[发明专利]一种双通道轴向磁路磁阻式旋转变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种双通道轴向磁路磁阻式旋转变压器，属于旋转变压器技术领域。

背景技术

双通道磁阻式多极旋转变压器以其位置测试精度高、抗振动性能好以及抗电磁干扰能力强等特点适用于高精度位置闭环系统中，作为闭环用位置、速度传感器。同时可以提供系统绝对位置。

多极旋转变压器作为高精度位置测试元件，其磁路结构的互补性可以抵消偏心等引起的测量误差。传统绕线式旋转变压器，由于其输入输出绕组分别置于转子和定子上，为实现无刷化，需增加一个耦合变压器，使其结构复杂化；而另一种游标式旋转变压器，两种绕组都在定子上，实现了无刷化，但是这种旋转变压器需要采用结构复杂的正弦绕组。

目前发展较快的磁阻式旋转变压器从根本上解决了励磁结构的难题。一般磁阻式旋转变压器采用径向磁路变磁阻结构：即通过改变气隙长度大小进行变磁阻设计，进而改变输出信号的电势幅值。由于气隙较大，使输出、输入阻抗较小，受负载影响较大。同时当极对数增加到一定数值时，需要相应较大幅度地增加直径，导致旋变直径增加。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有磁阻式旋转变压器由于气隙较大，使输出、输入阻抗较小，受负载影响较大。同时当极对数增加到一定数值时，需要相应较大幅度地增加直径，导致旋变直径增加的问题，进而提供一种双通道轴向磁路磁阻式旋转变压器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种双通道轴向磁路磁阻式旋转变压器，包括：定子和转子，所述定子包括定子机壳、精机定子铁芯、精机定子励磁绕组、精机定子信号绕组、粗机定子铁芯、粗机定子激励绕组和粗机定子信号绕组；所述转子包括转子非导磁支架、粗机转子导磁波环和精机转子导磁波环，所述精机定子铁芯和粗机定子铁芯相互平行设置固定于定子机壳内，精机定子铁芯上绕有精机定子励磁绕组和精机定子信号绕组；粗机定子铁芯上绕有粗机定子激励绕组和粗机定子信号绕组；精机定子励磁绕组和精机定子信号绕组所在平面、粗机定子激励绕组和粗机定子信号绕组所在平面均呈现正交状态，励磁磁路采用轴向磁路结构；转子的外表面与定子的内表面之间设有均匀的气隙。

本发明具有以下优点：一、旋变的双通道轴向磁阻式设计，可以提供高精度位置信号和绝对位置信号。二、励磁绕组、信号绕组的正交设置可以尽量控制剩余电势的恒定分量；三、转子采用优化函数后的多峰波纹导磁带可以保证气隙磁通的正弦变化，进而保证两相正交信号绕组的感应电势幅值随位置变化的正、余弦函数要求。

 

附图说明

图1是本发明双通道轴向磁路磁阻式旋转变压器结构的截面示意图；

图2是双通道旋变系统轴向图；

图3是双通道旋变转子平面展开示意图；

图4是定子轴向剖面图；

图5是定子励磁绕组结构示意图；

图6是定子铁芯和转子铁芯尺寸相互关系示意图。

 

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。 

如图1~图6所示，本实施例所涉及的一种双通道轴向磁路磁阻式旋转变压器，包括：定子1和转子2，所述定子1包括定子机壳11、精机定子铁芯12、精机定子励磁绕组13、精机定子信号绕组14、粗机定子铁芯15、粗机定子激励绕组16和粗机定子信号绕组17；所述转子2包括转子非导磁支架21、粗机转子导磁波环22和精机转子导磁波环23，所述精机定子铁芯12和粗机定子铁芯15相互平行设置固定于定子机壳11内，精机定子铁芯12上绕有精机定子励磁绕组13和精机定子信号绕组14；粗机定子铁芯15上绕有粗机定子激励绕组16和粗机定子信号绕组17；精机定子励磁绕组13和精机定子信号绕组14所在平面、粗机定子激励绕组16和粗机定子信号绕组17所在平面均呈现正交状态，励磁磁路采用轴向磁路结构；转子2的外表面与定子1的内表面之间设有均匀的气隙。

如图3所示，所述转子2由五段组成，上中下三段即转子非导磁支架21由非导磁性材料制成，中间两段即粗机转子导磁波环22和精机转子导磁波环23均由导磁性材料构成，导磁性材料轮廓沿转子轴向随转子位置呈现波纹变化，非导磁材料作用为支撑导磁材料构件。上段即精机转子导磁波环23波纹状波峰个数等于精机极对数P1，下段即粗机转子导磁波环22波纹状波峰个数等于粗机极对数1。带状波纹形状为优化设计函数图形。加工方式需要进行三维立体成型加工。