旋转变压器用于运动伺服控制体系中,作为视点方位的传感和丈量用。前期的旋转变压器用于核算回答设备中,作为模仿核算机中的首要组成部分之一。其输出,是随转子转角作某种函数改变的电气信号,一般是正弦、余弦、线性等。这些函数是最常见的,也是简略完结的。在对绕组做专门设计时,也可发生某些特别函数的电气输出。但这样的函数只用于特别的场合,不是通用的。
60年代起,旋转变压器逐步用于伺服体系,作为视点信号的发生和检测元件。三线的三相的自整角机,早于四线的两相旋转变压器使用于体系中。所以作为视点信号传输的旋转变压器,有时被称作四线自整角机。跟着电子技术和数字核算技术的开展,数字式核算机早已替代了模仿式核算机。所以实践上,旋转变压器现在首要是用于视点方位伺服控制体系中。因为两相的旋转变压器比自整角机更简略进步精度,所以旋转变压器使用的更广泛。特别是,在高精度的双通道、双速体系中,广泛使用的多极电气元件,本来选用的是多极自整角机,现在基本上都是选用多极旋转变压器。
旋转变压器是现在国内的专业称号,简称“旋变” 。俄文里称作“ВращающийсяТрансформатор” ,词义便是“旋转变压器”。英文名字叫“resolver”,依据词义,有人把它称作为“解算器”或“分解器”。
旋转变压器的结构
依据转子电信号引入、引出的方法,分为有刷旋转变压器和无刷旋转变压器。在有刷旋转变压器中,定、转子上都有绕组。转子绕组的电信号,经过滑动触摸,由转子上的滑环和定子上的电刷引入或引出。因为有刷结构的存在,使得旋转变压器的可靠性很难得到确保。因而现在这种结构方式的旋转变压器使用的很少,咱们着重于介绍无刷旋转变压器。
现在无刷旋转变压器有两种结构方式。一种称作为环形变压器式无刷旋转变压器,另一种称作为磁阻式旋转变压器。
有刷式旋转变压器
它的转子绕组经过滑环和电刷直接引出,其特色是结构简略,体积小,但因电刷与滑环是机械滑动触摸的,所以旋转变压器的可靠性差,寿数也较短,现在这种结构方式的旋转变压器使用的很少,咱们着重于介绍无刷旋转变压器。。
无刷式旋转变压器
它分为两大部分,即旋转变压器本体和附加变压器。附加变压器的原、副边铁心及其线圈均成环形,别离固定于转子轴和壳体上,径向留有必定的空隙。
旋转变压器本体的转子绕组与附加变压器原边线圈连在一起,在附加变压器原边线圈中的电信号,即转子绕组中的电信号,经过电磁耦合,经附加变压器副边线圈间接地送出去。
这种结构避免了电刷与滑环之间的不良触摸形成的影响,进步了旋转变压器的可靠性及使用寿数,但其体积、质量、本钱均有所增加。
现在无刷旋转变压器有两种结构方式。一种称作为环形变压器式无刷旋转变压器,另一种称作为磁阻式旋转变压器。
环形变压器式旋转变压器
这种结构很好地完结了无刷、无触摸。图中右侧部分是典型的旋转变压器的定、转子,在结构上和有刷旋转变压器相同的定、转子绕组,作信号改换。左边是环形变压器。它的一个绕组在定子上,一个在转子上,同心放置。
转子上的环形变压器绕组和作信号改换的转子绕组相联,它的电信号的输入输出 由环形变压器完结。
磁阻式旋转变压器
磁阻式旋转变压器的励磁绕组和输出绕组放在同一套定子槽内,固定不动。但励磁绕组和输出绕组的方式不相同。两相绕组的输出信号,依然应该是随转角作正弦改变、互相相差90°电视点的电信号。
转子磁极形状作特别规划,使得气隙磁场近似于正弦形。转子形状的规划也有必要满意所要求的极数。能够看出,转子的形状决议了极对数和气隙磁场的形状。
磁阻式旋转变压器一般都做成分装式,不组合在一起,以分装方式提供给用户,由用户自己拼装合作。
旋转变压器结构特色
旋变的定、转子上都别离嵌放有两个匝数、线径、几许尺度等完全相同且正交 90°的绕组,定转子绕组都可用作励磁或输出,即定子绕组作为励磁,则转子绕组作为输出,反之亦可。一次侧一个绕组通电励磁, 另一个正交绕组短路作补偿, 以纠正磁路不对称形成的励磁磁轴偏移。因为多极旋变的工艺差错已被多极切割得很小, 对励磁磁轴偏移的影响亦很小, 所以一般多级旋变不设短路补偿绕组。二次侧一个绕组为正弦输出绕组, 另一个为余弦输出绕组。线性旋变一次侧与二次侧一个绕组串联励磁, 二次侧另一个绕组作线性输出。转子绕组接在集电环上, 经过金属电刷与外部出线端相连。
图示:正余弦旋变和线性旋变示意图
旋转变压器有单极对与多极对不同。多极旋变,是一种极对数 p 大于1的正余弦旋变, 其精度随极对数的增大而进步。一台多极旋变常和一台1对极旋变拼装成一体(能够是共铁心共磁路, 也能够是分铁心分磁路),称双通道多极旋变。其间,1对极部分称为粗机,在体系中起定位效果。粗机一周之内只要一个基准电气零位,而精机(多极部分)有多少对极就有多少个不确定的电气零位,只要粗、精机零位最接近的那个电气零位,才是一起的基准电气零位。以此电气零位为基准,输出信号才干契合对应的函数联系,精机常在体系中起精测效果。
旋变的首要效果是取得高精度的方位信号,因而在规划、资料选用、机械加工等方面都特别考究。例如,旋变的铁心冲片常选用高导磁功能的坡莫合金,冲片绝缘选用氧化膜处理。针对拼装式旋变,电刷丝(片)应选用弹性好、耐磨、触摸电阻小的银铜合金资料,滚动部分装设滚珠轴承。
从结构方式上,旋变可分为有刷(有触摸式)旋变、无刷(无触摸式)旋变和份额式旋变。有刷旋变的转子绕组经过集电环和电刷与外部电路接通,其长处是工艺性好、制作简略, 缺陷是有触摸、可靠性差。无刷旋变一般用环形变压器将电源从定子耦合到转子上,给励磁绕组励磁,没有集电环和电刷,其长处是可靠性好、寿数长,缺陷是工艺难度大、磁阻大、灵敏度低。为了处理灵敏度低的问题,无刷旋变多选用几千赫的高频电源励磁。份额式旋变也称为微型感应调压器,是一种可调输出的有限转角正余弦旋变,转子电路用卷绕的铍青铜簧片与外电路接通,卷角相对于基准电气零位大于 360°。实践使用时,调整份额式旋变轴上的齿轮组织,便能得到所需求的电压,再用锁紧螺钉锁住即可,其长处是能得到不同份额的电压,缺陷是锁紧组织抗振性差。