[發明專利]一種雙通道旋轉變壓器線圈繞組方法

有效

• 申請號: 202011490609.3
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112687459B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 王銀
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心
• 主分類號: H01F38/18
• 分類號: H01F38/18;H01F27/28;H01F27/34;H01F41/071
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明屬于旋轉變壓器領域，涉及一種雙通道旋轉變壓器線圈繞組方法；本發明定子粗機(1)采用了I型或II型正弦繞組，定子精機(2)采用了III型正弦繞組；轉子粗機(3)用了I型或II型正弦繞組，轉子精機(4)采用了集中式繞組；通過窮舉法調節其中2個線圈的計算導體數，使精機正余弦輸出的正交誤差盡可能小；通過窮舉法進行分層，使槽內抵消匝數最少；通過控制粗機、精機轉子線圈匝數，使2者磁力線密度相差數倍，粗機對精機的影響近乎于無；通過配置嵌線順序使粗機正余弦繞組、精機正余弦繞組均對稱分布，粗機、精機的精度均可得到保證；本發明能有效降低傳感器的正交誤差、零位誤差和高次諧波，特別適用于角度測量精度要求高的場合。

技術領域

本發明屬于旋轉變壓器領域，涉及一種雙通道旋轉變壓器線圈繞組方法。

背景技術

雙通道旋轉變壓器是一種高精度的角度位置傳感器,廣泛應用于航空、航天、船舶、兵器及精密機械等高精度控制領域。

現有技術中雙通道旋轉變壓器精機定子繞組設計時過于依賴技術人員的經驗，根據技術人員的經驗對初算的匝數進行調節，以滿足正交誤差的要求。通常試探性的調節其中2個槽的匝數，再校核精度誤差和高次諧波，設計過程繁瑣。

由于粗、精機之間存在理論零位誤差，因此在粗機與精機定子嵌線時，通常先嵌一次線圈后測試，再根據測試結果調節定子精機線圈的起繞槽。

發明內容

本發明的目的是：提供一種雙通道旋轉變壓器線圈繞組方法。

本發明的技術方案是：

一種雙通道旋轉變壓器線圈繞組方法，其特征在于，對于定子粗機1采用了I型或II型正弦繞組，定子精機2采用了III型正弦繞組；對于轉子粗機3用了I型或II型正弦繞組，轉子精機4采用了集中式繞組。

所述定子粗機1繞組起始槽任意，記為第1槽；定子精機2起始繞組齒為n,其值為下式取最小值時n的值，n＝0、1、2……p，其中p為極對數，Ns為定子槽數；

所述定子精機2按公式計算所有槽匝數后圓整作為有效匝數，當得出的有效匝數之和為-1時，將單元繞組中計算匝數小數部分最接近0.5的匝數加1；當有效匝數為1時，將單元繞組中計算匝數小數部分最接近0.5的匝數減1；當有效匝數為0時；單元繞組匝數保持不變。

所述定子精機2正交誤差大于精機設計精度要求的1/5時，則通過調節其中2個槽內有效匝數來提高精度：其中1個槽內有效匝數加1，另一個槽內有效匝數減1，調節槽的選擇通過如下方式來確定：

分別計算所有槽有效匝數與該槽電角度余弦值的乘積，并求和為S_N·C；采用窮舉法計算所有兩槽電角度余弦值之差；并取絕對值為S_C-C；將絕對值為S_C-C與S_N·C作差；并按從小到大進行排序；通過反正切計算精度值，滿足不大于精機設計精度要求的1/5的保留，不滿足要求的給予刪除，如下式：

其中Ns是定子槽數，Ni是第i個槽內有效匝數，ai是第i個槽的電氣角度，Eerror是精機精度設計精度；

所述滿足不大于精機設計精度要求的1/5的按如下公式校核高次諧波值，對滿足要求的匝數保留，不滿足要求的給予刪除，其中Z0是單元槽數，Ni是第i個槽內有效匝數，Ns是定子槽數，p是極對數，ν是諧波次數，；

所述定子精機2按槽內抵消匝數最少分層：

采用窮舉法，給定第1槽上層導體數，從0匝開始直至有效匝數，分別計算得到各槽上下層導體數，上下層導體數為異號的，取小值為該槽內抵消匝數，對所有槽內抵消匝數求和，當抵消匝數為0，則可確定第1槽導體數，或者抵消匝數為最小值，確定第1槽導體數。