CN220189419U - 一种新能源汽车所用的旋转变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种新能源汽车所用的旋转变压器，涉及角度传感器领域。该新能源汽车所用的旋转变压器，包括旋变定子和旋变转子；旋变定子的内部设置有两相励磁绕线和两相输出绕线，旋变定子的侧面安装有八路导线。该新能源汽车所用的旋转变压器，旋变转子固定套装在电机轴上，旋变定子通过螺丝固定在电机的壳体上，使用时旋变转子随着电机轴进行转动，由于电磁感应原理，旋变定子会感应并输出随角度变化而变化的电信号，在这个过程中，两相励磁信号电压和频率保持不变，两相输出信号和电压和频率也不变，但输出信号的相位会随着电机轴的旋转角度发生变化，根据输出信号的相位变化也计算角度变化，更加方便。

Description

一种新能源汽车所用的旋转变压器

技术领域

本实用新型涉及角度传感器技术领域，具体为一种新能源汽车所用的旋转变压器。

背景技术

新能源汽车所用的旋转变压器是一种在汽车行业中，应用于新能源汽车驱动电机或者发电机上的设备，其主要包含旋变转子和旋变定子两个部分，在使用时，旋变转子套装在电机轴上，旋变定子安装在电机的壳体上。

随着电机轴旋转，套在电机轴上的旋变转子也会电机轴同步旋转，由于电磁感应原理，旋变定子会感应并输出随角度变化而变化的电信号，该电信号经过控制器中的解码电路解码之后，会换算成角度信息并输入给控制器，以便控制器可以识别并控制电机的旋转角度变化；

而现在新能源汽车驱动电机应用的旋变，主流是可变磁阻式旋变，结构为：1相励磁绕组，2相输出绕组，励磁信号的电压和频率保持不变，输出信号（SIN相和COS相）的频率不变，输出信号的电压会随着电机旋转角度变化，发生电压幅值变化，根据输出信号的幅值变化，来计算角度变化，此方式存在以下缺陷：

一、没有冗余

VR型旋变（可变磁阻式旋变），绕线结构：1相励磁绕组，2相输出绕组。在搬运或者产品安装过程中，如对任一绕组（或者导线）产生磕碰导致断线，产品将直接失效，无法使用，如果在车辆运行过程中，旋变的任一绕组发生断线，产品将直接失效，电机控制器将无法获得旋变输出的角度信号，控制器将会马上报错，让电机停止运行，车辆也将无法行驶；

二、精度不高

市场上，4对极的旋变，旋变精度规格一般在±2°（电气角），随着电机转速逐渐朝高转速发展，以及电控集成化发展（一个控制器同时控制2台轮边电机），对旋变的精度要求越来越高，现有旋变方案，精度逐渐无法满足应用要求；

三、抗干扰能力弱

VR型旋变（可变磁阻式旋变），旋变转子套装在电机轴上，随电机轴旋转，旋变转子同步发生旋转，旋变定子会感应输出2相电压信号（Sin信号和Cos信号），2相输出信号的电压幅值会随着旋变转子的旋转角度变化发生规律的变化。控制器中的解码电路，会通过解读旋变输出信号电压幅值的变化，来获取旋变转子的角度位置，进而掌握电机轴的旋转角度，实现闭环控制，因此旋变输出信号的电压幅值是控制器获取电机轴旋转位置的关键信息。当旋变周围存在外界磁场或者电场干扰时，旋变输出信号的幅值易发生幅值畸变（信号毛刺），最终会影响到解码结果，干扰严重的情况下，控制器将无法准确获取电机的旋转位置，从而失效；

为此特提供一种新能源汽车所用的旋转变压器以解决上述问题。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种新能源汽车所用的旋转变压器，解决了现在新能源汽车驱动电机应用的旋变，主流是可变磁阻式旋变，励磁信号的电压和频率保持不变，输出信号（SIN相和COS相）的频率不变，电压会随着电机旋转角度变化，发生电压幅值变化，根据输出信号的幅值变化，来计算角度变化，计算较为麻烦的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种新能源汽车所用的旋转变压器，包括旋变定子和旋变转子；所述旋变定子的内部设置有两相励磁绕线和两相输出绕线，所述旋变定子的侧面安装有八路导线。

优选的，所述旋变定子的内部安装有防护盖，所述防护盖位于两相励磁绕线和两相输出绕线的外表面。

优选的，所述旋变定子的内部固定安装有压线板，所述压线板用于对八路导线进行固定。

优选的，所述八路导线的顶部设置有接线座，所述接线座的底部安装有连接盖。

优选的，所述接线座和连接盖均与压线板活动卡接。

优选的，所述旋变转子采用硅钢片于冲压而成，其表面无绕线。

本实用新型公开了一种新能源汽车所用的旋转变压器，其具备的有益效果如下：该装置在使用时，旋变转子固定套装在电机轴上，旋变定子通过螺丝固定在电机的壳体上，使用时旋变转子随着电机轴进行转动，由于电磁感应原理，旋变定子会感应并输出随角度变化而变化的电信号，该电信号经过控制器中的解码电路解码之后，会换算成角度信息并输入给控制器，以便控制器可以识别并控制电机的旋转角度变化，在这个过程中，两相励磁信号电压和频率保持不变，两相输出信号和电压和频率也不变，但输出型号的相位会随着电机轴的旋转角度发生变化，根据输出信号的相位变化也计算角度变化，更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型整体外表面结构示意图；

图2为本实用新型旋变定子外表面结构示意图；

图3为本实用新型两相励磁绕线与两相输出绕线结构示意图；

图4为本实用新型励磁绕线与两相输出绕线波形示意图。

图中：1、旋变定子；2、旋变转子；3、接线座；4、连接盖；5、防护盖；6、压线板；7、导线。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例通过提供一种新能源汽车所用的旋转变压器，解决了现在新能源汽车驱动电机应用的旋变，主流是可变磁阻式旋变，励磁信号的电压和频率保持不变，输出信号（SIN相和COS相）的频率变，电压会随着电机旋转角度变化，发生电压幅值变化，根据输出信号的幅值变化，来计算角度变化，计算较为麻烦的问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

本实用新型实施例公开一种新能源汽车所用的旋转变压器。

根据附图1-4所示，包括旋变定子1和旋变转子2；旋变定子1的内部设置有两相励磁绕线和两相输出绕线，旋变定子1的侧面安装有八路导线7，旋变转子2固定套装在电机轴上，旋变定子1通过螺丝固定在电机的壳体上，使用时旋变转子2随着电机轴进行转动，由于电磁感应原理，旋变定子1会感应并输出随角度变化而变化的电信号。

旋变定子1的内部安装有防护盖5，防护盖5位于两相励磁绕线和两相输出绕线的外表面，以此对绕线进行保护。

旋变定子1的内部固定安装有压线板6，压线板6用于对八路导线7进行固定，八路导线7的顶部设置有接线座3，接线座3的底部安装有连接盖4，接线座3和连接盖4均与压线板6活动卡接，方便进行安装和拆卸。

旋变转子2采用硅钢片于冲压而成，其表面无绕线，强度更高，不易损坏。

新方案具备已下特点

一、具备冗余

绕线结果，2相励磁绕组，2相输出绕组；在产品搬运或者安装过程中，如对任意一根绕组（或者导线）磕碰导致断线，旋变将变为下记模式的1种，持续输出角度信号，控制器仍可获得到电机的旋转角度位置信息，产品不会失效，功能安全增强，采用一相励磁绕组和两相输出绕组或者是两相励磁绕组与一相输出绕组；

二、精度高

新方案旋变精度规格可以做到±0.5°电气角，比VR型旋变的精度提高4倍，满足高精度应用要求；

三、抗干扰能力强

新方案旋变，旋变转子2也是套装在电机轴上，随电机轴旋变而旋转，随着旋变转子2旋变，旋变定子1会感应输出2相输出信号（SIN信号和COS信号），输出信号的电压幅值保持不变，输出信号的相位，会随着旋变转子2的旋转角度改变而发生规律性变化，控制器中的解码电路，通过解读旋变输出信号的相位变化，获取到旋变转子2的旋变角度，从而了解电机轴的旋转角度，实现闭环控制，因此旋变输出信号的相位信息，是控制器获取电机轴旋转位置的关键信息；

当新方案旋变的周边存在外界磁场或者电场干扰时，旋变输出信号受干扰影响，即使输出信号的电压幅值发生畸变（产生信号毛刺）；但由于不影响输出信号的相位，所以并不影响解码结果。

综上所述，与现有技术相比，具备以下有益效果：

该装置在使用时，旋变转子2固定套装在电机轴上，旋变定子1通过螺丝固定在电机的壳体上，使用时旋变转子2随着电机轴进行转动，由于电磁感应原理，旋变定子1会感应并输出随角度变化而变化的电信号，该电信号经过控制器中的解码电路解码之后，会换算成角度信息并输入给控制器，以便控制器可以识别并控制电机的旋转角度变化，在这个过程中，两相励磁信号电压和频率保持不变，两相输出信号和电压和频率也不变，但输出型号的相位会随着电机轴的旋转角度发生变化，根据输出信号的相位变化也计算角度变化，更加方便。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种新能源汽车所用的旋转变压器，包括旋变定子（1）和旋变转子（2）；其特征在于：所述旋变定子（1）的内部设置有两相励磁绕线和两相输出绕线，所述旋变定子（1）的侧面安装有八路导线（7）。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车所用的旋转变压器，其特征在于：所述旋变定子（1）的内部安装有防护盖（5），所述防护盖（5）位于两相励磁绕线和两相输出绕线的外表面。

3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车所用的旋转变压器，其特征在于：所述旋变定子（1）的内部固定安装有压线板（6），所述压线板（6）用于对八路导线（7）进行固定。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车所用的旋转变压器，其特征在于：所述八路导线（7）的顶部设置有接线座（3），所述接线座（3）的底部安装有连接盖（4）。

5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车所用的旋转变压器，其特征在于：所述接线座（3）和连接盖（4）均与压线板（6）活动卡接。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车所用的旋转变压器，其特征在于：所述旋变转子（2）采用硅钢片于冲压而成，其表面无绕线。