CN115173588A - 一种高精度双通道磁阻式旋转变压器 - Google Patents

一种高精度双通道磁阻式旋转变压器 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，涉及先进制造设备的技术领域，其包括变压器本体，变压器本体包括定子以及转子；凸极导磁装置，安装于转子；励磁装置，安装于定子；其中，励磁装置包括多个通道磁路，凸极导磁装置包括与通道磁路对应设置的凸极，凸极与通道磁路配合输出电压。本申请具有提高旋转变压器电压输出精度的效果。

Description

一种高精度双通道磁阻式旋转变压器
技术领域
本申请涉及先进制造设备的技术领域，尤其是涉及一种高精度双通道磁阻式旋转变压器。
背景技术
旋转变压器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用3000HZ或5000HZ等。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。
针对上述技术，发明人发现存在有以下缺陷：单通道径向磁路的磁阻式旋转变压器工作时，旋转变压器绕组匝数之间的磁场耦合会对旋转变压器产生电磁干扰，使磁阻式旋转变压器输出的谐波含量较大，存在有旋转变压器输出精度较低的缺陷。
发明内容
为了提高旋转变压器的输出精度，本申请提供一种高精度双通道磁阻式旋转变压器。
本申请提供的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器采用如下的技术方案：
一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，包括：
变压器本体，所述变压器本体包括定子以及转子；
凸极导磁装置，安装于所述转子；
励磁装置，安装于所述定子；
其中，所述励磁装置包括多个通道磁路，所述凸极导磁装置包括与所述通道磁路对应设置的凸极，所述凸极与所述通道磁路配合输出电压。
通过采用上述技术方案，当某个凸极单独工作，磁阻式旋转变压器输出的谐波含量较大时，多个凸极能够同时转动，此时部分凸极不作为旋转变压器的测量输出，而是主要起平衡磁场的作用，以减少旋转变压器在工作过程中所受的电磁干扰，减少旋转变压器输出的谐波含量，进而提高旋转变压器的输出精度。
可选的，所述通道磁路为两个，分别为粗机通道以及精机通道；所述粗机通道的绕组匝数小于所述精机通道的绕组匝数。
通过采用上述技术方案，为了使旋转变压器能够满足不同测试环境的工作需求，使用者对粗机通道以及精机通道的绕组匝数进行对应调配，粗机通道与精机通道的绕组匝数能够根据旋转变压器输出的谐波含量进行相应调整，使粗机通道与精机通道在工作过程中能够适应不同的输入电压，进而提高旋转变压器的输出精度。
可选的，所述凸极设置有两个，分别为与所述粗机通道对应的粗机凸极以及与所述精机通道相对应的精机凸极；所述粗机凸极以及所述精机凸极上均等间距设有多个导磁凸起，所述粗机凸极上导磁凸起的数量小于所述精机凸极上导磁凸起的数量。
通过采用上述技术方案，精机凸极与精机通道协同进行电压输出，粗机凸极与粗机通道协同进行电压输出，使粗机通道与精机通道不共用磁路，进一步减少电磁干扰。
可选的，所述定子上安装有与所述粗机凸极以及所述精机凸极连接的切换控制模块，所述粗机凸极与精机凸极均响应于所述切换控制模块的切换控制信号而运作。
通过采用上述技术方案，切换控制模块通过控制粗机凸极与精机凸极的工作状态，控制粗机通道与精机通道的工作状态。进而实现粗机通道单独运作、精机通道单独运作以及粗机通道与精机通道协同运作的多种电压输出方式。
可选的，所述变压器本体安装有分别与所述粗机通道以及所述精机通道连接的电压检测模块以及与所述电压检测模块相连接的显示模块；所述显示模块响应于所述电压检测模块的电压检测信号而运作。
通过采用上述技术方案，使用者使用旋转变压器时，电压检测模块对旋转变压器的输出电压进行实时检测，显示模块响应电压检测模块的电压检测信号，实时显示旋转变压器的输出电压，便于使用者对旋转变压器的电压输出状态进行监控。
可选的，所述显示模块与所述切换控制模块连接，所述显示模块响应于所述切换控制模块连接的切换控制模块信号而运作。
通过采用上述技术方案，切换控制模块通过生成并发送切换控制信号，控制粗机凸极与精机凸极的工作状态，此时显示模块响应于切换控制模块连接的切换控制模块信号，实时显示粗机凸极与精机凸极的工作状态，进而便于用户得知此时旋转变压器的实际工作状态。
可选的，所述变压器本体设置有分别与所述电压检测模块以及所述切换控制模块连接的计时器，所述计时器响应于所述电压检测模块的电压检测信号而开始计时，当所述计时器的计时时长达到预设时间阈值时，所述计时器生成计时控制信号并发送；所述切换控制模块响应于所述计时器的计时控制信号而控制所述粗机凸极与所述精机凸极停止运作。
通过采用上述技术方案，当电压检测模块检测到旋转变压器输出电压的谐波含量较大时，电压检测模块生成电压检测信号并发送，计时器响应于电压检测信号，并生成计时控制信号，使切换控制模块响应于计时控制信号而控制粗机凸极与精机凸极中止运作，减少谐波含量较大电压的输出。
可选的，所述变压器本体设置有分别与所述计时器以及所述切换控制模块连接的数据分析模块，所述数据分析模块响应于所述计时器的计时控制信号而控制所述切换控制模块驱动所述粗机凸极与所述精机凸极运作。
通过采用上述技术方案，当切换控制模块响应于计时控制信号而控制粗机凸极与精机凸极中止运作后，数据分析模块响应于计时控制信号而控制切换控制模块驱动粗机凸极与精机凸极运作，使旋转变压器在输出电压谐波量较大的情况下，能够自动切换精度更高的电压输出方式。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.当某个凸极单独工作，磁阻式旋转变压器输出的谐波含量较大时，多个凸极能够同时转动，此时部分凸极不作为旋转变压器的测量输出，而是主要起平衡磁场的作用，以减少旋转变压器在工作过程中所受的电磁干扰，减少旋转变压器输出的谐波含量，进而提高旋转变压器的输出精度。
2.为了使旋转变压器能够满足不同测试环境的工作需求，使用者对粗机通道以及精机通道的绕组匝数进行对应调配，粗机通道与精机通道的绕组匝数能够根据旋转变压器输出的谐波含量进行相应调整，使粗机通道与精机通道在工作过程中能够适应不同的输入电压，进而提高旋转变压器的输出精度。
3.切换控制模块通过生成并发送切换控制信号，控制粗机凸极与精机凸极的工作状态，此时显示模块响应于切换控制模块连接的切换控制模块信号，实时显示粗机凸极与精机凸极的工作状态，进而便于用户得知此时旋转变压器的实际工作状态。
附图说明
图1是本申请实施例中各模块的模块框图。
附图标记说明：1、定子；2、转子；3、凸极导磁装置；31、粗机凸极；32、精机凸极；4、励磁装置；41、粗机通道；42、精机通道；5、切换控制模块；51、继电器；6、电压检测模块；7、显示模块；8、计时器；9、数据分析模块。
具体实施方式
以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，参照图1，包括变压器本体，变压器本体包括定子1以及转子2，转子2与定子1同轴设置。旋转变压器工作时，转子2与定子1相对转动，此时变压器本体的输出电压随转子2的转动位移而发生变化。
转子2上安装有凸极导磁装置3；定子1上安装有与凸极导磁装置3同轴设置的励磁装置4。旋转变压器工作时，凸极导磁装置3与励磁装置4协同运作，此时，变压器本体的输出电压幅值与凸极导磁装置3的转角通常呈正弦或余弦函数关系。
励磁装置4具体包括多个通道磁路，凸极导磁装置3具体包括多个与通道磁路对应设置的凸极，凸极与通道磁路一一对应协同配合执行电压输出操作。其中，旋转变压器工作时，变压器本体可以单独运作一个凸极，也可以同时运作多个凸极。
当某个凸极单独工作，而变压器本体输出的谐波含量较大时，变压器本体可以使多个凸极同时转动。此时部分凸极不作为旋转变压器的测量输出，而是主要起平衡磁场的作用，以减少旋转变压器在工作过程中所受的电磁干扰，减少旋转变压器输出的谐波含量，进而提高旋转变压器的输出精度。
在本实施例中，通道磁路同轴设置有两组，分别为粗机通道41以及精机通道42；其中，粗机通道41的绕组匝数小于精机通道42的绕组匝数。使用者在旋转变压器工作前能够对粗机通道41以及精机通道42的绕组匝数进行对应调配。
为了使旋转变压器能够满足不同测试环境的工作需求，粗机通道41与精机通道42的绕组匝数能够根据旋转变压器输出的谐波含量进行相应调整，使粗机通道41与精机通道42在工作过程中能够适应不同的输入电压，进而提高旋转变压器的输出精度。
在本实施例中，凸极对应设置有两组，分别为与粗机通道41对应的粗机凸极31以及与精机通道42相对应的精机凸极32。精机凸极32与精机通道42协同进行电压输出，粗机凸极31与粗机通道41协同进行电压输出，使粗机通道41与精机通道42不共用磁路，从而进一步减少粗机通道41与精机通道42之间的电磁干扰。
粗机凸极31以及精机凸极32上均等间距设有多个导磁凸起，粗机凸极31上导磁凸起的数量小于精机凸极32上导磁凸起的数量。旋转变压器工作时，变压器本体的输出电压变化周期受导磁凸起的数量影响。
定子1上安装有与粗机凸极31以及精机凸极32连接的切换控制模块5，粗机凸极31与精机凸极32均响应于切换控制模块5的切换控制信号而运作。切换控制模块5通过控制粗机凸极31与精机凸极32的工作状态，控制粗机通道41与精机通道42的工作状态。进而实现粗机通道41单独运作、精机通道42单独运作以及粗机通道41与精机通道42协同运作的多种电压输出方式。
切换控制模块5包括分别与粗机凸极31以及精机凸极32连接的继电器51；粗机凸极31与精机凸极32均响应于继电器51的控制信号而运作。切换控制模块5通过继电器51控制线路的通断电状态，进而能够控制粗机凸极31与精机凸极32的工作状态。
变压器本体安装有电压检测模块6，其中，电压检测模块6可为选频电压表或综合测试仪，电压检测模块6分别与粗机通道41的输出端以及精机通道42的输出端连接。旋转变压器工作时，电压检测模块6能够实时检测粗机通道41的输出电压以及精机通道42的输出电压。
变压器本体安装有与电压检测模块6相连接的显示模块7，显示模块7可以选用显示屏；显示模块7响应于电压检测模块6的电压检测信号而运作。使用者使用旋转变压器时，电压检测模块6对旋转变压器的输出电压进行实时检测，此时显示模块7响应电压检测模块6的电压检测信号，实时显示旋转变压器的输出电压，便于使用者对旋转变压器的电压输出状态进行监控。
显示模块7与切换控制模块5连接，显示模块7响应于切换控制模块5连接的切换控制模块5信号而运作。切换控制模块5通过生成并发送切换控制信号，控制更改粗机凸极31与精机凸极32的工作状态。
此时显示模块7响应于切换控制模块5连接的切换控制模块5信号，得知粗机凸极31与精机凸极32的实时工作状态，显示模块7实时显示粗机凸极31与精机凸极32的工作状态，进而便于用户得知此时旋转变压器的实际工作状态。
变压器本体设置有分别与电压检测模块6以及切换控制模块5连接的计时器8，计时器8响应于电压检测模块6的电压检测信号而开始计时，当计时器8的计时时长达到预设时间阈值时，计时器8生成计时控制信号并发送；切换控制模块5响应于计时器8的计时控制信号而控制粗机凸极31与精机凸极32停止运作。
当电压检测模块6检测到旋转变压器输出电压的谐波含量较大时，电压检测模块6生成电压检测信号并发送，若计时器8长时间接收到电压检测信号时，说明此时旋转变压器的输出电压始终处于的谐波含量较大的状态。
此时计时器8响应于电压检测信号，生成计时控制信号，使切换控制模块5响应于计时控制信号而控制粗机凸极31与精机凸极32中止运作，暂停旋转变压器的电压输出过程，进而减少谐波含量较大电压的输出。
变压器本体设置有分别与计时器8以及切换控制模块5连接的数据分析模块9，数据分析模块9响应于计时器8的计时控制信号而控制切换控制模块5驱动粗机凸极31与精机凸极32运作。
当切换控制模块5响应于计时控制信号而控制粗机凸极31与精机凸极32中止运作时，说明此时旋转变压器的电压输出精度较低，粗机凸极31与精机凸极32可能没有同时运作，进而需要进一步提高旋转变压器的电压输出精度。
此时数据分析模块9响应于计时控制信号，数据分析模块9对旋转变压器此时的工作状态进行分析，若此时旋转变压器未处于最高精度工作状态时，数据分析模块9控制切换控制模块5驱动粗机凸极31与精机凸极32同时运作，使旋转变压器处于最高精度的工作状态运作，进而使旋转变压器在输出电压谐波量较大的情况下，能够自动切换精度更高的电压输出方式。
本申请实施例一种高精度双通道磁阻式旋转变压器的实施原理为：当粗机凸极31或精机凸极32单独工作时，磁阻式旋转变压器输出的谐波含量可能较大，此时数据分析模块9控制切换控制模块5驱动粗机凸极31与精机凸极32同时运作，此时部分凸极不作为旋转变压器的测量输出，而是主要起平衡磁场的作用，以减少旋转变压器在工作过程中所受的电磁干扰，减少旋转变压器输出的谐波含量，进而提高旋转变压器的输出精度。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于，包括：
变压器本体，所述变压器本体包括定子(1)以及转子(2)；
凸极导磁装置(3)，安装于所述转子(2)；
励磁装置(4)，安装于所述定子(1)；
其中，所述励磁装置(4)包括多个通道磁路，所述凸极导磁装置(3)包括与所述通道磁路对应设置的凸极，所述凸极与所述通道磁路配合输出电压。
2.根据权利要求1所述的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于：所述通道磁路为两个，分别为粗机通道(41)以及精机通道(42)；所述粗机通道(41)的绕组匝数小于所述精机通道(42)的绕组匝数。
3.根据权利要求2所述的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于：所述凸极设置有两个，分别为与所述粗机通道(41)对应的粗机凸极(31)以及与所述精机通道(42)相对应的精机凸极(32)；所述粗机凸极(31)以及所述精机凸极(32)上均等间距设有多个导磁凸起，所述粗机凸极(31)上导磁凸起的数量小于所述精机凸极(32)上导磁凸起的数量。
4.根据权利要求3所述的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于：所述定子(1)上安装有与所述粗机凸极(31)以及所述精机凸极(32)连接的切换控制模块(5)，所述粗机凸极(31)与精机凸极(32)均响应于所述切换控制模块(5)的切换控制信号而运作。
5.根据权利要求3所述的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于：所述变压器本体安装有分别与所述粗机通道(41)以及所述精机通道(42)连接的电压检测模块(6)以及与所述电压检测模块(6)相连接的显示模块(7)；所述显示模块(7)响应于所述电压检测模块(6)的电压检测信号而运作。
6.根据权利要求5所述的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于：所述显示模块(7)与所述切换控制模块(5)连接，所述显示模块(7)响应于所述切换控制模块(5)连接的切换控制模块(5)信号而运作。
7.根据权利要求4所述的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于：所述变压器本体设置有分别与所述电压检测模块(6)以及所述切换控制模块(5)连接的计时器(8)，所述计时器(8)响应于所述电压检测模块(6)的电压检测信号而开始计时，当所述计时器(8)的计时时长达到预设时间阈值时，所述计时器(8)生成计时控制信号并发送；所述切换控制模块(5)响应于所述计时器(8)的计时控制信号而控制所述粗机凸极(31)与所述精机凸极(32)停止运作。
8.根据权利要求7所述的一种高精度双通道磁阻式旋转变压器，其特征在于：所述变压器本体设置有分别与所述计时器(8)以及所述切换控制模块(5)连接的数据分析模块(9)，所述数据分析模块(9)响应于所述计时器(8)的计时控制信号而控制所述切换控制模块(5)驱动所述粗机凸极(31)与所述精机凸极(32)运作。
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