[发明专利]共励磁粗精耦合磁阻式旋转变压器

说明书

技术领域

本发明涉及一种共励磁粗精耦合磁阻式旋转变压器，属于旋转变压器技术领域。

背景技术

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。现有的旋转变压器有接触式旋转变压器、带耦合变压器的旋转变压器、游标式旋转变压器等几种，尽管逐渐地实现了无刷化，但结构仍比较复杂，误差较大，不利于高精度测量。现有的磁阻式旋转变压器采用径向磁路变磁阻结构，这种结构的原理是通过改变气隙长度的大小来改变输出信号的电势幅值。当气隙较大时，旋转变压器的输入阻抗与输出阻抗会减小，不仅影响测量的精度，而且会导致负载性能的下降。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

本发明的目的是为解决现有的磁阻式旋转变压器采用径向磁路变磁阻结构，当气隙较大时，旋转变压器的输入阻抗与输出阻抗会减小，不仅影响测量的精度，而且会导致负载性能的下降的问题，进而提供一种共励磁粗精耦合磁阻式旋转变压器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种共励磁粗精耦合磁阻式旋转变压器，包括转子、定子、励磁绕组和信号绕组，所述定子与转子之间具有气隙结构；

所述转子由导磁材料与非导磁材料构成，非导磁材料位于导磁材料的两侧，转子呈圆筒形，导磁材料为一条波浪状的导磁带，沿转子圆周方向分布；

所述定子内侧沿轴向开有4NP个齿槽，沿圆周方向开有一个通槽，且齿槽与通槽的内径相等，在定子内侧形成了4NP对相同的上齿与下齿；

所述励磁绕组设置于定子的通槽中，沿圆周方向分布，信号绕组分为精机信号绕组与粗机信号绕组，精机信号绕组是按次序将定子上每相邻的N个上齿与所对应的N个下齿作为一组绕组齿，共有4P组绕组齿，精机信号绕组一和精机信号绕组二分别间隔地缠绕在4P组绕组齿上，粗机信号绕组是按次序将定子上每相邻的NP个上齿与所对应的NP个下齿作为一组绕组齿，共有4组绕组齿，粗机信号绕组一和粗机信号绕组二分别间隔地缠绕在4组绕组齿上，所述精机信号绕组设置于励磁绕组与粗机信号绕组之间。

本发明具有以下优点：本发明共励磁粗精耦合磁阻式旋转变压器采用轴向磁路结构，可以减小旋变直径。因其位置测试精度高、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。本发明的结构紧凑、简单，不仅具有极强的抗震能力，而且使得电势恒定分量减小，进而最大限度地消除由安装偏心等带来的误差。可应用于电动汽车、航空及航天等多种领域。

附图说明

图1为本发明共励磁粗精耦合磁阻式旋转变压器的结构示意图；

图2为转子的结构示意图；

图3为转子的平面展开示意图；

图4为本发明的轴向示意图；

图5为本发明的励磁绕组结构示意图。

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5所示，本实施例所涉及的一种共励磁粗精耦合磁阻式旋转变压器，包括：转子1、定子2、励磁绕组8和信号绕组，所述定子2与转子1之间具有气隙3结构；

所述转子1由导磁材料1-1与非导磁材料1-2构成，非导磁材料1-2位于导磁材料1-1的两侧，转子1呈圆筒形，导磁材料1-1为一条波浪状的导磁带，沿转子1圆周方向分布；

所述定子2内侧沿轴向开有4NP个齿槽2-2，沿圆周方向开有一个通槽2-4，且齿槽2-2与通槽2-4的内径相等，在定子2内侧形成了4NP对相同的上齿2-1与下齿2-3；

所述励磁绕组8设置于定子2的通槽2-4中，沿圆周方向分布，信号绕组分为精机信号绕组与粗机信号绕组，精机信号绕组是按次序将定子2上每相邻的N个上齿2-1与所对应的N个下齿2-3作为一组绕组齿，共有4P组绕组齿，精机信号绕组一4和精机信号绕组二5分别间隔地缠绕在4P组绕组齿上，粗机信号绕组是按次序将定子2上每相邻的NP个上齿2-1与所对应的NP个下齿2-3作为一组绕组齿，共有4组绕组齿，粗机信号绕组一7和粗机信号绕组二6分别间隔地缠绕在4组绕组齿上，所述精机信号绕组设置于励磁绕组8与粗机信号绕组之间。

所述转子1导磁材料1-1的厚度与所对应的定子2中的齿槽2-2、上齿2-1与下齿2-3的长度相等。

所述定子2与转子1之间的气隙3分布均匀。