[發(fā)明專利]一種多余度雙通道無接觸旋轉變壓器

有效

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• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103871723A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 樊君莉
• 申請（專利權）人: 西安微電機研究所
• 主分類號: H01F38/18
• 分類號: H01F38/18;H02K3/12;H01F27/24;H01F41/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發(fā)明涉及一種無接觸旋轉變壓器，特別涉及一種高可靠性、高精度的多余度雙通道無接觸旋轉變壓器。

背景技術

旋轉變壓器是按照電磁感應原理工作的一類角位傳感電機，當在輸入繞組上施加一定交流電壓時，電機旋轉過程中，其輸入繞組與輸出繞組由于相對位置改變而使它們之間的匝鏈磁通變化，在輸出繞組上就會產(chǎn)生與轉子轉角成一定函數(shù)關系的輸出電壓。應用最多的是輸出電壓與轉子轉角成正余弦函數(shù)關系的正余弦旋轉變壓器。

早期的旋轉變壓器為一對極產(chǎn)品，產(chǎn)品精度為數(shù)十角分，不能滿足數(shù)角分至數(shù)角秒高精度同步隨動系統(tǒng)的產(chǎn)品精度要求，開始人們采用機械變速的雙通道系統(tǒng)，在這種變速系統(tǒng)中，由于齒輪變速所帶來的誤差極難低于2～3角分，系統(tǒng)精度無法進一步提高，雙通道機械變速系統(tǒng)的應用受到限制。上世紀50年代末，出現(xiàn)了電氣變速的雙通道系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的雙通道旋轉變壓器是在一對極旋轉變壓器等的原理結構上發(fā)展起來的，隨著極對數(shù)的增加，產(chǎn)品精度可從角分級提高到角秒級。伴隨著武器裝備精度要求的提高和新型武器裝備的開發(fā)，具有高精度特征的雙通道多極旋轉變壓器應用越來越廣泛。上世紀70～80年代，工業(yè)發(fā)達國家就非常重視這類電機的開發(fā)，逐漸使其技術完善化，美、英、日、俄有關公司都有系列產(chǎn)品供應，并制定有相應的軍用標準或工業(yè)標準。我國也于上世紀80年代建立起雙通道多極旋轉變壓器的基本系列，制定了相應的國家標準和國家軍用標準。

傳統(tǒng)旋轉變壓器中用以傳輸信號的電刷、滑環(huán)是其可靠性最薄弱的環(huán)節(jié)，壽命不高，還會產(chǎn)生無線電干擾，使得系統(tǒng)的工作壽命和可靠性受到很大限制，而設計上采取合理的無刷化技術后，消除了電刷和集電環(huán)等接觸環(huán)節(jié)，可使旋轉變壓器的可靠性和壽命成倍提高，并且消除了對其它裝置的干擾，提高了系統(tǒng)的可靠性，無刷化的旋轉變壓器將會占據(jù)越來越重要的位置。如美國、俄羅斯近年來已停止發(fā)展接觸式的旋轉變壓器。進行旋轉變壓器無刷化技術方案研究，是武器裝備系統(tǒng)發(fā)展的需要，代表了旋轉變壓器發(fā)展的趨勢。而對于復雜的、有高可靠性和長壽命要求的大、中型設備和無法維修或要求不停機的系統(tǒng)或設備更宜采用冗余設計。即在系統(tǒng)中起關鍵作用的地方，增加一套以上完成相同功能的元件，當該部分的一路出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)仍能正常工作，以減少系統(tǒng)或設備的故障率提高其可靠性。

大機座號高頻高精度多余度雙通道無接觸旋轉變壓器采用無接觸、雙通道、雙余度式結構型式，可以大大減少系統(tǒng)的故障率，提高其可靠性，大幅度地延長系統(tǒng)的工作壽命。由于提高了激磁頻率，減小了旋轉變壓器的動態(tài)誤差，提高了系統(tǒng)的測角精度，保障了武器系統(tǒng)的打擊精度。在大型潛艇，船舶及大口徑雷達系統(tǒng)中需求較多。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對大型潛艇要求，設計目前功能最全、可靠性最高、體積最大的高精度旋轉變壓器，提高系統(tǒng)的測角精度，最大限度延長系統(tǒng)的工作壽命。提出了一種高可靠性、高精度的多余度雙通道無接觸旋轉變壓器——將一對極旋轉變壓器（粗機）和多極旋轉變壓器（精機）組合成一起，實現(xiàn)高精度；采用環(huán)形變壓器替代電刷和滑環(huán)，實現(xiàn)無接觸，采用雙余度的結構型式、磁路型式、線路型式，實現(xiàn)多余度，更大程度提高電機可靠性和壽命，大大減少系統(tǒng)的故障率提高其可靠性，提高系統(tǒng)的測角精度，延長系統(tǒng)的工作壽命。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：