一種產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種為新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)配套使用的產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車產(chǎn)業(yè)是21世紀世界四大高新技術(shù)之一，是節(jié)能、環(huán)保及可持續(xù)發(fā)展的朝陽產(chǎn)業(yè)。目前各國都非常重視電動汽車的發(fā)展，磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器以其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，可靠性高等優(yōu)點，已經(jīng)成為電動汽車中所用位置傳感器和速度傳感器的必然選擇。
[0003]目前國內(nèi)具有磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的研制能力，也有系列化產(chǎn)品，但都處于小批量、多品種的供貨狀態(tài)，批量生產(chǎn)能力和國外先進水平差距較遠，產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)方面還是一窮二白，因此開展磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器產(chǎn)業(yè)化研宄，開發(fā)系列貨架產(chǎn)品，實現(xiàn)批量生產(chǎn)，已成為亟待解決的問題。
[0004]影響磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器產(chǎn)業(yè)化的設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)是轉(zhuǎn)子齒極的形狀和定子繞組型式。目前轉(zhuǎn)子磁極形狀的精確確定一般通過磁場反問題進行求解，以得到理想的信號，但是轉(zhuǎn)子齒極形狀函數(shù)關(guān)系復(fù)雜，沖制模具則更為復(fù)雜。定子繞組在結(jié)構(gòu)上包含一套勵磁繞組，一套正弦輸出繞組，一套余弦輸出繞組。勵磁繞組相對簡單，兩相輸出繞組在各槽中的匝數(shù)及繞向不盡相同，要保證兩相繞組的電磁對稱性，下線時要進行換位處理和補償繞組預(yù)置，導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能適應(yīng)批量化產(chǎn)品制造技術(shù)發(fā)展，滿足產(chǎn)品持續(xù)穩(wěn)定供貨要求的產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為:包括定子與轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子為對稱弧形花瓣狀的鐵心，通過沖片自扣疊裝而成，其中弧形花瓣的個數(shù)即極對數(shù)；定子通過帶有若干個齒槽的沖片自扣疊裝而成，定子上繞制勵磁繞組與輸出繞組，輸出繞組包括正弦輸出繞組與余弦輸出繞組；所述的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個弧形花瓣，氣隙磁導(dǎo)變化一個周期，則輸出電壓幅值變化一個周期，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周的輸出電壓幅值變化周期數(shù)等于轉(zhuǎn)子的弧形花瓣數(shù)。
[0007]所述的轉(zhuǎn)子為按照偏心原理設(shè)計，擬合電磁場優(yōu)化后的凸極轉(zhuǎn)子形狀。
[0008]所述的勵磁繞組在定子的齒根部依次正反相間串聯(lián)繞制；所述的余弦輸出繞組在定子的齒頂部依次隔齒正反相間串聯(lián)繞制；所述的正弦輸出繞組與余弦輸出繞組交錯，在定子的另一半齒頂部依次隔齒反正相間串聯(lián)繞制。
[0009]所述的勵磁繞組，正弦輸出繞組與余弦輸出繞組在定子每齒上的匝數(shù)相等。
[0010]所述的弧形花瓣狀的凸起部分和凹進部分為相互相切的圓弧形狀。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:轉(zhuǎn)子齒極的形狀采用對稱弧形花瓣狀，形狀簡單，精度高，容易加工；定子上繞制勵磁繞組與輸出繞組，當勵磁繞組施加交流勵磁電壓時，正弦輸出繞組和余弦輸出繞組中分別產(chǎn)生感應(yīng)電壓，輸出繞組下線簡單，具有結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，下線效率高等特點。本實用新型定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，繞組型式簡單，成本低，適合大批量生產(chǎn)。
[0012]進一步的，本實用新型轉(zhuǎn)子為按照偏心原理設(shè)計，擬合電磁場優(yōu)化的凸極轉(zhuǎn)子形狀，弧形花瓣狀的凸起部分和凹進部分為相互相切的圓弧形狀，在形狀簡單的基礎(chǔ)上提高了磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的精度。
[0013]進一步的，本實用新型正弦輸出繞組與余弦輸出繞組不在定子的同一齒上，電磁參數(shù)完全對稱，且勵磁繞組和輸出繞組分別在齒的上下端，繞組間雜散電容大大減少，輸出電壓恒定且分量基本削弱，大大降低了電氣誤差。
【附圖說明】
[0014]圖1本實用新型6對極變壓器結(jié)構(gòu)不意圖:(a)側(cè)視圖；(b)左視圖；
[0015]圖2本實用新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣原理圖；
[0016]圖3借助電磁場設(shè)計軟件優(yōu)化的4對極凸極轉(zhuǎn)子形狀示意圖；
[0017]圖4本實用新型4對極凸極轉(zhuǎn)子形狀示意圖；
[0018]圖5本實用新型4對極變壓器繞組連接示意圖；
[0019]附圖中:1-轉(zhuǎn)子；2_輸出繞組；3_勵磁繞組；4_定子；5_包封材料；6_引出線。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0021]參見圖1(a)，圖1(b)，本實用新型由定子4和轉(zhuǎn)子I兩大部分組成，轉(zhuǎn)子I為對稱弧形花瓣狀的鐵心，通過沖片自扣疊裝而成。轉(zhuǎn)子I鐵心上不帶繞組，其弧形花瓣的個數(shù)就是極對數(shù)；定子4主體鐵心由帶有一定齒槽的沖片自扣疊裝而成，勵磁繞組3、輸出繞組2通過自動繞線繞制在定子4鐵心上。本實用新型外部通過包封材料5密閉，定子4和轉(zhuǎn)子I向外延伸設(shè)置引出線6。參見圖2，當勵磁繞組R1R3施加交流勵磁電壓時，正弦輸出繞組S2S4，余弦輸出繞組S1S3中分別產(chǎn)生感應(yīng)電壓。本實用新型的轉(zhuǎn)子I每轉(zhuǎn)過一個弧形花瓣，氣隙磁導(dǎo)變化一個周期，則輸出電壓幅值就變化一個周期，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周，輸出電壓幅值變化的周期數(shù)等于轉(zhuǎn)子弧形花瓣數(shù)。
[0022]參見圖3，圖4，與借助電磁場設(shè)計軟件優(yōu)化的4對極凸極轉(zhuǎn)子形狀相比，本實用新型為按照偏心原理設(shè)計并與圖3擬合后的4對極凸極轉(zhuǎn)子形狀。本實用新型轉(zhuǎn)子I的外圓表面均勻設(shè)置有4個弧形花瓣，弧形花瓣的凸起部分和凹進部分均為相互相切的圓弧形狀。
[0023]參見圖5，本實用新型磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器定子的下線方法，勵磁繞組R1R3位于齒根部，每齒上匝數(shù)相等，從第I個齒開始依次正反相間串聯(lián)下線至第16個齒上反向下線引出；輸出繞組位于齒頂部，每齒上匝數(shù)相等，余弦輸出繞組S1S3在齒頂部從第I個齒開始依次隔齒正反相間串聯(lián)下線至第15個齒上反向下線引出，正弦輸出繞組S2S4在齒頂部從第2個齒開始依次隔齒反正相間串聯(lián)下線至第16個齒上正向下線引出。本實用新型利用上述下線方法，極適合自動下線，很大程度上提高了生產(chǎn)效率，并降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，具有結(jié)構(gòu)簡單合理，性能可靠，下線效率高等特點。
[0024]本實用新型公開了一種磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)，適應(yīng)批量化產(chǎn)品制造技術(shù)發(fā)展，滿足產(chǎn)品的持續(xù)穩(wěn)定供貨要求。一是提供了精度高、形狀簡單、容易加工的轉(zhuǎn)子齒極形狀；二是提供了高效且符合正弦繞組設(shè)計規(guī)律的新型繞組型式，大大降低了電氣誤差。
【主權(quán)項】
1.一種產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:包括定子⑷與轉(zhuǎn)子⑴；轉(zhuǎn)子⑴為對稱弧形的鐵心，通過沖片自扣疊裝而成，其中弧形的個數(shù)即極對數(shù)；定子⑷通過帶有若干個齒槽的沖片自扣疊裝而成，定子(4)上繞制勵磁繞組(3)與輸出繞組(2)，輸出繞組(2)包括正弦輸出繞組與余弦輸出繞組；所述的轉(zhuǎn)子(I)每轉(zhuǎn)過一個弧形，氣隙磁導(dǎo)變化一個周期，則輸出電壓幅值變化一個周期，轉(zhuǎn)子(I)轉(zhuǎn)過一周的輸出電壓幅值變化周期數(shù)等于轉(zhuǎn)子(I)的弧形數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)子(I)為按照偏心原理設(shè)計，擬合電磁場優(yōu)化后的凸極轉(zhuǎn)子形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述的勵磁繞組(3)在定子(4)的齒根部依次正反相間串聯(lián)繞制；所述的余弦輸出繞組在定子(4)的齒頂部依次隔齒正反相間串聯(lián)繞制；所述的正弦輸出繞組與余弦輸出繞組交錯，在定子(4)的另一半齒頂部依次隔齒反正相間串聯(lián)繞制。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述的勵磁繞組(3)，正弦輸出繞組與余弦輸出繞組在定子(4)每齒上的匝數(shù)相等。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，其特征在于:所述的弧形的凸起部分和凹進部分為相互相切的圓弧形狀。
【專利摘要】一種產(chǎn)業(yè)化磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器，包括定子與轉(zhuǎn)子；轉(zhuǎn)子為對稱弧形花瓣狀的鐵心，通過沖片自扣疊裝而成，其中弧形花瓣的個數(shù)即極對數(shù)；定子通過帶有若干個齒槽的沖片自扣疊裝而成，定子上繞制勵磁繞組與輸出繞組，輸出繞組包括正弦輸出繞組與余弦輸出繞組；所述的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一個弧形花瓣，氣隙磁導(dǎo)變化一個周期，則輸出電壓幅值變化一個周期，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一周的輸出電壓幅值變化周期數(shù)等于轉(zhuǎn)子的弧形花瓣數(shù)。本實用新型不僅提供了精度高、形狀簡單、容易加工的轉(zhuǎn)子齒極形狀，而且提供了高效且符合正弦繞組設(shè)計規(guī)律的新型繞組型式，大大降低了電氣誤差，適應(yīng)批量化產(chǎn)品制造技術(shù)的發(fā)展，滿足產(chǎn)品的持續(xù)穩(wěn)定供貨要求。
【IPC分類】H02K1/06, H01F38/18, H02K3/12
【公開號】CN204695950
【申請?zhí)枴緾N201520181897
【發(fā)明人】樊君莉, 南悅, 井秀華
【申請人】西安微電機研究所
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年3月27日