[發明專利]共勵磁粗精耦合徑向磁阻式旋轉變壓器

無效

• 申請號: 201310358274.3
• 申請日: 2013-08-17
• 公開（公告）號: CN103413666A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 尚靜;李婷婷;王昊;叢寧;劉承軍;陸永平
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H01F38/18
• 分類號: H01F38/18;H02K1/24;H02K1/16;H02K3/12;H02P6/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種共勵磁粗精耦合徑向磁阻式旋轉變壓器，屬于旋轉變壓器技術領域。

背景技術

??????傳統的旋轉變壓器有接觸式旋轉變壓器、帶耦合變壓器的旋轉變壓器、游標式旋轉變壓器等幾種。傳統的旋轉變壓器盡管逐漸地實現了無刷化，但結構仍比較復雜，誤差較大，不利于高精度測量。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術存在的問題，即傳統的旋轉變壓器盡管逐漸地實現了無刷化，但結構仍比較復雜，誤差較大，不利于高精度測量。進而提供一種共勵磁粗精耦合徑向磁阻式旋轉變壓器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種共勵磁粗精耦合徑向磁阻式旋轉變壓器，包括：轉子、定子、勵磁繞組和信號繞組，所述定子與轉子之間設有氣隙，所述轉子為徑向凸極結構，呈波浪狀沿轉子外圓圓周方向分布；所述定子內側沿軸向設有4P個定子齒和4P個槽，其中P為整數，且P≥2；所述勵磁繞組設置在定子的4P個定子齒和4P個槽中，所述信號繞組分為精機信號繞組和粗機信號繞組，其中精機信號繞組分為第一精機信號繞組和第二精機信號繞組，粗機信號繞組分為第一粗機信號繞組和第二粗機信號繞組；所述定子內側共有4P組定子齒，第一精機信號繞組和第二精機信號繞組分別間隔地纏繞在4P組定子齒上；粗機信號繞組按次序將定子上每相鄰的P個定子齒作為一組定子齒，共有4組定子齒；第一粗機信號繞組和第二粗機信號繞組分別間隔地纏繞在4組定子齒上；所述精機信號繞組設置于勵磁繞組與粗機信號繞組之間。

本發明的技術效果：本發明采用徑向磁路變磁阻結構的磁阻式旋轉變壓器不但機械強度好、使用安全，而且無需采用補償繞組或斜齒，其結構的特殊性可以同時提供絕對位置信息及高精度相對位置信息。以及最大限度地消除安裝偏心等帶來的誤差。本發明結構緊湊﹑形式簡單、加工方便，因此適用范圍廣，適用領域寬，適于伺服系統的速度以及位置傳感器，可應用于電動汽車、航空及航天等領域。

?

附圖說明

圖1為本發明共勵磁粗精耦合徑向磁阻式旋轉變壓器的結構示意圖；

圖2為本發明的轉子結構合成示意圖。

?

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。?

如圖1和圖2所示，本實施例所涉及的一種共勵磁粗精耦合徑向磁阻式旋轉變壓器，包括：轉子1、定子2、勵磁繞組4和信號繞組，所述定子2與轉子1之間設有氣隙3，所述轉子1為徑向凸極結構，呈波浪狀沿轉子1外圓圓周方向分布；所述定子2內側沿軸向設有4P個定子齒2-1和4P個槽2-2，其中P為整數，且P≥2；所述勵磁繞組4設置在定子2的4P個定子齒2-1和4P個槽2-2中，所述信號繞組分為精機信號繞組和粗機信號繞組，其中精機信號繞組分為第一精機信號繞組5和第二精機信號繞組6，粗機信號繞組分為第一粗機信號繞組7和第二粗機信號繞組8；所述定子2內側共有4P組定子齒，第一精機信號繞組5和第二精機信號繞組6分別間隔地纏繞在4P組定子齒上；粗機信號繞組按次序將定子2上每相鄰的P個定子齒作為一組定子齒，共有4組定子齒；第一粗機信號繞組7和第二粗機信號繞組8分別間隔地纏繞在4組定子齒上；所述精機信號繞組設置于勵磁繞組4與粗機信號繞組之間。

所述定子2與轉子1之間的氣隙3為不均勻分布狀態。

所述設置在繞組齒上勵磁繞組4逐槽反向的繞制在定子齒上，精機信號繞組按同極同相的方式纏繞，且同相同極的信號繞組正向串聯，同相異極的信號繞組反向串聯，粗機信號繞組的纏繞方式與精機信號繞組相同。

所述纏繞于每對定子齒上的第一粗機信號繞組?7和第二粗機信號繞組8的匝數相等，第一精機信號繞組5和第二精機信號繞組6的匝數相等。

所述定子2為環形硅鋼片疊壓成的鐵心。

所述轉子1的凸極結構為采用磁場優化函數設計的多極波紋型結構，其結構由兩種不同頻率的正弦函數合成而來，凸極結構可以表示為：

式中，為精機信號正弦函數的幅值，為粗機信號正弦函數的幅值。

工作原理

本發明的氣隙磁導的變化依賴于定子和轉子之間的氣隙長度大小隨機械角度的變化，以此來改變輸出信號的電勢幅值。

將轉子外圓表面設計為包含一對極與多對極正弦成分的形狀，則氣隙磁導可以表示為：