[实用新型]一种旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体

说明书

技术领域

本实用新型属于检测技术领域，涉及一种变压器和旋转体，尤其是旋转变压器和旋转体。

背景技术

电动汽车、工业自动化、机器人、纺织机械和航空航天等行业均离不开旋转电机的高性能控制，因而需要电机旋转角度传感器，并且经常要求将其应用在高温环境下。

当前，光电式角度编码器因可以容易地实现电机旋转角度的检测而得到了广泛应用，但这种光电式角度编码器含有光电元器件和半导体器件，因而无法应用在高温环境中。

旋转变压器是一种可以实现旋转角度检测的传感器，由于其不使用光电转换器件，因而可以在较高温度的环境中使用。但是现有的旋转变压器中，定子的齿上通常绕有至少三组绕阻，在使用过程中因振动冲击等原因有可能出现绕组短路或断路等问题而使系统失效，系统可靠性不高。为了克服此缺陷，现有技术中出现了将两台旋转变压器安装在同一旋转体上，当其中一组旋转变压器的线圈出现故障失效时，信号电路切换到与另一组旋转变压器绕组连接，以继续完成旋转体的角度测试工作。但是这种方法中，因为需要在旋转体上安装两套或多套旋转变压器，将会使旋转体轴向长度增加，体积变大，成本大大增加。由此可见，现有技术中存在着旋转变压器检测系统的占用体积和可靠性之间的相互制约问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种在确保检测结果可靠性的基础上，能够有效实现用于检测的旋转变压器检测系统的紧凑性，即旋转变压器检测系统同等占用体积下检测结果可靠性更高而同等检测结果可靠性下旋转变压器检测系统占用体积更小的旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体。

为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种旋转变压器，包括定子和转子；所述定子具有定子检测齿，所述转子具有转子凸极；所述旋转变压器包括至少两套检测线圈系统；每套所述检测线圈系统包括多个绕在所述定子检测齿上的线圈，所述线圈的电感随所述转子的旋转角度的变化而变化，以根据所述线圈的电感的变化检测所述转子的旋转角度；至少两套所述检测线圈系统设置在同一个定子上。

每套所述检测线圈系统中，多个所述线圈构成桥式电路，所述桥式电路的各桥臂由一个所述线圈构成或由多个所述线圈串联构成，从所述桥式电路的桥臂相交的接点处引出引出线，作为励磁线或信号线。

定子检测齿数为4*(S+1)，转子凸极数为K，其中S和K为正整数，且K/(S+1)不等于偶数；并且当(S+1)等于3*R且R为正整数时，K不等于2*R的正整数倍。

每个定子检测齿上设置最多一个所述线圈。

每套所述检测线圈系统中：包括至少四组定子线圈，每组定子线圈包括至少一个线圈，所述线圈绕在所述定子检测齿上；所有组所述定子线圈组成桥式电路，每组定子线圈构成所述桥式电路的一个桥臂；所述桥式电路中，每两个相交的桥臂在相交处构成一个接点，从每个所述接点处引出一根引出线；优选地，每套所述检测线圈系统中：各组所述定子线圈内线圈的数量和分布相同；各组所述定子线圈的合成电感的相位依次相差90度；优选地，每套所述检测线圈系统中：各所述线圈的电感的直流分量相等，各所述线圈的基波幅值相等；优选地，每套检测线圈系统均包括四组定子线圈，构成四桥臂的桥式电路，具有四个接点，从四个所述接点处引出四根引出线，其中两根所述引出线为励磁线，另外两根所述引出线为信号线。

所述定子还包括定子解耦齿，在每个绕有线圈的定子检测齿的两侧均设置有至少一个所述定子解耦齿，以减小或消除绕有线圈的不同的定子检测齿之间的磁耦合干扰；优选地，所述定子解耦齿的材料与所述定子检测齿和定子本体的材料一致；进一步优选地，所述材料为导磁材料。

所述定子检测齿数为8，所述转子凸极数为K，并且K不等于4的整数倍；优选地，所述转子凸极数为10；或者，所述定子检测齿数为12，所述转子凸极数为K，并且K不等于2 的整数倍；优选地，所述转子凸极数为9；或者，所述定子检测齿数为16，所述转子凸极数为K，并且K不等于8的整数倍；或者，所述定子检测齿数为20，所述转子凸极数为K，并且K不等于10的整数倍；或者，所述定子检测齿数为24，所述转子凸极数为K，并且K不等于4的整数倍；或者，所述定子检测齿数为28，所述转子凸极数为K，并且K不等于14 的整数倍；或者，所述定子检测齿数为32，所述转子凸极数为K，并且K不等于16的整数倍。