旋轉(zhuǎn)變壓器是如何進(jìn)行工作的？它的原理是什么？

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)硇D(zhuǎn)變壓器的有關(guān)報道，通過閱讀這篇文章，大家可以對旋轉(zhuǎn)變壓器具備清晰的認(rèn)識，主要內(nèi)容如下。

一、旋轉(zhuǎn)變壓器工作原理

旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理和普通變壓器基本相似，區(qū)別在于普通變壓器的原邊、副邊繞組是相對固定的，所以輸出電壓和輸入電壓之比是常數(shù)，而旋轉(zhuǎn)變壓器的原邊、副邊繞組則隨轉(zhuǎn)子的角位移發(fā)生相對位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉(zhuǎn)子角位移而發(fā)生變化,輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦、余弦函數(shù)關(guān)系，或保持某一比例關(guān)系，或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變壓器在同步隨動系統(tǒng)及數(shù)字隨動系統(tǒng)中可用于傳遞轉(zhuǎn)角或電信號;在解算裝置中可作為函數(shù)的解算之用，故也稱為解算器。

旋轉(zhuǎn)變壓器一般有兩極繞組和四極繞組兩種結(jié)構(gòu)形式。兩極繞組旋轉(zhuǎn)變壓器的定子和轉(zhuǎn)子各有一對磁極，四極繞組則各有兩對磁極，主要用于高精度的檢測系統(tǒng)。除此之外，還有多極式旋轉(zhuǎn)變壓器，用于高精度絕對式檢測系統(tǒng)。

如用轉(zhuǎn)子繞組激磁,定子繞組輸出時表達(dá)式相同(只是k值不同)。采用不同接線方式或不同的繞組結(jié)構(gòu)，可以獲得與轉(zhuǎn)角成不同函數(shù)關(guān)系的輸出電壓。采用不同的結(jié)構(gòu)還可以制成彈道函數(shù)、圓函數(shù)、鋸齒波函數(shù)等特種用途的旋轉(zhuǎn)變壓器。

利用兩臺相同的正、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器可組成單通道測角系統(tǒng)。一臺旋轉(zhuǎn)變壓器為發(fā)送機(jī),另一臺為控制變壓器。發(fā)送機(jī)由交流電源激磁。旋轉(zhuǎn)變壓器的精度為6′,單通道系統(tǒng)的精度不小于6′。為了提高系統(tǒng)的控制精度,可采用雙通道測角系統(tǒng)。用四臺結(jié)構(gòu)相同的旋轉(zhuǎn)變壓器,兩臺XZ1與XZ2組成粗通道測角系統(tǒng),另外兩臺XZ3與XZ4組成精通道測角系統(tǒng)。XZ1與XZ3、XZ2與XZ4分別通過升速比為i(i=15～30)的升速器相連接。當(dāng)主令軸帶動粗通道的XZ1轉(zhuǎn)過θ1角時，精通道的XZ3將轉(zhuǎn)過iθ1角，XZ2與負(fù)載同軸，其轉(zhuǎn)角為θ2時，XZ4的轉(zhuǎn)角為iθ2。粗通道的輸出電壓Uc1=kUr sinδ，精通道XZ4的輸出電壓為Uc2=kUrsiniδ,式中δ=θ1-θ2。二者的輸出電壓經(jīng)過粗精轉(zhuǎn)換器處理后再經(jīng)放大裝置驅(qū)動負(fù)載。應(yīng)用雙通道測角系統(tǒng)可組成雙通道伺服系統(tǒng),當(dāng)誤差角δ較小時用精通道信號控制,誤差角δ較大時用粗通道信號控制。因此系統(tǒng)的控制精度最高可達(dá)3″～7″。為了減少減速器齒輪間隙造成的非線性誤差，可采用電氣變速式雙通道測角系統(tǒng)，即采用多極旋轉(zhuǎn)變壓器。它是在一個機(jī)體內(nèi)安裝單極和多極兩臺旋轉(zhuǎn)變壓器，而共用一根軸。用單極變壓器組成粗通道系統(tǒng)，多極旋轉(zhuǎn)變壓器組成精通道系統(tǒng)。這樣既能提高精度又能簡化結(jié)構(gòu)。

二、旋轉(zhuǎn)變壓器解碼

旋變解碼器就是將旋變信號(模擬量)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可進(jìn)行操作的角度和速度等數(shù)字量的裝置。采用正弦波參考信號激勵初級繞組會在次級繞組上產(chǎn)生兩路電磁感應(yīng)差分輸出信號(正弦信號和余弦信號)。旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器(RDC)在旋變器和系統(tǒng)微處理器之間實(shí)現(xiàn)接口，采用這些正弦和余弦信號解碼電機(jī)軸的角位置和旋轉(zhuǎn)速度。

旋變解碼器分類：旋變解碼器分為硬旋變和軟旋變兩種類型，其中硬解碼指采用解碼芯片進(jìn)行處理，軟解碼指占用CPU來處理信號。

硬旋變方案：即采用專用解碼芯片(比如常用的AD2S1200，AD2S1210)。

優(yōu)點(diǎn)：解碼芯片已經(jīng)過專門設(shè)計，功能完善且不需要使用者去深入了解解碼過程;

缺點(diǎn)：成本較高(比如AD2S1210大約120元，AD2S1200大約300元，解碼芯片加上外圍電路的價格已經(jīng)達(dá)到或接近主控DSP的價格水平)

軟旋變方案：是自己搭建采樣電路并配合軟件算法實(shí)現(xiàn)位置的解析。

優(yōu)點(diǎn)：成本低。

缺點(diǎn)：需要軟件和硬件配合起來才能實(shí)現(xiàn)解碼的功能，雖然軟旋變原理上并不復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中由于干擾導(dǎo)致的旋變輸出正余弦信號的畸變等問題如何正確處理，要想得到好的解碼效果，還是有很多具體的問題需要解決的。

應(yīng)用：基于解碼芯片的硬旋變解碼方案應(yīng)該是工業(yè)界的主流(比如特斯拉很多車型還在用基于解碼芯片的方案)，軟旋變很多單位都在研究，如中科院電工所，電動汽車技術(shù)研究發(fā)展中心等機(jī)構(gòu)多年前已開始研究軟旋變的工程化問題，當(dāng)前尚處于實(shí)驗(yàn)室研制階段，雖然已有樣機(jī)作出來、性能與基于解碼芯片的方案基本相當(dāng)，但是還未達(dá)到規(guī)?；瘧?yīng)用的程度。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)旋轉(zhuǎn)變壓器的內(nèi)容，如果你對本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!