[實用新型]一種旋轉變壓器系統和具有這種旋轉變壓器系統的旋轉體

有效

• 申請號: 201720061016.2
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN206556672U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 高翔
• 申請（專利權）人: 上海世昱電子技術有限公司
• 主分類號: G01D5/22
• 分類號: G01D5/22
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 吳林松,張潔

技術領域

本實用新型屬于檢測技術領域，涉及一種變壓器系統和旋轉體，尤其是旋轉變壓器系統和旋轉體。

背景技術

數控機床，工業自動化、工業機器人等行業需要快速高精度位置控制，目前主要由伺服電機來實現，而其定位能力很大程度上取決于安裝在伺服電機上的絕對位置角度檢測裝置。

光電式絕對位置角度檢測裝置因可以容易地實現電機旋轉角度的檢測而得到了廣泛應用，但這種光電式絕對位置角度檢測裝置含有光電元器件和半導體器件，因而在振動沖擊大以及高溫環境中很容易失效。

旋轉變壓器是一種可以實現旋轉角度檢測的傳感器，由于其不使用光電轉換器件，因而可以在較高溫度的環境中使用。但是現有的旋轉變壓器中，定子的齒上通常繞有至少三組繞阻，使得其制造工藝很復雜，且由于繞組的位置不同使得旋轉變壓器的一致性受到不利影響；同時，在使用過程中，很容易因振動沖擊等原因出現繞組短路或斷路等問題而使旋轉變壓器失效，可靠性較差。此外，現有旋轉變壓器在檢測精度上依然尚待提高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種絕對位置檢測精度能夠得以大大提高的旋轉變壓器系統和具有這種旋轉變壓器系統的旋轉體。

為了達到上述目的，本實用新型的解決方案是：

一種旋轉變壓器系統，包括至少兩個旋轉變壓器；每個所述旋轉變壓器均包括定子和轉子，定子包括定子檢測齒，轉子包括轉子凸極；每個所述旋轉變壓器均包括繞在所述定子檢測齒上的多個線圈，各所述線圈的電感隨著對應的轉子的旋轉角度的改變而改變，以根據所述線圈的電感的變化檢測所述轉子的旋轉角度；所述至少兩個旋轉變壓器至少包括第一旋轉變壓器和第二旋轉變壓器；第一旋轉變壓器的轉子包括且僅包括1個轉子凸極；第二旋轉變壓器的轉子包括2個或2個以上的轉子凸極；至少第一旋轉變壓器的轉子和第二旋轉變壓器的轉子設置為同步轉動。

第一旋轉變壓器和第二旋轉變壓器中均滿足：包括至少四組定子線圈，每組定子線圈均包括至少一個所述線圈；所有所述線圈連接構成橋式電路，每組定子線圈構成所述橋式電路的一個橋臂；所述橋式電路中，每兩個相交的橋臂在相交處構成一個接點，從每個接點處引出一根引出線，作為所述橋式電路的勵磁線或者信號線；所述橋式電路既具有勵磁線，也具有信號線；優選地，每個所述旋轉變壓器中：各組所述定子線圈內線圈的數量和分布相同；各組所述定子線圈的合成電感的相位依次相差90度；優選地，每個所述旋轉變壓器中：各所述線圈的電感的直流分量相等，各所述線圈的基波幅值相等；優選地，每個所述旋轉變壓器均包括四組定子線圈，構成四橋臂的橋式電路，具有四個接點，從四個所述接點處引出四根引出線，其中兩根所述引出線為勵磁線，另外兩根引出線為信號線；進一步優選地，每個所述旋轉變壓器的勵磁線均連接到所述旋轉變壓器系統的兩根公共的勵磁線，每個所述旋轉變壓器具有獨立的兩根信號線；或者，各所述旋轉變壓器具有獨立的兩根勵磁線和獨立的兩根信號線。

第一旋轉變壓器的定子檢測齒數為4*(M+1)，M為正整數；優選地，第一旋轉變壓器共包括四組定子線圈；每組定子線圈包括至少一個線圈；每個所述線圈繞在一個所述定子檢測齒上，各組所述定子線圈中線圈的數量和分布相同；每個線圈的電感的直流分量相等，每個線圈的電感的基波幅值相等；四組定子線圈中，各組定子線圈的合成電感的相位依次相差第一角度；四組定子線圈組成橋式電路；所述橋式電路的四個接點引出四根引出線；所述四根引出線中，兩根引出線為勵磁線，并與所述旋轉變壓器系統的勵磁線連接，另外兩根引出線為信號引出線；第一角度為設定值；進一步優選地，第一角度為90度。

第二旋轉變壓器的定子檢測齒數為4*(K+1)*S，轉子凸極數為(K+1)*(2N-1)*S；其中，K、S和N均為正整數；優選地，第二旋轉變壓器共包括四組定子線圈；每組定子線圈包括至少一個線圈；每個所述線圈繞在一個所述定子檢測齒上，各組所述定子線圈中線圈的數量和分布相同；每個線圈的電感的直流分量相等，每個線圈的電感的基波幅值相等；四組定子線圈中，各組定子線圈的合成電感的相位依次相差第二角度；四組定子線圈組成橋式電路；所述橋式電路的四個接點引出四根引出線；所述四根引出線中，兩根引出線為勵磁線，并與所述旋轉變壓器系統的勵磁線連接，另外兩根引出線為信號引出線；第二角度為設定值；進一步優選地，第二角度為90度。