CN102906543B - 可变磁阻式旋转变压器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变磁阻式旋转变压器，其包括：定子，其在环形的内周表面上形成的多个槽中容纳磁场绕组和输出绕组；以及转子，其布置为与所述定子的内周表面具有预定间隙。转子在其外周表面上交替地形成有锯齿形的突出部分和平坦表面，其中所述突出部分在圆周方向上的长度比所述平坦表面在圆周方向上的长度长。根据本发明，通过转子形状的改进可以改进旋转变压器的性能，确保高可靠性，并且在考虑成本降低计划的情况下提高了大规模生产率。

Description

可变磁阻式旋转变压器
技术领域
本发明涉及一种可变磁阻式旋转变压器，其包括具有磁场绕组和输出绕组的外定子和具有突出部的内转子。
背景技术
旋转变压器是一种用于精确测量电机转速和角度的传感器。特别是包括本发明在内的可变磁阻式类型的旋转变压器具有相对简单的结构，其中磁场绕组和输出绕组都位于定子上，并且其中具有椭圆形或多个极的转子位于定子内。
在日本专利申请公开H8-178610“VARIABLE RELUCTANCE TYPEANGLE DETECTOR”（公开日：1996年7月12日）等中已经介绍了可变磁阻式旋转变压器的这种结构。
图1是在上述日本专利申请公开中所附的附图。转子10形成有四个突出部分10a，并且定子11的槽11a容纳磁场绕组和输出绕组。转子10感生的交流电压在由于突出部分10a而变化的同时被输出。
图2示出一种改进形状的转子20。八个椭圆突出部分20a在圆周方向上以45度的预定间隔形成在外周表面上。
根据实验，如果在转子20具有图2所示形状的情况下励磁输入电压为2.5[Vrms]和10[kHz]，则相应的输出电压1、2为2.96[Vpkpk]（参见图3）。
然而，显示这样一种低输出电压的转子20和采用该转子的旋转变压器已经需要进行结构改进，以增强性能或者在相同输出电压条件下削减成本。
发明内容
[技术问题]
因此，本发明的一个目的是提供这样的可变磁阻式旋转变压器，其通过形状的改进保证了增强的性能并且能够在考虑到成本削减的情况下提高生产率。
[技术方案]
为了实现上述目的，本发明提供了一种可变磁阻式旋转变压器，其包括定子和转子，所述定子在环形的内周表面中形成的多个槽中容纳磁场绕组和输出绕组，所述转子布置为与所述定子的内周表面具有预定间隙，其中所述转子在其外周表面上交替地形成有锯齿形的突出部分和平坦表面，并且所述突出部分在圆周方向上的长度比所述平坦表面在圆周方向上的长度长。
根据本发明的一个方面，所述突出部分与所述平坦表面之间具有倾斜表面，所述倾斜表面被设置为相对于所述平坦表面具有大于90度且小于或等于145度的角度。
根据本发明的一个方面，所述倾斜表面被设置为具有113度的角度。
根据本发明的一个方面，在所述转子的圆周方向上交替地形成八个突出部分和八个平坦表面。
根据本发明的一个方面，所述突出部分的圆周表面具有29度的圆心角，并且所述平坦表面具有15度的圆心角。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种可变磁阻式旋转变压器，其包括定子和转子，所述定子在环形的内周表面中形成的多个槽中容纳磁场绕组和输出绕组，所述转子布置为与所述定子的内周表面具有预定间隙，其中所述转子在其外周表面上交替地形成有梯形的突出部分和平坦表面，并且所述突出部分在圆周方向上的长度比所述平坦表面在圆周方向上的长度长。
[有益效果]
根据如上所述的本发明的可变磁阻式旋转变压器，在转子的外周表面上交替地形成齿形突出部分和平坦表面，其中突出部分在圆周方向上的长度比平坦表面在圆周方向上的长度长，使得在相同的定子结构和绕组匝数的条件下通过仅改变转子形状就能够大大增加相比于输入电压的输出电压。
并且，如果与传统技术相比需要相同的输出电压，对于这样的输出电压增加，则可以大大减小定子绕组匝数和叠层钢板的数量。
附图说明
图1是传统的可变磁阻式旋转变压器的示意图；
图2是在图1的可变磁阻式旋转变压器中可以采用的转子的另一示例的平面图；
图3是根据图2的转子的图形显示性能；
图4是根据本发明一个示例性实施例的可变磁阻式旋转变压器的转子的平面图；以及
图5是根据图4的转子的图形显示性能。
具体实施方式
根据本发明一个示例性实施例的可变磁阻式旋转变压器包括如图4所示的环形转子30。
转子30在其外周表面上交替地形成有锯齿形的突出部分31和相对于突出部分31下陷地形成的平坦表面32。
在该实施例中，转子30设有在转子30的圆周方向上交替形成的八个突出部分31和八个平坦表面32。
并且，突出部分31的外周表面在圆周方向上的长度形成为比平坦表面32的外周表面在圆周方向上的长度长。
具体地说，一个突出部分31的外周表面31a所形成的圆周表面具有29度的圆心角，并且一个平坦表面32具有15度的圆心角。
并且，在该实施例中，突出部分31与平坦表面32之间具有倾斜表面31b，从而整体具有梯形的形状。
在这种情况下，将倾斜表面31b设置为相对于平坦表面32以大于90度且小于等于145度的角度倾斜。
在该实施例中，将倾斜表面31b设置为相对于平坦表面32以113度的角度倾斜。
根据转子30具有其上述形状的一个实验，当以与传统转子（参见图2中的转子20）相同的条件下的2.5[Vrms]和10[kHz]的励磁输入电压来进行实验时，输出电压1、2显示为4.0[Vpkpk]（参见图5）。
即，如果其他条件设置成相同，则该实验表明通过转子形状的修改能够实现变压比提高，4.0/2.96=1.35即35[%]。
因此，由于与传统技术相比，根据本发明示例实施例的变压比提高，所以在相同的输出电压条件下，可以减少定子的绕组匝数和叠层钢板的数量。
如上所述的转子30和包括该转子30的可变磁阻式旋转变压器仅是为了有助于理解本发明，不应理解为对本发明的专利权范围或技术范围的限制。
本发明的专利权范围或技术范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种可变磁阻式旋转变压器，包括定子和转子，所述定子在环形的内周表面中形成的多个槽中容纳磁场绕组和输出绕组，所述转子布置为与所述定子的内周表面具有预定间隙，其中
所述转子在其外周表面上交替地形成有锯齿形的突出部分和平坦表面，并且所述突出部分在圆周方向上的长度比所述平坦表面在圆周方向上的长度长。
2.根据权利要求1的可变磁阻式旋转变压器，其中所述突出部分与所述平坦表面之间具有倾斜表面，所述倾斜表面被设置为相对于所述平坦表面具有大于90度且小于或等于145度的角度。
3.根据权利要求2的可变磁阻式旋转变压器，其中所述倾斜表面被设置为具有113度的角度。
4.根据权利要求1至3中任一项的可变磁阻式旋转变压器，其中在所述转子的圆周方向上交替地形成八个突出部分和八个平坦表面。
5.根据权利要求4的可变磁阻式旋转变压器，其中所述突出部分的圆周表面具有29度的圆心角，并且所述平坦表面具有15度的圆心角。
6.一种可变磁阻式旋转变压器，包括定子和转子，所述定子在环形的内周表面中形成的多个槽中容纳磁场绕组和输出绕组，所述转子布置为与所述定子的内周表面具有预定间隙，其中
所述转子在其外周表面上交替地形成有梯形的突出部分和平坦表面，并且所述突出部分在圆周方向上的长度比所述平坦表面在圆周方向上的长度长。
7.一种可变磁阻式旋转变压器的转子，被布置为与定子的环形内周表面具有预定间隙，其中
所述转子在其外周表面上交替地形成有锯齿形的突出部分和平坦表面，并且所述突出部分在圆周方向上的长度比所述平坦表面在圆周方向上的长度长。
8.一种可变磁阻式旋转变压器的转子，被布置为与定子的环形内周表面具有预定间隙，其中
所述转子在其外周表面上交替地形成有梯形的突出部分和平坦表面，并且所述突出部分在圆周方向上的长度比所述平坦表面在圆周方向上的长度长。
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