СКОТ в синусному режимі. В цьому режимі СКОТ використовується лише одна (синусная) обмотка ротора (рис. 3.59, а). При включенні в мережу обмотки збудження в ній з'являється струм. ко-торий наводить магнітний потік Ф1.
Мал. 3.59. Синусний обертається трансформатор
Зчіплюючись з вторинною обмоткою, цей потік індукує в ній
е. д. з. E2. величина якої залежить від положення вторинної обмотки щодо обмотки збудження, т. е. від кута повороту ротора. При холостому ході на виході ВТ з'являється напруга
де - найбільше значення напруги, відповідне.
При підключенні навантаження ZH до затискачів вторинної обмотки P1 - Р2 в її ланцюзі з'являється струм I2. Створений цим струмом магнітний потік Ф2 можна розкласти на дві складові: складову а, спрямовану по поздовжній осі ВТ зустрічно магнітному потоку збудження, і складову. спрямовану по поперечної осі ВТ, т. е. перпендикулярно обмотці збудження, і що викликає спотворення магнітного поля ВТ (рис. 3.59, б).
Розмагнічуючий вплив складової врівноважується збільшенням струму в обмотці збудження.
Е. д. С. самоіндукції, що наводиться складової в обмотці. порушує синусоидальную залежність напруги U2 від кута і викликає значну похибку обертового трансформатора, яка зростає зі збільшенням навантаження (струму I2). Усунення спотворює дії е. д. з. самоіндукції зазвичай здійснюється так званим Симетрування трансформатора. Симетрування може бути первинним і вторинним.
У синусному режимі СКОТ, коли включена тільки одна вторинний-ва обмотка, застосовується первинне симетрування. засноване на використанні компенсаційної обмотки. Якщо внутрішній опір джерела Zi. і сполучних проводів Zл мало (Zi + Zл ≈ 0), то обмотка замикається накоротко. Якщо ж Zi досить велике, що має місце при харчуванні ВТ від джерела невеликої потужності, то обмотка замикається на резистор опором ZК.Н. = Zi + Zл.
Магнітний потік. зчіплюючись з компенсаційною обмоткою, наводить в ній е. д. з. EK. Так як обмотка замкнута накоротко, то в ній з'являється струм IK який створює в магнітному колі машини магнітний потік компенсаційної обмотки Фk. Цей потік відповідно до правила Ленца, спрямований проти потоку (потік є причиною виникнення EK і потоку Фk). В результаті потік виявиться в значній мірі компенсувати потоком Фk. і похибка ВТ, викликана навантаженням, значно зменшиться.
СКОТ в синусно-косинусном режимі. У цьому режимі в схему СКВТ включають обидві обмотки ротора - і. зміщені в простий-ранство відносно один одного на 90 ° (рис. 3.60, а). Залежність напруги обмотки від кута повороту ротора визначається виразом (3.88), а напруга на виході обмотки
З виразу (3.89) видно, що напруга U3 при повороті ротора на кут змінюється пропорційно косинусу цього кута.
Мал. 3.60. Синусно-косінусний обертається трансформатор
Таким чином, на виході СКВТ виходить два напруги - U2 і U3. перший змінюється пропорційно. а друге - пропорційно (рис. 3.60, б).
Обмотки і зазвичай мають однакові параметри, а тому найбільші значення напруг і так само однакові:
де U1 - напруга на вході ВТ, т. е. на затискачах обмотки збудження.
Таким чином, вирази напружень на виході СКВТ [см. (3.88) і (3.89)] можуть бути записані інакше:
Розглянемо роботу СКВТ в разі нерівності навантажень:
де - опір навантаження в ланцюзі синусної обмотки; - опір навантаження в ланцюзі косинусной обмотки.
При включенні цих навантажень в ланцюгах обмоток ротора з'являться струми і. які створять в магнітному колі ВТ магнітні потоки і (рис. 3.60, в). Поперечні складові цих потоків і спрямовані назустріч один одному і частково взаємно компенсуються. Повна взаємна компенсація поперечних потоків відбувається за однакової кількості м. Д. С. синусної і косинусной обмоток по поперечної осі:
де k2 і k3 - обмотувальні коефіцієнти обмоток ротора.
Токи в обмотках ротора при повній компенсації
де Z2 і Z3 - повні опори синусної і косинусной обмоток трансформатора.
Підставивши вирази струмів з (3.93) і (3.94) в рівність (3.92) отримаємо
Синусова і косинусна обмотки робляться однаковими, тому і. Тоді рівність (3.95) видозмінюється:
Таким чином, повна взаємна компенсація поперечних складових потоків обмоток ротора відбувається при рівності навантажувальних опорів в синусної і косинусной ланцюгах обертового трансформатора, така компенсація поперечних складових потоків реакції вторинних обмоток називається вторинним симетрування.
Якщо ж навантажувальні опору і не рівні, то вторинне симетрування виходить неповним, так як поперечні складові і взаємно компенсуються лише частково, і в магнітному колі ВТ з'являється магнітний потік, спрямований по поперечної осі:.
Цей потік наводить у роторних обмотках е. д. з. самоіндукції, що веде до спотворення заданих функціональних залежностей вихідних напруг. Магнітний потік при може бути компенсувавши за рахунок первинного симетрування, т. Е. За рахунок потоку. створюваного струмом короткозамкненою компенсаційної обмотки.
При повному вторинному симетрування ВТ вхідний опір не залежить від положення ротора (кута). Тому струм і потужність, що споживаються ВТ, також не залежать від кута. На цьому заснований метод підбору навантажувальних опорів синусної і косинусной обмоток для здійснення повного вторинного симетрування, званий методом амперметра (рис. 3.61). Суть методу полягає в тому, що підбираються такі значення і. при яких поворот ротора не викликає зміни показань амперметра А. включеного в ланцюг обмотки збудження.
Мал. 3.61. Схема налаштування симетрування СКВТ методами амперметра і вольтметра
Більш точним методом вторинного симетрування є метод вольтметра. Так як при повному вторинному симетрування поперечні складові потоків синусної і косинусной обмоток взаємно врівноважуються, то в компенсаційній обмотці е. д. з. Чи не наводить. Отже, опору і підбираються таким, щоб показання вольтметра V. включеного в ланцюг компенсаційної обмотки, було нульовим у всіх положеннях ротора.