差动变压器的工作原理

发表于 2019-09-11 15:17:25 收藏 已收藏
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差动变压器的工作原理

发表于 2019-09-11 15:17:25
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  差动变压器的工作原理

  差动变压器指的是一种广泛用于电子技术和非电量检测中的变压器装置。主要用于测量位移、压力、振动等非电量参量。它既可用于静态测量,也可用于动态测量。

  差动变压器的基本组成部分包括一个线框和一个铁心。在线框上设置一个原绕组和两个对称的副绕组,铁心放在线框中央的圆柱形孔中。

  在原绕组中施加交流电压时,两个副绕组中就会产生感应电动势e1和e2。如果两个副绕组按反向串联,则它的总输出电压u2=u21-u22≈e1-e2。

  当铁心处在中央位置时,由于对称关系,e1=e2,输出电压u2为零。如果铁心向右移动,则穿过副绕组 2的磁通将比穿过副绕组1的磁通多,于是感应电动势e2》e1,差动变压器输出电压u2不等于零,而且输出电压的大小与铁心位移x之间基本成线性关系,呈V字形。

  用适当的测量电路测量,可以得到差动变压器输出与位移x成比例的线性读数。最常用的测量电路是差动整流电路,它把两个次级电压分别整流后,以它们的差作为输出。差动整流电路有电流输出型和电压输出型,前者用于连接低阻抗负载的场合;电压输出型差动整流电路则用于连接高阻抗负载的场合。

差动变压器的工作原理

  差动变压器的结构

  差动变压器结构形式较多,有变隙式、变面积式和螺线管线等。

  a、b两种结构的差动变压器,衔铁均为板形,灵敏度高,测量范围则较窄,一般用于测量几微米到几百微米的机械位移。

差动变压器的工作原理

  对于位移在1mm至上百毫米的测量,常采用圆柱形衔铁的螺管型差动变压器,如c、d两种结构。

差动变压器的工作原理

  e、f两种结构是测量转角的差动变压器,通常可测到几秒的微小位移。Ø非电量测量中,应用最多的是螺线式差动变压器,它可以测量范围内的机械位移,并具有测量精度高、灵敏度高、结构简单、性能可靠等优点。

差动变压器的工作原理

  差动变压器的应用

  位移变送器

  由同心分布在线圈骨架上一初级线圈P,二个级线圈S1 和S2 组成, 线圈组件内有一个可自由移动的杆装磁芯(铁芯),当铁芯在线圈内移动时,改变了空间的磁场分布,从而改变了初次级线圈之间的互感量M,当初级线圈供给一定频率的交变电压时,次级线圈就产生了感应电动势, 随着铁芯的位置不同, 次级产生的感应电动势也不同, 这样, 就将铁芯的位移量变成了电压信号输出。

  保护装置

  变压器的差动保护是变压器的主保护,是按循环电流原理装设的。 差动变压器保护主要用来保护双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障,同时也可以用来保护变压器单相匝间短路故障。 在绕组变压器的两侧均装设电流互感器,其二次侧按循环电流法接线,即如果两侧电流互感器的同级性端都朝向母线侧,则将同级性端子相连,并在两接线之间并联接入电流继电浪。

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