自整角機

自整角機按用途分為力矩式和控制式(變壓器式)兩種。力矩式用於同步指示系統；控制式用作測角元件。 ^[1] 

大多數採用兩極凸極式結構，只在頻率較高、尺寸較大時才採用隱極式結構（圖1）。定、轉子鐵芯上分別裝嵌單相激磁繞組和三相整步繞組。三相整步繞組為分佈式星形接線,各相軸心線在空間相差120°。轉子繞組通過滑環和電刷引出接線的為接觸式自整角機；通過電磁耦合方法引出接線的為無接觸式自整角機，後者無接觸摩擦和無線電干擾,但結構複雜,性能指標和利用率低。用兩台相同型號的力矩式自整角機可組成角度同步指示系統。其中一台為發送機,另一台為接收機（圖2）。二者用同一電源激磁。整步繞組各相對應相接。當主令軸帶動發送機轉過角度為θ1，接收機所處位置為θ2角時，發送機整步繞組的各相感應電勢為

Ea=Ecosθ1　 ^[2] 

Eb=Ecos(θ1-120o)

Ec=Ecos(θ1+120o)

式中E 為一相繞組中最大感應電勢。接收機整步繞組的各相感應電勢為

Eá=Ecosθ2

E娔=Ecos(θ2-120o)

E婞=Ecos(θ2+120o)

由於二者轉角不同，在整步繞組各相繞組中有均衡電流流過，它產生脈動磁場，在轉子上產生電磁轉矩M=Mmsin δ(Mm為與自整角機結構有關的最大電磁轉矩；δ=θ1-θ2)，促使接收機轉動，直到與發送機轉角相同為止。自整角機電磁轉矩較小,一般M=(2.94～108)×10-3牛·釐米/度,只能帶動指針或刻度盤等輕負載。力矩式自整角機可組成差動工作方式。這時有兩台發送機，一台差動式接收機。接收機轉角為兩台發送機轉角的代數和。在一定條件下一台發送機可帶動多台接收機，稱為力矩式自整角機的並聯運行。

控制式自整角發送機結構與力矩式自整角機相似。為了提高輸入阻抗，所用激磁繞組匝數較多。控制式自整角接收機（自整角變壓器）多采用隱極式結構，並在轉子上裝設高精度的正弦繞組。兩台控制式自整角機與力矩式自整角機相似可組成角度測量系統，也可以有差動工作方式。由於生產工藝方面的原因，自整角機有零位和角度等方面的誤差。

自整角機還可用以實現角度信號的遠距離傳輸、變換、接收和指示。兩台或多台電機通過電路的聯繫，使機械上互不相連的兩根或多根轉軸自動地保持相同的轉角變化，或同步旋轉。電機的這種性能稱為自整步特性。在伺服系統中，產生信號一方所用的自整角機稱為發送機，接收信號一方所用自整角機稱為接收機。自整角機廣泛應用於冶金、航海等位置和方位同步指示系統和火炮、雷達等伺服系統中。

在自動控制系統中，常常需要指示位置和角度的數值，或者需要遠距離調節執行機構的速度，或者需要某一根或多根軸隨着另外的與其無機械連接的軸同步轉動，這樣，就出現了自整角機，即用來實現自動指示角度和同步傳輸角度的一類控制電機 ^[3]  。

自整角機通常是兩台或兩台以上組合使用，產生信號的自整角機稱為發送機，它將軸上的轉角變換為電信號，接收信號的自整角機稱為接收機，它將發送機發送的電信號變換為轉軸的轉角，從而實現角度的傳輸、變換和接收。 在隨動系統中主令軸只有一根，而從動軸可以是一根，也可以是多根，主令軸安裝發送機，從動軸安裝接受機，故而一台發送機帶一台或多台接受機。

整角機結構示意圖 ^[3] 

力矩式自整角機的轉子多采用兩極的凸極結構，對頻率較高、規格較大的力矩式自整角機採用隱極結構。控制式自整角機的接收機轉子採用隱極結構。通常，定子鐵心槽內嵌有接成星形的三相對稱繞組，稱之為整步繞組。轉子鐵心槽內嵌有單相繞組，稱之為勵磁繞組。勵磁繞組通過滑環和電刷裝置與外電路連接。通常做成兩極電機。自整角機的定子鐵芯嵌有三相對稱分佈繞組，稱為整步繞組，也叫同步繞組，聯結為星形接法，轉子上放置單相勵磁繞組，可以做成凸極結構，也可做成隱極結構，這兩種方式都是勵磁繞組經集電環和電刷後接勵磁電源。另外，也可把定子做成凸極式，轉子做成隱極式，三相整步繞組嵌入轉子鐵芯槽內，並經集電環和電刷引出，而單相勵磁繞組安裝在定子凸極上。