旋線式旋轉(zhuǎn)變壓器簡(jiǎn)介

繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器簡(jiǎn)介內(nèi)容1.旋轉(zhuǎn)變壓器介紹原理定義分類電氣參數(shù)2.旋轉(zhuǎn)變壓器的使用方法使用原則安裝注意事項(xiàng)常見(jiàn)問(wèn)題3.位置傳感器介紹常用傳感器介紹光電編碼器介紹4.繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器的行業(yè)應(yīng)用塑料機(jī)械上的應(yīng)用紡織機(jī)械上的應(yīng)用油田機(jī)械上的應(yīng)用風(fēng)電行業(yè)上的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用電梯上的應(yīng)用航空航天上的應(yīng)用5.旋轉(zhuǎn)變壓器的市場(chǎng)簡(jiǎn)介11.旋轉(zhuǎn)變壓器介紹

原理定義分類電氣參數(shù)81.1旋轉(zhuǎn)變壓器原理二次側(cè)繞組轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，則磁通Ф不能全部匝鏈二次側(cè)繞組，此時(shí)二次側(cè)繞組感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)幅值會(huì)隨著轉(zhuǎn)過(guò)的角度而改變。1.1旋轉(zhuǎn)變壓器原理1.2旋轉(zhuǎn)變壓器定義7旋轉(zhuǎn)變壓器（resolver/transformer）是一種電磁式傳感器，又稱同步分解器。由定子和轉(zhuǎn)子組成。其中定子繞組作為變壓器的原邊，接受勵(lì)磁電壓，轉(zhuǎn)子繞組作為變壓器的副邊，原、副繞組之間的電磁耦合程度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角有關(guān)，因此，轉(zhuǎn)子繞組的輸出電壓也與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角有關(guān)，所以旋變可以用來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)軸角位移和角速度。從原理上看，旋轉(zhuǎn)變壓器相當(dāng)于一臺(tái)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的變壓器；從結(jié)構(gòu)上看，旋轉(zhuǎn)變壓器相當(dāng)于一臺(tái)兩相的繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器屬于電機(jī)種類中的控制電機(jī)1.2旋轉(zhuǎn)變壓器定義8電機(jī)靜止的電氣設(shè)備——變壓器旋轉(zhuǎn)電機(jī)交流電機(jī)直流電機(jī)直流發(fā)電機(jī)直流電動(dòng)機(jī)同步電機(jī)異步電機(jī)同步發(fā)電機(jī)同步電動(dòng)機(jī)異步電動(dòng)機(jī)異步發(fā)電機(jī)控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)變壓器--------------1.3旋轉(zhuǎn)變壓器分類9旋轉(zhuǎn)變壓器正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器線性旋轉(zhuǎn)變壓器比例式旋轉(zhuǎn)變壓器按是否有電刷可分為有刷式和無(wú)刷式、按通道數(shù)可分為單通道和雙通道式、按極數(shù)可分為單對(duì)極和多對(duì)極式、按轉(zhuǎn)子是否有繞組可分為繞線式和磁阻式。1.3旋轉(zhuǎn)變壓器分類1）額定勵(lì)磁電壓和勵(lì)磁頻率一般10V以下。頻率——400Hz、以及（5～10）kHz之間。U=knbsf2）空載電流和空載消耗功率3）變壓比和最大輸出電壓當(dāng)輸出繞組處于感生最大輸出電壓的位置時(shí)，輸出電壓和原邊勵(lì)磁電壓之比。對(duì)于旋變發(fā)送機(jī)，當(dāng)θF＝0°或θF＝90°時(shí)，對(duì)于旋變變壓器，一相繞組通以額定電壓，輸出電壓值和勵(lì)磁電壓值之比。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)114）電氣誤差輸出電動(dòng)勢(shì)和轉(zhuǎn)角之間應(yīng)符合嚴(yán)格的正、余弦關(guān)系。不符——產(chǎn)生誤差，稱為電氣誤差（機(jī)械角度）。

多極以角秒（″）計(jì)；

單極在（5′～15′）之內(nèi)；磁阻式一般都做到兩對(duì)極以上，電氣誤差較大，兩對(duì)極磁阻旋變60′（1°)以下。對(duì)于磁阻式，增加極對(duì)數(shù)——提高精度，電氣誤差——數(shù)角秒（″）。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)125）阻抗和初、次級(jí)之間相互角度位置有關(guān)，測(cè)量時(shí)應(yīng)該取特定位置，將旋轉(zhuǎn)變壓器看成四端變壓器網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)測(cè)量初級(jí)參數(shù)時(shí)，對(duì)初級(jí)繞組施加電壓，當(dāng)測(cè)量次級(jí)參數(shù)時(shí)，對(duì)次級(jí)繞組施加電壓。

4個(gè)阻抗：開(kāi)路輸入阻抗開(kāi)路輸出阻抗短路輸入阻抗短路輸出阻抗1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)6）相位移次級(jí)輸出電壓相對(duì)于初級(jí)勵(lì)磁電壓在時(shí)間上的相位差。相位差的大小有關(guān)因素——旋變類型、尺寸、結(jié)構(gòu)和勵(lì)磁頻率。7）基準(zhǔn)相位基準(zhǔn)相位是指旋轉(zhuǎn)變壓器從基準(zhǔn)電氣零位開(kāi)始，作正向旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)的第一個(gè)基波最大電壓的相位。相位的規(guī)定方法：①初級(jí)勵(lì)磁電壓的相位為基準(zhǔn)；②以次級(jí)電壓最大輸出時(shí)的相位為基準(zhǔn)。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)8）零位電壓，2個(gè)分量：①基準(zhǔn)相位相交的分量、②高次諧波分量。

電氣零位——輸出電壓基波同相分量為零的點(diǎn)，此時(shí)所具有的電壓稱為零位電壓。零位電壓中只有基波正交分量和高次諧波分量。每一電氣周期，四個(gè)電氣零位，每相各兩個(gè)：0°、90°、180°、270°。當(dāng)極對(duì)數(shù)大于1時(shí)，電氣零位數(shù)是極對(duì)數(shù)的倍數(shù)。9）基準(zhǔn)電氣零位從電氣零位中選擇0°這點(diǎn)作為電氣基準(zhǔn)零位。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器有兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)地方標(biāo)準(zhǔn)，分別是GB10241-2007旋轉(zhuǎn)變壓器通用技術(shù)條件和GB10404-2007多級(jí)和雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器通用技術(shù)條件，還有一個(gè)磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器地方標(biāo)準(zhǔn)由我公司提出。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)2.旋轉(zhuǎn)變壓器使用方法

使用原則安裝注意事項(xiàng)常見(jiàn)問(wèn)題分析8-17-

(1)旋轉(zhuǎn)變壓器應(yīng)盡可能在接近空載的狀態(tài)下工作。因此，負(fù)載阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出阻抗。兩者的比值越大，輸出電壓的畸變就越小。

(2)使用時(shí)首先要準(zhǔn)確地調(diào)準(zhǔn)零位，否則會(huì)增加誤差，降低精度。

(3)勵(lì)磁一方只用一相繞組時(shí)，另一相繞組應(yīng)該短路或接一個(gè)與勵(lì)磁電源內(nèi)阻相等的阻抗。

(4)勵(lì)磁一方兩相繞組同時(shí)勵(lì)磁時(shí)，即只能采用二次側(cè)補(bǔ)償方式時(shí)，兩相輸出繞組的負(fù)載阻抗應(yīng)盡可能相等。2.1旋轉(zhuǎn)變壓器使用原則

旋轉(zhuǎn)變壓器屬于精密電氣元件，在應(yīng)用中，不論在機(jī)械安裝，還是電氣連接上，都必須嚴(yán)格遵守一定的原則。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項(xiàng)1）機(jī)械安裝的要求①定、轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)動(dòng)中心必須一致，保證氣隙磁場(chǎng)的變化規(guī)律嚴(yán)格按照理論值變化。尤其是分裝式旋變，②定轉(zhuǎn)子之間軸向磁中心線重合。③裝配時(shí)，不能過(guò)緊或過(guò)松。不能用榔頭敲擊，以免損壞。圖8定轉(zhuǎn)子偏心情況示意2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項(xiàng)2）施加額定電源電壓旋變所有參數(shù)都是在額定電壓下測(cè)得的，施加電壓偏大或偏小，都會(huì)在一定程度上影響性能，也會(huì)影響應(yīng)用。3）避免噪聲信號(hào)的影響旋變屬于信號(hào)元件，應(yīng)該避免噪音信號(hào)對(duì)它的影響；在長(zhǎng)線傳輸時(shí)，會(huì)對(duì)噪聲信號(hào)敏感。因此，各對(duì)引出線應(yīng)用屏蔽線。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項(xiàng)4）屏蔽旋轉(zhuǎn)變壓器本身的磁場(chǎng)比較弱，當(dāng)外部有強(qiáng)磁場(chǎng)靠近旋轉(zhuǎn)變壓器時(shí)（例如在電動(dòng)機(jī)中），會(huì)影響旋轉(zhuǎn)變壓器的磁場(chǎng)和在旋轉(zhuǎn)變壓器繞組端部的磁狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生誤差電勢(shì)，產(chǎn)生誤差。因此，應(yīng)該盡量使得旋轉(zhuǎn)變壓器遠(yuǎn)離強(qiáng)磁場(chǎng)，以及采取磁屏蔽措施。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項(xiàng)5）平衡負(fù)載旋變兩相輸出端負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，會(huì)產(chǎn)生誤差。所以，使用時(shí)注意兩相負(fù)載平衡。另外，負(fù)載的阻抗值應(yīng)該盡可能的大，以免會(huì)對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的工作產(chǎn)生影響。6）接線正確按照規(guī)定的標(biāo)示接線，正弦相、余弦相以及勵(lì)磁的正方向都不能錯(cuò)。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項(xiàng)1）精度偏低精度偏低的可能原因：安裝偏差過(guò)大，偏心或軸向磁中心不一致；接線不牢靠；勵(lì)磁電壓、頻率不對(duì)或者電源波形不好；負(fù)載阻抗不對(duì)稱或過(guò)?。黄帘?、接地不好。2.3旋轉(zhuǎn)變常見(jiàn)問(wèn)題分析2）沒(méi)有信號(hào)勵(lì)磁電源是否接好；次級(jí)繞組的接線是否牢靠；有否斷線。3）接好線之后轉(zhuǎn)向不對(duì)－接線不正確。解決方法正弦或余弦引出線調(diào)換。2.3旋轉(zhuǎn)變常見(jiàn)問(wèn)題分析4）次級(jí)輸出電壓幅值不對(duì)－勵(lì)磁電壓幅值或者頻率不對(duì)。5）信號(hào)不穩(wěn)定子或轉(zhuǎn)子沒(méi)有固定好；接線沒(méi)有接觸好。2.3旋轉(zhuǎn)變常見(jiàn)問(wèn)題分析3.位置傳感器介紹

常用傳感器介紹光電編碼器介紹8

作為速度及位置傳感元件，常用的有這樣幾種：光學(xué)編碼器、磁性編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器。由于制作和精度的緣故，磁性編碼器沒(méi)有其他兩種普及。光學(xué)編碼器的輸出信號(hào)是脈沖，由于是天然的數(shù)字量，數(shù)據(jù)處理比較方便，因而得到了很好的應(yīng)用。早期的旋轉(zhuǎn)變壓器，由于信號(hào)處理電路比較復(fù)雜，價(jià)格比較貴的原因，應(yīng)用受到了限制。因?yàn)樾D(zhuǎn)變壓器具有無(wú)可比擬的可靠性，以及具有足夠高的精度，在許多場(chǎng)合有著不可代替的地位，特別是在軍事以及航天、航空、航海等方面。

3.1常用傳感器介紹表1.1速度位置傳感器（RotaryPositionSensor）技術(shù)分類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)霍爾效應(yīng)傳感器小型封裝、高精度、低功耗、由于信號(hào)等級(jí)低、讀出電子設(shè)備必須靠近信號(hào)傳導(dǎo)設(shè)備，需要考慮讀出設(shè)備受超過(guò)其承受能力的溫度和輻射影響。光學(xué)編碼器增量式單價(jià)低，使用方便光敏傳感器安裝靠近編碼器的光柵輪.不具備耐溫性能和抗輻射性能、遠(yuǎn)距離傳輸成本高。正余弦式分辨率高、通用接口可靠性較差絕對(duì)式分辨率高、可絕對(duì)定位成本高，可靠性較差旋轉(zhuǎn)變壓器繞線式可靠性高，高精度、可絕對(duì)定位使用麻煩磁阻式可靠性最高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊精度偏低，使用麻煩3.1常用傳感器介紹光電編碼器是利用光電效應(yīng)原理，將角度、位置、轉(zhuǎn)速等物理量轉(zhuǎn)化為電氣信號(hào)并加以輸出的一種傳感器。光電編碼器在工業(yè)控制和自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。適用于測(cè)量的物理量有：速度；長(zhǎng)度；角度；位置3.2光電編碼器介紹3.2光電編碼器介紹編碼器碼盤的材料有玻璃、金屬、塑料，玻璃碼盤是在玻璃上沉積很薄的刻線，其熱穩(wěn)定性好，精度高；金屬碼盤直接以通和不通刻線，不易碎，但由于金屬有一定的厚度，精度就有限制，其熱穩(wěn)定性就要比玻璃的差一個(gè)數(shù)量級(jí)；塑料碼盤是經(jīng)濟(jì)型的，其成本低，但精度、熱穩(wěn)定性、壽命均要差一些。分辨率:編碼器以每旋轉(zhuǎn)360度提供多少的通或暗刻線稱為分辨率，也稱解析分度、或直接稱多少線，一般在每轉(zhuǎn)分度5~10000線。3.2光電編碼器介紹3.2光電編碼器介紹3.2光電編碼器介紹隨著電子工業(yè)的發(fā)展，電子元器件集成化程度的提高，元器件的價(jià)格大大下降；另外，信號(hào)處理技術(shù)的進(jìn)步，旋轉(zhuǎn)變壓器的信號(hào)處理電路變得簡(jiǎn)單、可靠，價(jià)格也大大下降。而且，又出現(xiàn)了軟件解碼的信號(hào)處理，使得信號(hào)處理問(wèn)題變得更加靈活、方便。這樣，旋轉(zhuǎn)變壓器的應(yīng)用得到了更大的發(fā)展，其優(yōu)點(diǎn)得到了更大的體現(xiàn)。和光學(xué)編碼器相比，旋轉(zhuǎn)變壓器有這樣幾點(diǎn)明顯的優(yōu)點(diǎn)：①無(wú)可比擬的可靠性，非常好的抗惡劣環(huán)境條件的能力；②可以運(yùn)行在更高的轉(zhuǎn)速下。（在輸出12bit的信號(hào)下，允許電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可達(dá)60,000rpm。而光學(xué)編碼器，由于光電器件的頻響一般在200kHz以下，在12bit時(shí)，速度只能達(dá)到3,000rpm）；③方便的絕對(duì)值信號(hào)數(shù)據(jù)輸出。4.繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器的行業(yè)應(yīng)用

塑料機(jī)械上的應(yīng)用紡織機(jī)械上的應(yīng)用油田機(jī)械上的應(yīng)用風(fēng)電行業(yè)上的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用電梯行業(yè)上的應(yīng)用航空航天上的應(yīng)用8

旋轉(zhuǎn)變壓器在塑料機(jī)械上的應(yīng)用主要以注塑機(jī)和塑料擠出機(jī)械為主，在注塑機(jī)上面主要是作為速度反饋元件，在塑料擠出機(jī)械上面主要是作為位置反饋元件，因?yàn)樗芰蠙C(jī)械設(shè)備上面環(huán)境非常惡劣，光編無(wú)法使用，但正好符合旋轉(zhuǎn)變壓器適應(yīng)惡劣環(huán)境的特性。目前注塑機(jī)上面整個(gè)行業(yè)基本都在使用旋變，例如寧波海天集團(tuán)、聯(lián)塑等相關(guān)企業(yè)都在大面積使用旋變。4.1塑料機(jī)械上的行業(yè)應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)變壓器在紡織機(jī)械上面，尤其以襪機(jī)為主，織布機(jī)、梳棉機(jī)上面也越來(lái)越大面積開(kāi)始使用，主要是由于旋轉(zhuǎn)變壓器相比光電編碼器有極大的優(yōu)勢(shì)，諸如抗震動(dòng)、耐油污、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適合紡織行業(yè)的S4工作制。目前浙江恒強(qiáng)、蘇拉紡機(jī)、意達(dá)紡機(jī)、浙江奔特等相關(guān)單位，都已經(jīng)大面積使用旋轉(zhuǎn)變壓器。4.2紡織上的行業(yè)應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)變壓器在油田機(jī)械上的應(yīng)用主要有抽油機(jī)電機(jī)、磕頭機(jī)及鉆頭電機(jī)上作位置反饋元件，因?yàn)槠洵h(huán)境較惡劣，有大孔徑要求等，如江漢油田、勝利油田等。4.3油田機(jī)械上的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)變壓器主要應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電的變漿電機(jī)中，一般以繞線式無(wú)刷旋變?yōu)橹鳌?.4風(fēng)電行業(yè)上的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)變壓器在機(jī)床主軸中一般以繞線式無(wú)刷旋變?yōu)橹?，作為主軸電機(jī)和轉(zhuǎn)臺(tái)定位電機(jī)的反饋元件。4.5數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)變壓器在電梯上面的應(yīng)用，主要是用于電機(jī)門機(jī)以及曳引機(jī)上面，主要是作為位置傳感器使用。三菱電梯已把旋變使用于永磁同步門機(jī)，上海桑塔斯曳引機(jī)也已經(jīng)使用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置傳感器另外我公司生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)變壓器比較容易實(shí)現(xiàn)外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以使曳引機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、可靠。4.6電梯上的應(yīng)用

嫦娥三號(hào)探測(cè)器在月面行動(dòng)的每一步，都離不開(kāi)旋轉(zhuǎn)變壓器的服務(wù)。當(dāng)探測(cè)器平安駛抵月面，就到了“旋轉(zhuǎn)變壓器”大顯身手的時(shí)候。與常規(guī)動(dòng)為電機(jī)不同，它的作用是將運(yùn)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。比如，車輪轉(zhuǎn)了幾度、桅桿升多高、機(jī)械臂握的力度如何，旋轉(zhuǎn)變壓器都會(huì)實(shí)時(shí)記錄下來(lái)，并向系統(tǒng)發(fā)送電流信號(hào)。4.7航空航天上的應(yīng)用

總的市場(chǎng)情況：目前，在我國(guó)旋轉(zhuǎn)變壓器市場(chǎng)，以國(guó)外產(chǎn)品為主