Döner değişken diferansiyel transformatör - Rotary variable differential transformer

Bir döner değişken diferansiyel transformatör ( RVDT ) elektriksel bir tür transformatör ölçmek için kullanılan açısal . Transformatör, harici bir kuvvetle döndürülebilen bir rotora sahiptir. Transformatör, rotor milinin açısal yer değiştirmesiyle orantılı bir alternatif akım (AC) voltajı çıkaran bir elektromekanik dönüştürücü görevi görür.

Çalışma sırasında, RVDT'ye enerji vermek için transformatöre birincil bir alternatif akım (AC) voltajı uygulanır. Sabit bir AC voltajı ile enerjilendirildiğinde, herhangi bir belirli RVDT'nin transfer fonksiyonu (çıkış voltajına karşı şaft açısal yer değiştirmesi), belirli bir açısal yer değiştirme aralığında doğrusaldır (belirli bir tolerans dahilinde).

RVDT'ler, aşırı çalışma koşullarında bile yüksek çözünürlüklü, uzun ömür ve güvenilir, tekrarlanabilir konum algılama sağlayan temassız, elektromanyetik bağlantı kullanır. Çoğu RVDT, bir sargılı, lamine stator ve çıkıntılı iki kutuplu bir rotordan oluşur . Dört yuva içeren stator, hem birincil sargıyı hem de bazı durumlarda birbirine bağlanabilen iki ikincil sargıyı içerir . RVDT'ler sağlamlık, nispeten düşük maliyet, küçük boyut ve sıcaklık, birincil voltaj ve frekans değişikliklerine karşı düşük hassasiyet gibi avantajlar sunar.

Operasyon

Şema
Özellikler

İki indüklenen gerilimleri sekonder sargı, ve rotor, θ'nın mekanik açısı ile doğrusal olarak:

burada bir kazanç ya da duyarlılık. İkinci voltaj şu şekilde belirlenebilir:

Fark orantılı bir voltaj verir :

ve gerilimlerin toplamı sabittir:

Sonuç olarak, bir RVDT'nin açısal bilgi çıkışı, giriş voltajı, frekansı ve sıcaklıktan bağımsızdır .

Yukarıdaki matematiksel denklemleri bazı teorik formlara sokarak, RVDT'nin çalışması aşağıdaki gibi açıklanabilir.

Temel RVDT yapısı ve çalışması, muhafazalı bir stator tertibatı içinde desteklenen bir demir çekirdekli rulmanın döndürülmesiyle sağlanır. Gövde pasifleştirilmiş paslanmaz çeliktir. Stator, bir birincil uyarma bobini ve bir çift ikincil çıkış bobininden oluşur.

İkincil bobinlere elektromanyetik olarak bağlanan birincil stator bobinine sabit bir alternatif akım uyarımı uygulanır. Bu bağlantı, giriş milinin açısı ile orantılıdır. Çıkış çifti, bir bobin uyarma bobini ile eş fazlı olacak ve ikincisi uyarma bobini ile 180 ° faz dışı olacak şekilde yapılandırılmıştır.

Rotor, mevcut akıyı hem faz içi hem de faz dışı bobinlerde eşit olarak yönlendiren bir konumda olduğunda, çıkış voltajları iptal olur ve sıfır değer sinyali ile sonuçlanır. Bu, elektriksel sıfır konumu veya EZ olarak adlandırılır. Rotor mili EZ'den yer değiştirdiğinde, ortaya çıkan çıkış sinyalleri dönüş yönüyle orantılı bir büyüklük ve faz ilişkisine sahiptir.

RVDT'ler esasen bir transformatör gibi çalıştığı için, uyarma voltajlarındaki değişiklikler, çıkışta (dönüşüm oranı) doğrudan orantılı değişikliklere neden olacaktır. Bununla birlikte, gerilim çıkış-uyarma gerilim oranı sabit kalacaktır. Çoğu RVDT sinyal koşullandırma sistemi sinyali dönüşüm oranının (TR) bir fonksiyonu olarak ölçtüğünden,% 7,5'in üzerindeki uyarma voltajı sapmasının tipik olarak sensör doğruluğu üzerinde hiçbir etkisi yoktur ve katı voltaj regülasyonu tipik olarak gerekli değildir. Doğruluğu korumak için uyarma frekansı ±% 1 içinde kontrol edilmelidir.

RVDT teorik olarak ± 45 ° arasında çalışabilse de, doğruluk ± 35 ° 'den sonra hızla düşer. Bu nedenle, operasyonel limitleri çoğunlukla ± 30 ° dahilindedir, ancak bazıları ± 40 ° 'ye kadar çıkar. Bazı tipler ± 60 ° 'ye kadar çalışabilir.

Çeşitler

Bir RVDT , biri birincil ve diğeri ikincilleri içeren iki laminasyonla da tasarlanabilir . Bu türler daha büyük rotasyonlarda çalışabilir.

Benzer bir transformatöre Döner Değişken Transformatör denir ve yalnızca bir voltaj veren yalnızca bir ikincil sargı içerir:

Ayrıca bakınız

Referanslar