[实用新型]多极高频磁阻式旋转变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转变压器，特别涉及一种多极高频磁阻式旋转变压器。

背景技术

旋转变压器作为一种精度较高的角度和位置检测装置，其灵敏度高、可靠性好、抗干扰能力强，被广泛应用在军事、农业、工业等领域。多极式旋转变压器多用于高精度绝对式反馈系统中。

传统的绕线式旋转变压器气隙均匀，存在电刷、滑环或耦合变压器，输出信号中会有电磁干扰且旋转变压器使用寿命较短，生产工艺也非常复杂，很难得到高效应用。

多极磁阻式旋转变压器实现了无刷、无耦合变压器式结构的同时，相比一对极磁阻式旋转变压器，其可以通过各对极下绕组之间的串联补偿由平均气隙不等引起的误差，使旋转变压器精度又提升了一个等级，而且多极磁阻式旋转变压器极数越多，系统的精度就越高。

申请号为201210357975.0的中国专利磁阻式多极旋转变压器，克服了传统绕线式旋转变压器和一对极磁阻式旋转变压器的一些弊端，无接触、结构简单，且能够使角度测量精度显著提高，但其对于控制系统对角度反馈装置快速反应的要求，普通低频旋转变压器的响应频率已经很难满足。

实用新型内容

为克服已有技术的缺陷，本实用新型提供了基于磁阻变化原理的多极高频磁阻式旋转变压器， 用于高精度快速响应的角度测量或角度位置检测。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：多极高频磁阻式旋转变压器，包括转子、定子，定子包括定子铁芯、定子上均匀分布的激励绕组、正弦信号绕组和余弦信号绕组，转子内圆是圆形，外圆为凸出磁极形状，凸出磁极的个数就是旋转变压器的极对数，定子沿内圆表面间隔均匀开有齿和槽，激励绕组和正、余弦信号绕组都绕于定子上，激励绕组采用正弦分布绕组，激励绕组在每个齿上正反相间串联，正弦信号绕组、余弦信号绕组隔齿反相串联且在空间上相互垂直，激励绕组、正弦信号绕组和余弦信号绕组的输入、输出绕组通绕在一个槽内直接耦合。定子、转子采用磁导率较高的铁氧体磁芯，激励绕组接入高频信号，工作频率在10kHz以上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、实现无刷化，结构简单，提高运行可靠性，延长整机使用寿命。

2、增加磁阻式旋转变压器极对数，对称位置磁阻互补，提高测量精度。

3、激励绕组通入高频电压信号，提高响应速度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部结构放大图；

图中：1、定子；2、转子；3、气隙；4、激励绕组；5、正弦绕组；6、余弦绕组；a、定子齿；b、定子槽。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1和图2所示，本实用新型多极高频磁阻式旋转变压器包括定子1、转子2、激励绕组4、正弦绕组5、余弦绕组6。定子1和转子2由高频导磁材料铁氧体制成。转子2内圆是圆形，外圆呈现波纹状凸极式轮廓，凸出磁极的个数就是旋转变压器的极对数。定子1的内圆表面和转子2外圆表面之间有气隙3，通过改变气隙长度从而改变磁阻。凸极转子形状使用以下方程式建立：

（1）

式中：t为转子角度参数，r为转子凸极最小半径，h为转子凸极最小气隙长度和最大气隙长度之差，通常为1-3mm。

根据定子外径尺寸，本实例的在定子内圆表面沿轴向外开有16个定子齿a和定子槽b，使齿宽和齿距的比值为0.5，以最大程度上减小正、余绕组输出反电势波形的谐波；在定子槽b内，围绕定子齿a绕有激励绕组4、正弦绕组5和余弦绕组6。激励绕组在每个齿上正反相间串联，正、余弦信号绕组隔齿反相串联且在空间上相互垂直，激励绕组4的引出端连接恒压高频交流电源，正弦绕组5和余弦绕组6的引出端分别为正弦绕组和余弦绕组输出。

本实例中定子1外圆直径为50mm，定子内圆表面沿轴向外开有16个齿a和槽b。令公式（1）中的得到六对极多极磁阻式旋转变压器转子2外圆形状。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。