Вращающиеся трансформаторы (ВТ) нашли широкое применение в автоматике как датчики угловых величин, а также как функциональные элементы для вычислительной техник Они применяются и при автоматизации решений тригонометрических задач, связанных с вычислением параметров треугольников и преобразованием координат.
Вращающийся трансформатор представляет собой индукционную электрическую машину переменного тока, вырабатывающую напряжения, пропорциональные синусу и косинусу угла поворота или напряжения, пропорциональные углу поворота ротора машины (в зависимости от схемы включения обмоток статора и ротора).
На статоре и роторе ВТ расположены по две обмотки, сдвинутые в пространстве под углом 90° (рис. 7.20).
Магнитные оси этих обмоток взаимно перпендикулярны. Одна из обмоток статора является обмоткой возбуждения и пи-
тается от однофазной сети переменного тока. Если при этом ротор ВТ повернуть на угол а, то ЭДС, наводимые в обмотках ротора, будут пропорциональны синусу и косинусу угла поворота:
|
|
,
где Е 1, Е 2— действующие значения ЭДС в обмотке ротора; — максимальное значение ЭДС в обмотке ротора (при совпадении осей обмоток ротора и статора).
Максимальное значение ЭДС (без учета потерь) в обмотке ротора
где U — напряжение возбуждения ВТ; — число витков в обмотке ротора; — число витков в обмотке статора; К —коэффициент трансформации ВТ.
Таким образом, напряжение, снимаемое с синусной и косинусной обмоток ВТ, определяется из выражений:
U 1 = KU sin ; U 2 = KU cos .
Конструктивно вращающийся трансформатор выполнен в виде статора и ротора с контактными кольцами.