自整角电机

[拼音]：zizhengjiao dianji

[外文]：selsyn

在无机械联接的转角信号传递系统或电信号的传递系统中，传递角度或信号的电感式角度传感元件。是最早应用的一种微特电机。又称自整角机，自同步机。自整角机与绕线式感应电机相似。当转子位置改变时，绕组间电磁耦合发生变化，感应出电信号或输出电流，从而产生电磁转矩，以保证传递系统自同步地传递角度或信号。

自整角机按系统工作方式分为控制式和力矩式两大类；按功能分为自整角发送机、自整角接收机、自整角变压器和差动自整角机；按结构分为接触式和无接触式。典型的接触式结构主要由定子、转子和集电装置（集电环和电刷）3部分组成。定子铁心由均匀分布槽的冲片叠成，槽内一般嵌有三相对称Y连接的绕组。转子铁心是由凸极式或均匀分布槽的冲片叠成，一般放置单相绕组。无接触式自整角机有几种形式，一种是采用环形变压器；另一种是采用轴向磁路和径向磁路组合而成的ΒЭИ式(由全苏电工研究院发明)。此外还有其他形式。无接触式工作可靠，寿命长，但结构复杂，体积大，功耗也大。

自整角机和线绕式感应电机（见异步电机）虽相似，但设计和工艺相差甚远。自整角机采用特殊设计和精密加工制造。例如，精确计算绕组和合理安排斜槽，以消除影响误差最大的高次谐波；为了使磁路均匀，要求冲片槽分度误差小且采用扇形叠装，定、转子要有较高的同心度;除精密加工保证外，还选用高精度的轴承等。这样就使得自整角机具有传递精度高、可靠性好以及动态特性优良的性能，满足高精度传递系统的要求。

自整角机在军用和民用等产品上获得广泛使用，如自动火炮、雷达天线的方位角、俯仰角的控制和指示，飞机、舰船平台控制和指示，船用传令钟，轧钢机轧辊的间隙控制，核反应堆的控制棒指示器及同步摄影等的同步传递系统。

控制式自整角机传递系统

图1是用于传递电信号的系统线路简图。

自整角发送机励磁绕组接入电网，自整角变压器输出绕组作电信号输出，它们的整步绕组对接。当发送机和变压器有一失调角θ＝α－β时，在变压器中形成合成的脉振磁场，并交链输出绕组，感应出输出电动势E0＝Emcosθ(Em为变压器输出绕组最大电动势)。合成的脉振磁场轴线与发送机转子的轴角一致，这样，变压器输出电动势大小能反映发送机转子的实际角位移。θ很小时，E0＝Emcosθ≈Em，电动势变化不大明显，难以分辨。因此，在实际使用中，变压器输出绕组轴线与发送机励磁绕组轴线相差90°电角度，此时E0=Emsinθ，即发送机转角很小，也能从输出电动势检测出转角位移。实际系统须用放大器及伺服电机来执行，系统较复杂，但精度高，负载能力大。其主要性能参数是电误差（角分）、比电压（伏／度）及剩余电压（毫伏）等。70年代，自整角机中精密产品的电误差低于几角分。

为了进一步提高系统的精度而采用电气双通道传递系统，即精、粗两个通道。其中，精通道是用多极自整角机系统。多极自整角机特点是极对数P多、输出信号（E0=EmsinPθ）大，可提高灵敏度和分辨率。为了缩小尺寸，转子虽是均布的槽，实际上是组成凸极式结构，极数等于齿数，定子采用分数槽（q<1）的绕组。

力矩式自整角机传递系统

简单线路图与图1类似，仅将自整角变压器改为自整角接收机，其励磁绕组也接入电网。当发送机和接收机转子失步时，发送机和接收机的脉振磁场在它们整步绕组上各自感应出时间上同相位的三相电动势，在对接的回路中流过电流形成合成磁场，并与励磁绕组的脉振磁场作用产生电磁转矩，在这个转矩(又称整步转矩)作用下，使两个转子向失调角减少方向旋转。当θ=0，整步转矩等于零，达到平衡。通常发送机转动，接收机跟随，在随动控制中为了不致产生振荡，接收机一般装有机械阻尼器或电阻尼器。这类系统简单，传递精度低，带负载能力小。其主要性能是转角静态误差，0级品在0.5度以内，Ⅰ级品在1.2度以内，Ⅱ级品在2度以内。动态误差一般小于5度，阻尼时间小于3秒，比整步转矩（牛·米/度）按负载来设计。

差动自整角机传递系统

一种复杂的力矩式或控制式系统，在发送机和接收机（或变压器）之间接入差动自整角机（图2）。差动自整角机的定、转子绕组均为三相对称Y连接的绕组。