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一次線圈作為變壓器激勵用,二次線圈由兩個結(jié)構(gòu)參數(shù)與電氣參數(shù)相同的線圈反相串接而成,二次線圈因互感產(chǎn)生感應(yīng)電勢。其感應(yīng)電勢的理論計(jì)算如下:

E21=-jωM1I1;

E22=-jωM2I2。

輸出電勢總和為:

E0=E21-E22=-jω(M1-M2)I1。

當(dāng)銜鐵處在中間位置時,若兩個二次線圈參及磁路尺寸相等,則

M1=M2=M,可得E0=-jω(M1-M2)I1=0。

當(dāng)銜鐵偏離中間位置時,M1≠M(fèi)2,變壓器處在差動工作狀態(tài),M1=M+ΔM,M2=M-ΔM,一定范圍內(nèi)差值ΔM與銜鐵軸向位移X成正比,在負(fù)載開路的情況下,其輸出電勢為:

E0=-jω(M1-M2)I1=-jω[(M+ΔM)-(M-ΔM)]I1=-jω2ΔMI1=-jω2ΔMEi/(R1+jωL1)。

其中M1、M2分別為一次與二次線圈之間的互感;L1、R1為一次線圈的電感和電阻;Ei為一次線圈的激勵電壓;E21、E22分別為兩個二次線圈的感應(yīng)輸出電勢;E0為差動輸出電勢;X軸上示出銜鐵偏離中心位置的距離。

差動變壓器在腳踏主令控制器中的應(yīng)用

腳踏主令控制器是一種應(yīng)用于石油電控系統(tǒng)中的電氣控制器件,該器件是操作人員通過腳踩踏板的方式,使一組四桿機(jī)構(gòu)在一定范圍內(nèi)運(yùn)動,帶動一個偏心的凸輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動,傳遞給差動變壓器的銜鐵產(chǎn)生一定的線性位移,差動變壓器由于銜鐵的位移而輸出相應(yīng)可控的電氣量,從而實(shí)現(xiàn)了電氣控制的要求。該器件的電氣性能要求為輸入50Hz、220V交流電壓,當(dāng)腳踏板在0-26°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動時,輸出電壓能在0-18V范圍內(nèi)均勻變化。

腳踏主令控制器的結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。

腳踏板2一端開啟,另一端穿套在兩端裝有軸承的踏板軸6上,可繞軸旋轉(zhuǎn)并通過復(fù)位彈簧5復(fù)位。腳踏板2的初始位置及角度行程通過踏板調(diào)節(jié)螺母4調(diào)節(jié)并鎖緊,腳踏板2通過四桿機(jī)構(gòu)3與凸輪軸8相聯(lián),偏心凸輪7通過鍵連接固定在橫穿于基座9的凸輪軸8上,基座9與腳踏座1、圓筒17相聯(lián),形成一密閉腔體,凸輪機(jī)構(gòu)與差動變壓器安裝在腔體中。銜鐵部件10前端是一頭部嵌有可轉(zhuǎn)動滾珠的圓柱體,該圓柱體與通過螺釘連接于基座9的支撐件11的沉孔面形成可動配合,銜鐵通過螺紋連接于圓柱體上,在銜鐵彈簧12作用下可自由作往復(fù)運(yùn)動;銜鐵部件10通過滾珠與偏心凸輪7邊緣緊貼,可減小摩擦,使得銜鐵驅(qū)動靈活;繞組13的一端卡在支撐件11的凹槽里,另一端用設(shè)有凹槽的壓板14通過固定螺桿壓緊;外殼是前端與支撐件11螺紋連接、后端有底蓋15的圓筒17,進(jìn)出線通過固定在底蓋15上的電纜引入裝置16引入。

該器件結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,外殼材料為不銹鋼或黃銅、鋼材經(jīng)過表面光亮鍍鎳處理,外觀精致,各螺紋連接處均設(shè)有密封圈,外殼防護(hù)等級可達(dá)到IP44以上。該器件的四桿機(jī)構(gòu)3和偏心凸輪7的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足腳踏板與凸輪軸的傳動特性和凸輪機(jī)構(gòu)的輸入特性要求,當(dāng)腳踏板0-26°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動時,凸輪軸可在0-90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動,銜鐵的位移在0-18mm范圍內(nèi)呈線性變化。使用時,當(dāng)腳踏板2踏下角度準(zhǔn)時,凸輪軸8轉(zhuǎn)過角度準(zhǔn)1,銜鐵部件10在偏心凸輪7的推動下,帶動銜鐵在線圈軸線方向產(chǎn)生相應(yīng)的線位移S,從而兩副邊線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓差E。因此,其輸出電壓E與轉(zhuǎn)角準(zhǔn)基本成線性關(guān)系,能滿足設(shè)計(jì)要求。

由同心分布在線圈骨架上一初級線圈P,二個級線圈S1 和S2 組成, 線圈組件內(nèi)有一個可自由移動的桿裝磁芯(鐵芯),當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)移動時,改變了空間的磁場分布,從而改變了初次級線圈之間的互感量M,當(dāng)初級線圈供給一定頻率的交變電壓時,次級線圈就產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢, 隨著鐵芯的位置不同, 次級產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也不同, 這樣, 就將鐵芯的位移量變成了電壓信號輸出。

保護(hù)裝置

變壓器的差動保護(hù)是變壓器的主保護(hù),是按循環(huán)電流原理裝設(shè)的。 差動變壓器保護(hù)主要用來保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障,同時也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。 在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)電流互感器,其二次側(cè)按循環(huán)電流法接線,即如果兩側(cè)電流互感器的同級性端都朝向母線側(cè),則將同級性端子相連,并在兩接線之間并聯(lián)接入電流繼電浪。