数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 A弦励磁绕组余改励酸绕组 标准的感应同步器定尺长250mm,尺上有单向、均匀、连续的感应绕组：滑尺长1OOmm,尺上 右两组励磁绕组， 一组叫正弦励磁绕组，如图5.4中A所示，一组叫余弦励磁绕组，如图5.4中B 所示。定尺和滑尺绕组的节距相同，用2：表示。当正弦励磁绕组与定尺绕组对齐时，余弦励磁绕组 与定尺绕组相差1/4节距。 由于定尺绕组 是均匀的，故表示滑尺上的两个绕组在空间位置上相差14节距，即2相位角 和尺的基板采用与机床床身材料 的张系数相的低碳上面有用光学 用绝 在 作原理 时，由于电磁合的变化，成应组中的成应电 感应同步器和旋转变压器 品用议个样进测量的所不园的是，旋转容李转子间的转位移 器是滑尺和定尺间的直线位移。 门门日日口 P■■ 数 4口Π 合 距离 图55 感应同步器工作原理 交有图说明定R感岗压与定重流体的关泰 则在定子绕组中 若向滑尺上的正弦绕组通以 了旋转磁场 。这时 于图中A点位置，即滑尺绕组与定尺绕组完全对应重合，则定尺上的感应电压最大。随若滑尺相对 定尺做平行移动」 成应电压逐渐减小。当滑尺移动至图中B点位置，即与定尺绕组刚好错开4节 距时，感应电压为零。再继续移至1/2节距处，即图中C点位置时，为最大的负值电压（即感应电 压的幅值与A点相同但极性相反)。再移至34节距，即图中D点位置时，感应电压又为零。当移 动到一个节距位置即图中E点，又恢复初始状态，即与A点情况相同。显然，在定尺和滑尺的相对 移中，感应电压呈周期性变化，其波形为余弦函数。在滑尺移动一个节距的过程中，感应电压变 化 尺的余弦绕组中通以交流励磁电压，也能得出定尺绕组中感应电压与两尺相对位 移0的关系曲 正弦函数关系。 根据励慰绕组中励磁供电方式的不同，感应同步器可分为鉴相工作方式和鉴幅工作方式。鉴相 工作方式即将正弦绕组和余弦绕组分别通以频率相同、幅值相同但相位相差2的交流励磁电压： 鉴幅工作方式则是将滑尺的正弦绕组和余弦绕组分别通以相位相同、频率相同但幅值不同的的交流 兰州交通大学机电工程学院 5数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 5 A-正弦励磁绕组；B-余弦励磁绕组 图 5.4 感应同步器结构示意图 标准的感应同步器定尺长 250mm，尺上有单向、均匀、连续的感应绕组；滑尺长 100mm，尺上 有两组励磁绕组，一组叫正弦励磁绕组，如图 5.4 中 A 所示，一组叫余弦励磁绕组，如图 5.4 中 B 所示。定尺和滑尺绕组的节距相同，用 2τ 表示。当正弦励磁绕组与定尺绕组对齐时，余弦励磁绕组 与定尺绕组相差 1/4 节距。 由于定尺绕组是均匀的，故表示滑尺上的两个绕组在空间位置上相差 1/4 节距，即 π/2 相位角。 定尺和滑尺的基板采用与机床床身材料的热膨胀系数相近的低碳钢，上面有用光学腐蚀方法制 成的铜箔锯齿形的印刷电路绕组，铜箔与基板之间有一层极薄的绝缘层。在定尺的铜绕组上面涂一 层耐腐蚀的绝缘层，以保持尺面。在滑尺的绕组上面用绝缘的粘接剂粘贴一层铝箔，以防静电感应。 感应同步器的工作原理与旋转变压器的工作原理相似。当励磁绕组与感应绕组间发生相对位移 时，由于电磁耦合的变化，感应绕组中的感应电压随位移的变化而变化，感应同步器和旋转变压器 就是利用这个特点进行测量的。所不同的是，旋转变压器是定子、转子间的旋转位移，而感应同步 器是滑尺和定尺间的直线位移。 图 5.5 感应同步器工作原理 图 5.5 说明了定尺感应电压与定尺、滑尺绕组的相对位置的关系。若向滑尺上的正弦绕组通以 交流励磁电压，则在定子绕组中产生励磁电流，因而绕组周围产生了旋转磁场。这时，如果滑尺处 于图中 A 点位置，即滑尺绕组与定尺绕组完全对应重合，则定尺上的感应电压最大。随着滑尺相对 定尺做平行移动，感应电压逐渐减小。当滑尺移动至图中 B 点位置，即与定尺绕组刚好错开 1/4 节 距时，感应电压为零。再继续移至 1/2 节距处，即图中 C 点位置时，为最大的负值电压（即感应电 压的幅值与 A 点相同但极性相反）。再移至 3/4 节距，即图中 D 点位置时，感应电压又为零。当移 动到一个节距位置即图中 E 点，又恢复初始状态，即与 A 点情况相同。显然，在定尺和滑尺的相对 位移中，感应电压呈周期性变化，其波形为余弦函数。在滑尺移动一个节距的过程中，感应电压变 化了一个余弦周期。 同样，若在滑尺的余弦绕组中通以交流励磁电压，也能得出定尺绕组中感应电压与两尺相对位 移θ的关系曲线，它们之间为正弦函数关系。 二、 感应同步器的应用 根据励磁绕组中励磁供电方式的不同，感应同步器可分为鉴相工作方式和鉴幅工作方式。鉴相 工作方式即将正弦绕组和余弦绕组分别通以频率相同、幅值相同但相位相差 π/2 的交流励磁电压； 鉴幅工作方式则是将滑尺的正弦绕组和余弦绕组分别通以相位相同、频率相同但幅值不同的的交流