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正余弦旋转变压器综合试验系统

  采用YM、YD系列变频测试电源、DT数字变送器和DH2000数字主机构建的正余弦旋转变压器综合试验系统可对零位电压、开路输入阻抗、变压比、相位移、函数误差、交轴误差、电气误差等参数进行准确测试,测试精度满足《GB/T 10241-2007旋转变压器通用技术条件》的要求。

旋转变压器简介

  旋转变压器(Resolver)简称旋变,属于微特电机,是信号电机的一种,依据其英文名称,也称解算器。

  旋转变压器分为正余弦旋转变压器、线性旋转变压器、比例式旋转变压器和特殊函数旋转变压器。旋转变压器早期主要用于模拟计算机中作为运算和解算元件。现在,数字计算机已经全面替代模拟计算机。旋转变压器主要作为角度、位置和转速检测元件,广泛应用在伺服控制系统中,相当于角度传感器、位置传感器或转速传感器。由于其结构简单,坚固耐用,适应振动冲击及温湿度变化等恶劣环境,成为军用车辆、舰船及航天航空自动控制系统中角度位置测量的首选元件。

正余弦旋转变压器输出信号特点

  正余弦旋转变压器相当于一台调幅装置,励磁信号相当于载波信号,通常为400Hz、1000Hz或更高频率的正弦波。与转子旋转速度关联的正余弦信号相当于调制信号,旋转变压器静止时,正余弦绕组输出的是载波信号,旋转时,输出的是已调制的调幅信号。

  旋转变压器为两极,励磁频率为1000Hz,转子以3000r/min旋转,正余弦绕组输出为50Hz正弦调制波到1000Hz正弦载波上的调幅信号。如图1所示:

正余弦旋转变压器的励磁波形及正余弦绕组输出波形

  图1. 正余弦旋转变压器的励磁波形及正余弦绕组输出波形

正余弦旋转变压器综合试验系统构成

正余弦旋转变压器综合试验系统构成框图

  图2. 正余弦旋转变压器综合试验系统构成框图

  图2中为银河天涛研制的正余弦旋转变压器综合试验系统的构成框图,图中变频励磁电源使用天涛YM、YD系列变频测试电源,图中DT1、DT2、DT3为DT系列数字变送器,每个数字变送器可对一路电压和一路电流进行交流数字采样,采样结果经过DH2000数字主机上传至试验上位机。试验上位机对输入励磁信号及正余弦绕组输出电压、电流信号进行分析、运算、处理,得到旋转变压器的相关参数。

正余弦旋转变压器综合试验系统特色

01提供系统解决方案,全面解决旋转变压器试验

  旋转变压器试验系统由YM、YD变频测试电源,DT系列数字变送器、DH2000系列数字主机及上位机软件都是由银河天涛科技自主研发,从系统层面解决了旋转变压器试验的难题,系统测试精度见表1。

基波电压测量精度 基波电流测量精度 基波功率测量精度
0.1% 0.1% 0.2%
输入阻抗测量精度 电气角测量精度 电气角分辨能力
0.2% 0.05° 0.01°

  表1. 正余弦旋转变压器试验系统测试精度

02高性能测试电源,营造纯净供电环境

  YM、YD系列变频测试电源输出波形品质好、精度高、漂移小 ;采用自适应功放技术做功率级输出,谐波含量小。

03全新测试手段,无需陪试旋转变压器

  无需相敏指零仪,无需选频电压表,无需移相器,甚至无需陪试旋转变压器,整个试验过程只需变频测试电源和DH2000变频电量分析仪,简化了试验过程,提高了试验效率。

04现代测试技术,全面提高测试精度

  DH200变频电量分析仪可实现宽幅值下的高精度测试,可以准确测量微弱的电信号,大幅提高电气误差、函数误差、交轴误差、零位电压等重要参数的试验精度。为提高旋转变压器的技术指标和质量提供科学数据支撑。

05现代测试技术,全面提高测试精度

  ● 实时显示旋变的电气角、变压比、输入阻抗、相位移、谐波失真等参数;

  ● 通过对比实际转向和屏幕指示的转向和转角即可验证旋变接线是否正确;

  ● 实时显示正余弦旋转变压器的各绕组电压、电流基波有效值及输入输出功率;

  ● 可实时显示正余弦旋转变压器的各绕组电压、电流波形,开启包络线选择按钮,还可直接显示正余弦绕组的包络线。

试验项目

  本文重点讲述正余弦旋转变压器的试验方法及试验所需的测试系统——正余弦旋转变压器综合试验系统。

  依据《GB/T 10241-2007旋转变压器通用技术条件》,正余弦旋转变压器的主要试验项目包括:

  1、绝缘电阻测试√

  2、空载电流测试√

  3、空载功耗测试√

  4、阻抗测试√

  5、变压比测试√

  6、相位移测试√

  7、函数误差测试√

  8、电气误差测试√

  9、零位电压测试√

  10、交轴误差测试√

  11、交轴电压测试√

  12、补偿绕组交轴电压试验√

  13、补偿绕组极性试验√

  14、补偿绕组均衡性试验√

  15、谐波失真测试√

  16、基准电气零位漂移测试√

  17、谐振频率和截止频率测试(频率响应)√

  18、温升试验√

  19、电磁干扰试验

  20、振动试验

  21、冲击试验

  22、寿命试验

  23、低气压试验

  24、低温试验

  25、高温试验

  26、恒定湿热试验

  27、非正常工作试验

  28、盐雾试验

  29、质量测试

  采用YM、YD系列变频测试电源、DT数字变送器及DH2000数字主机构建的正余弦旋转变压器综合试验系统可对上述打钩的试验项目进行自动或半自动测试,测试精度满足《GB/T 10241-2007旋转变压器通用技术条件》的要求,系统适用于旋转变压器的型式试验、出厂试验和研究性试验,为旋转变压器试验提供了成套的解决方案。