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磁阻式多极旋转变压器的工作原理示意图

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2021-06-22 10:17:15

有关磁阻式多极旋转变压器的工作原理,磁阻式多极旋转变压器,又称细分解算器,或游标解算器,是一种多极角度传感元件,测量精度不如感应同步器和光栅,但高于普通旋转变压器,误差不超过3.5角秒。

磁阻式多极旋转变压器的工作原理

普通旋转变压器的精度较低,为角分的数量级,一般应用于精度要求不高或大型机床的粗测和中测系统中。为提高精度,近年来数控系统中广泛采用磁阻式多极旋转变压器。

磁阻式多极旋转变压器(又称细分解算器,或游标解算器),它是一种多极角度传感元件,实际上是一种非接触式磁阻可变的耦合变压器,其结构与传统的多极旋转变压器不同之处在于其励磁绕组和输出绕组均安置在定子铁心的槽中,转子仅由带齿的选片叠制而成,不放任何绕组,实现无接触运行。定子冲片内圆冲制有若干大齿(也称为极靴),每个大齿上又冲制若干等分小齿,绕组安放在大齿槽中。

转子外圆表面冲制有若干等分小齿,其数与擞对数相等。输出和输入绕组均为集中绕制,其正余弦绕组的匝数控正弦规律变化。而传统结构的多极旋转变压器是采用分布式绕组。

如下图:

磁阻式多极旋转变压器

图6-4所示为磁阻式多极旋转变压器的原理示意图,其中画出了5个定子齿,4个转于齿。定子槽内安置了逐槽反向串接的输入绕组1-1和两个间隔绕制反向串接的输出绕组2-2,3-3。当给输入绕组1-1加上交流正弦电压时,两个输出绕组2-2、3-3中分别得到两个电压,其幅值主要取决于定子和转子齿的相对位置间气隙磁导的大小。

当转子相对定子转动时,空间的气隙磁导发生变化,转子每转过一个转子齿距,气隙磁导变化一个周期;而当转子转过一周时,气隙磁导变化的周期数等于转子齿数。

这样,转子的齿数就相当于磁阻式多极旋转变压器极对数,从而达到多极的效果。气隙磁导的变化,导致输入和输出绕组之间互感的变化,输出绕组感应的电势亦发生变化。

实际应用中是通过输出电压幅值的变化而测得转子的转角的。

磁阻式多极旋转变压器没有电刷和滑环接触,工作可靠、抗冲击能力强,并能连续高速运行、寿命长,多用于高精度及各种控制式电气变速双通道系统,提高数控机床定位精度。

尽管它的测量精度不如感应同步器和光栅,但高于普通旋转变压器,误差不超过3.5角秒,而且成本低,不需维修,输出信号电平高(0.5—1.5V.最高可达4V),所以在数控机床上的应用很有前途。

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