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旋转变压器

日期:2019-10-22 09:05
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摘要: 旋转变压器的简介 旋转变压器和光电编码器是目前伺服领域应用*广的测量元件,其用途类似光电编码器,其原理和特性上的区别决定了其应用场合和使用方法的不同。 光电编码器直接输出数字信号,处理电路简单,噪声容限大,容易提高分辨率,缺点是不耐冲击,不耐高温,易受辐射干扰,因此不宜用在军事和太空领域。 旋转变压器具有耐冲击、耐高温、耐油污、高可靠、长寿命等优点,其缺点是输出为调制的模拟信号,输出信号解算较复杂。 广义上讲,旋转电机都属于旋转变压器,本文称的旋转变压器是特指用作角度或...

旋转变压器的简介

旋转变压器和光电编码器是目前伺服领域应用*广的测量元件,其用途类似光电编码器,其原理和特性上的区别决定了其应用场合和使用方法的不同。

光电编码器直接输出数字信号,处理电路简单,噪声容限大,容易提高分辨率,缺点是不耐冲击,不耐高温,易受辐射干扰,因此不宜用在军事和太空领域。

旋转变压器具有耐冲击、耐高温、耐油污、高可靠、长寿命等优点,其缺点是输出为调制的模拟信号,输出信号解算较复杂。

广义上讲,旋转电机都属于旋转变压器,本文称的旋转变压器是特指用作角度或速度测量的信号电机

旋转变压器是一种电机,是一种测量用途的信号电机;

旋转变压器是一种角度或速度传感器;

作为自动控制系统中作为角度或转速信号的监测装置,旋转变压器及自整角机、感应移相器、感应同步器、轴角编码器、测速发电机等均属于控制电机;

旋转变压器是一种电磁感应元件,与静止变压器不同之处在于其原边绕组和副边绕组的相对位置可变,是可旋转的;其原边和副边的耦合程度因旋转的角度不同而不同。

按照旋转变压器的副边输出和原边输入的关系,可以分为:正余弦旋转变压器、线性旋转变压器、比例式旋转变压器以及特殊函数旋转变压器等四类。

旋转变压器的英文为resolver,根据词义,有人把它称作为“解算器”或“分解器”。

旋转变压器的分类

1.正--余弦旋转变压器----其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。

2.线性旋转变压器----其输出电压与转子转角成线性函数关系。 线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种。

3.比例式旋转变压器----其输出电压与转角成比例关系。

多极型旋转变压器与多极型自整角机相似,其主要差别仅在于绕组的相数。多极式产品精度比两极式要高一个数量级以上。

双通道旋转变压器是将两个极对数不等的旋转变压器合在一起。通常极对数少的称为粗机,而极对数多的称为精机。其结构有共磁路和分磁路两种形式。后者是将粗机、精机用机械组合成一体,各自绕组有单独的铁心,磁路分开。前者是粗机、精机绕组同时嵌入铁心中,绕组彼此独立,磁路共用。上述两个旋转变压器组成为电气变速的双通道旋转变压器系统。它不同于两个相同且独立的旋转变压器和减速器组成机械变速的双通道旋转变压器系统。因同步随动系统中采用机械变速的双通道系统满足不了要求,须采用电气变速双通道系统,这种系统不仅把精度提高到秒极,而且结构简单、可靠。

磁阻式旋转变压器是一种多极旋转变压器的特殊形式。它利用磁阻原理实现电信号转换。定子铁心开有大、小齿,小齿均布在大齿的齿端部位,定子上大槽内同时嵌入单相励磁绕组和两相输出绕组。转子铁心是由均布的小齿的冲片叠成,其齿数即为极对数。励磁绕组通电后,由于气隙磁导随着转子转角变化,使得输出绕组的输出电压变化周期即为转子的齿数,起到多极形式的作用。其结构简单、尺寸小、精度高、且无接触,大大提高了系统的可靠性,其精度为秒级

旋转变压器的结构

旋转变压器的结构和两相绕线式异步电机的结构相似,可分为定子和转子两大部分。定子和转子的铁心由铁镍软磁合金或硅钢薄板冲成的槽状心片叠成。它们的绕组分别嵌入各自的槽状铁心内。定子绕组通过固定在壳体上的接线柱直接引出。转子绕组有两种不同的引出方式。根据转子绕组两种不同的引出方式,旋转变压器分为有刷式和无刷式两种结构形式。

常见的旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式。两极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对磁极,四极绕组则有两对磁极,主要用于高精度的检测系统。除此之外,还有多极式旋转变压器,用于高精度优良式检测系统。

旋转变压器的应用

旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置,适用于所有使用旋转编码器的场合,特别是高温、严寒、潮湿、高速、高震动等旋转编码器无法正常工作的场合。由于旋转变压器以上特点,可完全替代光电编码器,被广泛应用在伺服控制系统、机器人系统、机械工具、 汽车、电力、冶金、纺织、印刷、航空航天、船舶、兵器、电子、冶金、矿山、油田、水利、化工、轻工、建筑等领域的角度、位置检测系统中。也可用于坐标变换、三角运算和角度数据传输、作为两相移相器用在角度--数字转换装置中。

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