自整角機是利用自整步特性將轉角變為交流電壓或由交流電壓變為轉角的感應式微型電機，在伺服系統中被用作測量角度的位移感測器。自整角機還可用以實現角度信號的遠距離傳輸、變換、接收和指示。兩台或多台電機通過電路的聯繫，使機械上互不相連的兩根或多根轉軸自動地保持相同的轉角變化，或同步旋轉。電機的這種性能稱為自整步特性。在伺服系統中，產生信號一方所用的自整角機稱為傳送機，接收信號一方所用自整角機稱為接收機。自整角機廣泛套用於冶金、航海等位置和方位同步指示系統和火炮、雷達等伺服系統中。
基本介紹
- 中文名：自整角機
- 外文名：selsyn
- 屬性：電機
- 範圍：物理
分類,套用,自整角機的結構,
分類
自整角機按用途分為力矩式和控制式(變壓器式)兩種。力矩式用於同步指示系統；控制式用作測角元件。
力矩式自整角機
大多數採用兩極凸極式結構，只在頻率較高、尺寸較大時才採用隱極式結構（圖1）。定、轉子鐵芯上分別裝嵌單相激磁繞組和三相整步繞組。三相整步繞組為分散式星形接線,各相軸心線在空間相差120°。轉子繞組通過滑環和電刷引出接線的為接觸式自整角機；通過電磁耦合方法引出接線的為無接觸式自整角機，後者無接觸摩擦和無線電干擾,但結構複雜,性能指標和利用率低。用兩台相同型號的力矩式自整角機可組成角度同步指示系統。其中一台為傳送機,另一台為接收機（圖2）。二者用同一電源激磁。整步繞組各相對應相接。當主令軸帶動傳送機轉過角度為θ1，接收機所處位置為θ2角時，傳送機整步繞組的各相感應電勢為
Ea=Ecosθ1
Eb=Ecos(θ1-120o)
Ec=Ecos(θ1+120o)
式中E 為一相繞組中最大感應電勢。接收機整步繞組的各相感應電勢為
Eá=Ecosθ2
E娔=Ecos(θ2-120o)
E婞=Ecos(θ2+120o)
由於二者轉角不同，在整步繞組各相繞組中有均衡電流流過，它產生脈動磁場，在轉子上產生電磁轉矩M=Mmsin δ(Mm為與自整角機結構有關的最大電磁轉矩；δ=θ1-θ2)，促使接收機轉動，直到與傳送機轉角相同為止。自整角機電磁轉矩較小,一般M=(2.94～108)×10-3牛·厘米/度,只能帶動指針或刻度盤等輕負載。力矩式自整角機可組成差動工作方式。這時有兩台傳送機，一台差動式接收機。接收機轉角為兩台傳送機轉角的代數和。在一定條件下一台傳送機可帶動多台接收機，稱為力矩式自整角機的並聯運行。
控制式自整角機
控制式自整角傳送機結構與力矩式自整角機相似。為了提高輸入阻抗，所用激磁繞組匝數較多。控制式自整角接收機（自整角變壓器）多採用隱極式結構，並在轉子上裝設高精度的正弦繞組。兩台控制式自整角機與力矩式自整角機相似可組成角度測量系統，也可以有差動工作方式。由於生產工藝方面的原因，自整角機有零位和角度等方面的誤差。
套用
自整角機還可用以實現角度信號的遠距離傳輸、變換、接收和指示。兩台或多台電機通過電路的聯繫，使機械上互不相連的兩根或多根轉軸自動地保持相同的轉角變化，或同步旋轉。電機的這種性能稱為自整步特性。在伺服系統中，產生信號一方所用的自整角機稱為傳送機，接收信號一方所用自整角機稱為接收機。自整角機廣泛套用於冶金、航海等位置和方位同步指示系統和火炮、雷達等伺服系統中。
自整角機的結構
在自動控制系統中，常常需要指示位置和角度的數值，或者需要遠距離調節執行機構的速度，或者需要某一根或多根軸隨著另外的與其無機械連線的軸同步轉動，這樣，就出現了自整角機，即用來實現自動指示角度和同步傳輸角度的一類控制電機。
自整角機通常是兩台或兩台以上組合使用，產生信號的自整角機稱為傳送機，它將軸上的轉角變換為電信號，接收信號的自整角機稱為接收機，它將傳送機傳送的電信號變換為轉軸的轉角，從而實現角度的傳輸、變換和接收。 在隨動系統中主令軸只有一根，而從動軸可以是一根，也可以是多根，主令軸安裝傳送機，從動軸安裝接受機，故而一台傳送機帶一台或多台接受機。
整角機結構示意圖
力矩式自整角機的轉子多採用兩極的凸極結構，對頻率較高、規格較大的力矩式自整角機採用隱極結構。控制式自整角機的接收機轉子採用隱極結構。通常，定子鐵心槽內嵌有接成星形的三相對稱繞組，稱之為整步繞組。轉子鐵心槽內嵌有單相繞組，稱之為勵磁繞組。勵磁繞組通過滑環和電刷裝置與外電路連線。通常做成兩極電機。自整角機的定子鐵芯嵌有三相對稱分布繞組，稱為整步繞組，也叫同步繞組，聯結為星形接法，轉子上放置單相勵磁繞組，可以做成凸極結構，也可做成隱極結構，這兩種方式都是勵磁繞組經集電環和電刷後接勵磁電源。另外，也可把定子做成凸極式，轉子做成隱極式，三相整步繞組嵌入轉子鐵芯槽內，並經集電環和電刷引出，而單相勵磁繞組安裝在定子凸極上。
