感应同步器工作原理与旋转变压器的工作原理相同。圆盘式感应同步器的转子共有 N 个导片。当转子转过角度θ时,定子绕组A和B分别感应输出电势
式中Em为定子绕组感应电势最大值,ω为激磁电源角频率。其最高精度与绕组的极对数有关。感应同步器的转子转角变化360°/N 时定子的频率变化1赫,因此精度大为提高,最高精度可达0.1″。直线式感应同步器的滑尺移动距离为x时,滑尺绕组中分别感应输出电势
当极距τ=1毫米时,测量精度为±25微米。感应同步器有鉴幅型和鉴相型两种工作方式。
把转角或直线位移转换成电信号的电感式高精度传感元件。又称感应整步机。它与多极旋转变压器相似,借助于定、动片上绕组之间的电磁耦合,使输出电压随定、动片相对位移呈正(余)弦函数规律变化。感应同步器的极对数比多极旋转变压器多得多。感应同步器按作用分圆盘式(又称旋转式)(图1) 和直线式(图2)两种。
感应同步器通常做成分装式,主要由定片和动片组成。分别对应为电机中的定子和转子,在直线式中称为定尺和滑尺。定片和动片都是在基板上采用印制电路或其他工艺把铜箔制成印制绕组,其一根导体代表一个极,从而构成了多极形式。工作时定片和动片之间保持均匀气隙。
感应同步器动片为连续绕组,定片为两相分段绕组。圆盘式感应同步器转子连续绕组以交流电压U励磁,定子两相绕组输出为
式中K 为电压耦合系数;N 为极数,即转子连续绕组导体数;θ为转子转角。直线式感应同步器定尺上两相绕组分别以交流电压UΑ和UB励磁,动尺上连续绕组输出电压为
式中τ为极距,即定子两相绕组相邻有效导体中心线之间的距离;χ为滑尺直线位移量。