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作业51.画出旋转变压器进行矢量合成运算的接线图，并说明其原理。转子两绕组的输入电压Uy、Uz，转子从电气零位转过一个等于arctanUz/Uy=a的转角，此时励磁电压Uf为合成向量。Uz+Uy=Uf2.画出旋转变压器进行反余弦运算的接线图，并说明其原理。正余弦旋转变压器的交轴绕组短接，励磁绕组外施正比于直角三角形斜边大小的励磁电压Uf，若正余弦旋转变压器的变比Ku设计为1，若正余弦旋转变压器的变比Ku设计为1，这时转子两绕组的输出电压分别为Uz=UfsinaUy=Ufcosa将正比于直角边大小的电压U串入正弦输出绕组Z1Z2中，得到放大器的输入信号为Uz－U，只要这个差值不为零，放大器便有输出电压信号，驱动交流伺服电机转动，图中SM表示伺服电机。SM的转动通过齿轮箱反馈到正余弦旋转变压器的转子转轴上。当放大器输出电压信号为Uz时，SM停转。SM转过的角度反映出一定的关系。SM停转时放大器的输入信号为Uz，即Uz=0伺服电机转过的角度由关系式Uz=Ufcosa得到a=arcsinUz/Uf=arccosU/Uf这表明伺服电机转过的角度就是两个电压量的反正弦函数。3.正、余弦旋转变压器在负载时输出电压为什么会发生畸变？如何解决？当输出绕组带有负载时，就会有电流流过输出绕组，从而产生相应的磁动势，使气隙磁场发生畸变，以致输出绕组中的感应电动势偏离，使输出电压不再是转角的正、余弦函数。为了要消除输出特性的畸变，可以采用一次侧补偿、二次侧补偿的方法。4.简要说明一次侧补偿的线性旋转变压器的工作原理。旋转变压器是根据电磁互感原理工作的，它在结构设计与制造上保证了定子与转子之间空气间隙内磁通分布呈正弦规律。其中定子绕组作为变压器的一次侧，为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用400Hz、500Hz、3000Hz及5000Hz。转子绕组作为变压器的二次侧，是变压器的副边。当定子绕组加上交流励磁电压时，通过电磁耦合在转子绕组中产生的感应电动势，其输出电压的大小取决于定子与转子两个绕组轴线在空间的相对位置，两者平行时互感最大，二次侧的感应电动势也最大；两者垂直时互感的电感量为零，感应电动势也为零。一次侧补是把一次侧补偿绕组接上一个与电源内阻抗相等的阻抗或直接短接。5.试比较正、余弦旋转变压器中，采用二次侧补偿和一次侧补偿各有哪些优点？一次侧补偿：一次侧补是把一次侧补偿绕组接上一个与电源内阻抗相等的阻抗或直接短接。优点是补偿阻抗与负载无关，且由于励磁电源的内阻抗通常较小，故定子交轴绕组可直接短路。二次侧补偿：二次侧补偿是把二次侧补偿绕组接上一个一与负载阻抗相等的阻抗，在二次侧时，不管转子转到什么位置，即不管α为何值，二次侧绕组产生的合成磁动势总是沿着励磁绕组轴线的方向，而且数值不变，因此转子电流所产生直轴磁场和转角α无关，这是二次侧补偿的优点。