本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)變壓器，特別涉及一種單極高精度磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)變壓器，又稱回轉(zhuǎn)變壓器，是一種應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的精密控制電機(jī)。旋轉(zhuǎn)變壓器具有耐高溫、耐濕度、抗沖壓、抗干擾、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)，在國防、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛。傳統(tǒng)的繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器存在電刷和滑環(huán)，輸出信號(hào)中會(huì)有電磁干擾且旋轉(zhuǎn)變壓器使用壽命較短；為實(shí)現(xiàn)無刷化，需要加一個(gè)耦合變壓器，這樣一來，其生產(chǎn)工藝復(fù)雜化且生產(chǎn)成本增加，很難得到高效應(yīng)用。

磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器將勵(lì)磁固定在定子上，實(shí)現(xiàn)了無刷、無耦合變壓器式結(jié)構(gòu)，使其無需維護(hù)，與傳統(tǒng)繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器相比壽命長且運(yùn)行更為可靠，對(duì)機(jī)械和電氣噪音不敏感。

申請(qǐng)?zhí)枮?01210357975.0的中國專利磁阻式多極旋轉(zhuǎn)變壓器，克服了傳統(tǒng)繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器的一些弊端，無接觸、結(jié)構(gòu)簡單，且能夠使角度測量精度顯著提高，但由于極對(duì)數(shù)較多，很難符合電機(jī)系統(tǒng)中要求旋轉(zhuǎn)變壓器的極對(duì)數(shù)與電機(jī)本體極對(duì)數(shù)相同的要求，且不能夠提供絕對(duì)起始零位，不方便進(jìn)行矢量計(jì)算和坐標(biāo)變換，應(yīng)用上也有局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服已有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了基于磁阻變化原理的單極高精度磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，用于角度測量或角度位置檢測。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：單極高精度磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，包括轉(zhuǎn)子、定子，其中定子包括定子鐵芯、定子上均勻分布的激勵(lì)繞組、正弦信號(hào)繞組和余弦信號(hào)繞組，轉(zhuǎn)子上沒有齒和槽，轉(zhuǎn)子內(nèi)圓是圓形，外圓是一個(gè)偏心圓，定子沿轉(zhuǎn)子內(nèi)圓表面間隔均勻開有齒和槽，激勵(lì)繞組和正、余弦信號(hào)繞組都繞于定子上，激勵(lì)繞組在每個(gè)齒上正反相間串聯(lián)，正、余弦信號(hào)繞組隔齒反相串聯(lián)且在空間上相互垂直。定、轉(zhuǎn)子間氣隙磁導(dǎo)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正、余弦變化，當(dāng)在激勵(lì)繞組通高頻電激勵(lì)時(shí)，通過電磁感應(yīng)原理，正、余弦信號(hào)繞組分別輸出感應(yīng)電動(dòng)勢，電動(dòng)勢幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正、余弦函數(shù)關(guān)系。激勵(lì)電壓和輸出電壓之堅(jiān)無需電刷或滑環(huán)來完成電壓轉(zhuǎn)換，從根本上消除觸電存在帶來的電磁干擾和運(yùn)行壽命等問題。定、轉(zhuǎn)子采用磁導(dǎo)率較高的鐵氧體磁芯，大大縮小了旋轉(zhuǎn)變壓器的體積。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果：

1、實(shí)現(xiàn)無刷化，結(jié)構(gòu)簡單，提高運(yùn)行可靠性，延長整機(jī)使用壽命。

2、提供起始零位，滿足轉(zhuǎn)變壓器的極對(duì)數(shù)與電機(jī)本體極對(duì)數(shù)相同的要求，提高角度測量精度。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的局部結(jié)構(gòu)放大圖；

圖中：1、定子；2、轉(zhuǎn)子；3、氣隙；4、激勵(lì)繞組；5、正弦繞組；6、余弦繞組；a、定子齒；b、定子槽。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供的單極高精度磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器包括定子1、轉(zhuǎn)子2、激勵(lì)繞組4、正弦繞組5、余弦繞組6。定子1和轉(zhuǎn)子2由高頻導(dǎo)磁材料鐵氧體制成。轉(zhuǎn)子2內(nèi)圓是圓形，外圓是一個(gè)偏心圓。定子1的內(nèi)圓表面和轉(zhuǎn)子2外圓表面之間有氣隙3，氣隙隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正、余弦變化，最小氣隙長度和最大氣隙長度一般相差1-3mm。凸極轉(zhuǎn)子形狀使用以下方程式建立：

（1）

式中：t為轉(zhuǎn)子角度參數(shù)，r為轉(zhuǎn)子凸極最小半徑，h為轉(zhuǎn)子凸極最小氣隙長度和最大氣隙長度之差。

定子內(nèi)圓表面沿軸向外開有16個(gè)定子齒a和定子槽b，在定子槽內(nèi)，圍繞定子齒a繞有激勵(lì)繞組4、正弦繞組5和余弦繞組6。激勵(lì)繞組在每個(gè)齒上正反相間串聯(lián)，正、余弦信號(hào)繞組隔齒反相串聯(lián)且在空間上相互垂直，激勵(lì)繞組4引出端連接恒壓高頻交流電源，正弦繞組5和余弦繞組6引出端分別為正弦繞組和余弦繞組輸出。

本實(shí)例中定子1外圓直徑為50mm，定子內(nèi)圓表面沿軸向外開有16個(gè)定子齒a和定子槽b。沿半徑方向，轉(zhuǎn)子2的外圓表面與定子1內(nèi)圓表面的間隙為0.4mm-1.4mm。

本實(shí)用新型當(dāng)在激勵(lì)繞組通高頻電激勵(lì)時(shí)，通過電磁感應(yīng)原理，正弦信號(hào)繞組、余弦信號(hào)繞組分別輸出感應(yīng)電動(dòng)勢，電動(dòng)勢幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正、余弦函數(shù)關(guān)系；激勵(lì)電壓和輸出電壓之間無需電刷或滑環(huán)來完成電壓轉(zhuǎn)換，從根本上消除觸電存在帶來的電磁干擾和運(yùn)行壽命等問題；定子、轉(zhuǎn)子采用磁導(dǎo)率較高的鐵氧體磁芯，大大縮小了旋轉(zhuǎn)變壓器的體積，且生產(chǎn)機(jī)械化程度高、生產(chǎn)成本低，同時(shí)極大程度的提高了角度測量精度。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。