基金項(xiàng)目:河南省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(994043500) 作者簡介:胡明江(1974 - ) ,男 ,河南洛陽人 ,碩士生. 收稿日期:2003 - 04 - 23 文章編號(hào) :1672 - 6871(2004)01 - 0042 - 04 用 MATLAB 優(yōu)化計(jì)算差動(dòng)變壓器的線性范圍 胡明江 ,楊鐵皂 ,梁坤峰 ,張保恒 (河南科技大學(xué) 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院 ,河南 洛陽 471003) 摘要 :經(jīng)對(duì)差動(dòng)變壓器線性范圍的理論分析 ,認(rèn)為影響差動(dòng)變壓器線性范圍的關(guān)鍵因素是 :差動(dòng)變壓器軸向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 ,而差動(dòng)變壓器軸向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度受初級(jí)線圈的長度和平均半徑、銜鐵的長度和半徑、初級(jí)激勵(lì)電壓等因素影響。采用 MATLAB 對(duì)影響差動(dòng)變壓器軸向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的各個(gè)因素進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)計(jì)算 ,選定了優(yōu)化參數(shù)并制作差動(dòng)變壓器。實(shí)驗(yàn)證明 ,優(yōu)化后制作的差動(dòng)變壓器線性范圍合乎設(shè)計(jì)要求 ,用 MATLAB 計(jì)算分析差動(dòng)變壓器線性范圍的方法可行。 關(guān)鍵詞 :差動(dòng)傳感器 ;變壓器 ;線性范圍 ;計(jì)算 中圖分類號(hào) :TP212. 12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :A 0 　前言 差動(dòng)變壓器是將微小的機(jī)械量(位移、壓力、速度、加速度等) 轉(zhuǎn)換為電量的一種靈敏度較高的傳感器 ,是在儀器儀表和自動(dòng)控制中廣泛采用的電磁式敏感元件。衡量差動(dòng)變壓器的技術(shù)指標(biāo)主要有線性度、靈敏度和零點(diǎn)殘余電壓等。對(duì)于差動(dòng)變壓器 ,滿足一定的靈敏度要求并不難 ,采用合理的相敏電路和加工工藝 ,零點(diǎn)殘余電壓可以控制在 0. 5 %以下[1] 。在滿量程相同條件下 ,差動(dòng)變壓器線性度主要由其線性范圍所決定。因此 ,本文著重對(duì)差動(dòng)變壓器線性范圍進(jìn)行理論分析 ,并用 MATLAB[2] 對(duì)影響線性范圍的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 1 　理論分析 差動(dòng)變壓器一般采用三段式 ,其結(jié)構(gòu)由外殼、線圈組合和銜鐵等組成 ,如圖 1 所示。線圈組合由初、次級(jí)線圈和骨架組成 ,骨架采用圓柱形絕緣材料制成。 差動(dòng)變壓器的工作是建立在互感磁鏈變化的基礎(chǔ)上 , 由于初、次級(jí)線圈的排列形式不同 ,其互感磁鏈也不一樣[3] 。差動(dòng)變壓器軸向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 由初級(jí)線圈激勵(lì)電流 I1 產(chǎn)生的激勵(lì)磁場(chǎng) Bl (空心線圈磁場(chǎng)) 和銜鐵進(jìn)入線圈被磁化所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng) Ba 組成。當(dāng)坐標(biāo)原點(diǎn)取在初級(jí)線圈中點(diǎn)時(shí) ,差動(dòng)變壓器軸向磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 為[4] : B = Bl + Ba = Ilμ 0Ν 1 2l1 l1 - x ( l1 - x) 2 + r2 + x x 2 + r2 + μ rBl 2 la - x ( la - x) 2 + ra2 + x x 2 + ra2 (1) 式中 　l1 為初級(jí)線圈長度; la 為銜鐵長度 ; r 為初級(jí)線圈平均半徑 ; ra 為銜鐵半徑 ; N1 為初級(jí)線圈匝數(shù); μ 0 為真空磁導(dǎo)率 ,μ 0 = 4π×10- 7 HΠm;μ r 為導(dǎo)磁體相對(duì)磁導(dǎo)率 ; x 為銜鐵的位移 ; Il 為線圈激勵(lì)電流。 對(duì)于具體的差動(dòng)變壓器 ,參數(shù) I1 、Ν 1 、l1 、la , r 和 ra 等都是常數(shù)。根據(jù)式 (1) 可得其 B - x 關(guān)系曲 線 ,如圖 2 所示。Bl 曲線表示無銜鐵時(shí)線圈的 B - x 曲線 ; Ba 曲線表示銜鐵在初級(jí)線圈中間位置時(shí) ,銜 鐵被磁化所產(chǎn)生附加磁場(chǎng) B - x 曲線。若忽略磁場(chǎng)在徑向的不均勻性 ,根據(jù)互感定義( M = Φ I1 ) ,可得銜 鐵處于初級(jí)線圈中間位置(當(dāng)兩個(gè)次級(jí)線圈匝數(shù)相等 ,磁路對(duì)稱時(shí))時(shí) ,兩個(gè)次級(jí)線圈分別對(duì)初級(jí)線圈的 第 25 卷 第

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab中线性变压器,用MATLAB优化计算差动变压器的线性范围的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。