差動(dòng)變壓器的工作原理

　　差動(dòng)變壓器的工作原理

　　差動(dòng)變壓器指的是一種廣泛用于電子技術(shù)和非電量檢測(cè)中的變壓器裝置。主要用于測(cè)量位移、壓力、振動(dòng)等非電量參量。它既可用于靜態(tài)測(cè)量，也可用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。

　　差動(dòng)變壓器的基本組成部分包括一個(gè)線框和一個(gè)鐵心。在線框上設(shè)置一個(gè)原繞組和兩個(gè)對(duì)稱的副繞組，鐵心放在線框中央的圓柱形孔中。

　　在原繞組中施加交流電壓時(shí)，兩個(gè)副繞組中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1和e2。如果兩個(gè)副繞組按反向串聯(lián)，則它的總輸出電壓u2=u21－u22≈e1－e2。

　　當(dāng)鐵心處在中央位置時(shí)，由于對(duì)稱關(guān)系，e1=e2，輸出電壓u2為零。如果鐵心向右移動(dòng)，則穿過副繞組 2的磁通將比穿過副繞組1的磁通多，于是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2》e1，差動(dòng)變壓器輸出電壓u2不等于零，而且輸出電壓的大小與鐵心位移x之間基本成線性關(guān)系，呈V字形。

　　用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路測(cè)量，可以得到差動(dòng)變壓器輸出與位移x成比例的線性讀數(shù)。最常用的測(cè)量電路是差動(dòng)整流電路，它把兩個(gè)次級(jí)電壓分別整流后，以它們的差作為輸出。差動(dòng)整流電路有電流輸出型和電壓輸出型，前者用于連接低阻抗負(fù)載的場(chǎng)合；電壓輸出型差動(dòng)整流電路則用于連接高阻抗負(fù)載的場(chǎng)合。

　　差動(dòng)變壓器的結(jié)構(gòu)

　　差動(dòng)變壓器結(jié)構(gòu)形式較多，有變隙式、變面積式和螺線管線等。

　　a、b兩種結(jié)構(gòu)的差動(dòng)變壓器，銜鐵均為板形，靈敏度高，測(cè)量范圍則較窄，一般用于測(cè)量幾微米到幾百微米的機(jī)械位移。

　　對(duì)于位移在1mm至上百毫米的測(cè)量，常采用圓柱形銜鐵的螺管型差動(dòng)變壓器，如c、d兩種結(jié)構(gòu)。

　　e、f兩種結(jié)構(gòu)是測(cè)量轉(zhuǎn)角的差動(dòng)變壓器，通常可測(cè)到幾秒的微小位移。?非電量測(cè)量中，應(yīng)用最多的是螺線式差動(dòng)變壓器，它可以測(cè)量范圍內(nèi)的機(jī)械位移，并具有測(cè)量精度高、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。

　　差動(dòng)變壓器的應(yīng)用

　　位移變送器

　　由同心分布在線圈骨架上一初級(jí)線圈P，二個(gè)級(jí)線圈S1 和S2 組成， 線圈組件內(nèi)有一個(gè)可自由移動(dòng)的桿裝磁芯（鐵芯），當(dāng)鐵芯在線圈內(nèi)移動(dòng)時(shí)，改變了空間的磁場(chǎng)分布，從而改變了初次級(jí)線圈之間的互感量M，當(dāng)初級(jí)線圈供給一定頻率的交變電壓時(shí)，次級(jí)線圈就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 隨著鐵芯的位置不同， 次級(jí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不同， 這樣， 就將鐵芯的位移量變成了電壓信號(hào)輸出。

　　保護(hù)裝置

　　變壓器的差動(dòng)保護(hù)是變壓器的主保護(hù)，是按循環(huán)電流原理裝設(shè)的。 差動(dòng)變壓器保護(hù)主要用來保護(hù)雙繞組或三繞組變壓器繞組內(nèi)部及其引出線上發(fā)生的各種相間短路故障，同時(shí)也可以用來保護(hù)變壓器單相匝間短路故障。 在繞組變壓器的兩側(cè)均裝設(shè)電流互感器，其二次側(cè)按循環(huán)電流法接線，即如果兩側(cè)電流互感器的同級(jí)性端都朝向母線側(cè)，則將同級(jí)性端子相連，并在兩接線之間并聯(lián)接入電流繼電浪。