[实用新型]磁阻式多极旋转变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及旋转变压器领域，特别涉及一种磁阻式多极旋转变压器。

背景技术

磁阻式多极旋转变压器是一种基于磁阻变化原理的高精度角位置传感器，具有结构简单、测量精度高等优点。如图1所示，磁阻式多极旋转变压器由定子、转子组成，输入绕组R1’R3’和输出绕组S1’S3’、S2’S4’均绕制在定子铁心上。当转子相对定子转动时，气隙磁导发生变化，从而导致输入绕组R1’R3’和输出绕组S1’S3’、S2’S4’之间的互感发生变化，输出绕组S1’S3’、S2’S4’的感应电势相应发生变化，以探测转子的转动角位置信息。在磁阻式多极旋转变压器中，由于输入绕组R1’R3’和输出绕组S1’S3’、S2’S4’均绕制在定子铁心上，绕组间存在不通过空气隙及转子直接耦合的磁通，同时绕组间杂散电容增加感应出干扰电压，使得输出绕组的输出电压的正半波和负半波的幅值不等，如图2所示，为输出绕组的输出电压U_o’随转子转动角度α’的关系示意图，即输出绕组的输出电压U_o’存在电压恒定分量，严重影响了产品的测量精度。

在现有技术中，为了补偿输出绕组的电压恒定分量，如图1所示，在定子铁心上设置有两套对称的补偿绕组S1’S3’和S2’S4’，在S1’S3’和B1’B3’之间串联有第一分压电阻，在S2’S4’和B2’B4’之间串联有第二分压电阻(图中未示出第一分压电阻和第二分压电阻)，在分压电阻的作用下，补偿绕组产生与电压恒定分量的幅值相等、相位相反的恒定电势，对输出绕组的电压恒定分量进行补偿，使输出电压的正半波和负半波的幅值相等，以提高精度。其中，补偿绕组S1’S3’和S2’S4’的绕制方式与输入绕组R1’R3’相似，均为逐槽反向串接。

在确定补偿绕组的匝数和分压电阻的阻值过程中，如图3所示，从基准电气零位上开始，测量余弦输出绕组S1’S3’一个周期内的电压正幅值和电压负幅值，调整可变电阻箱，使余弦输出电压U_c’的正幅值与负幅值的绝对值之差尽可能小，得到分压电阻的阻值并记录，继续实验直至校准，正弦输出绕组S2’S4’的校准方法同余弦输出绕组S1’S3’。

然而，这种补偿方式需要在磁阻式多极旋转变压器中额外设置两套补偿绕组和补偿电阻，补偿绕组具有独立的接线端，且逐槽反向串接于定子铁心上，并与补偿电阻和输出绕组连接，导致磁阻式多极旋转变压器的电路结构复杂。且在校准过程中，补偿电阻值的确定过程繁琐。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种磁阻式多极旋转变压器，旨在解决上述补偿电路复杂繁琐的问题，提出一种补偿结构简单的磁阻式多极旋转变压器。

为实现上述目的，本实用新型提出的磁阻式多极旋转变压器，包括转子和定子，所述定子包括定子铁心、输入绕组、输出绕组和补偿绕组；所述输入绕组、输出绕组和补偿绕组绕设于所述定子铁心上，所述补偿绕组与所述输出绕组串接呈一体设置，所述补偿绕组用以补偿所述输出绕组的电压恒定分量。

优选地，所述定子铁心由多个定子叠片叠制而成，所述定子叠片为硅钢片。

优选地，所述定子铁心包括铁心本体和定子齿，所述铁心本体呈圆环状；至少两所述定子齿均匀排布于所述铁心本体的内圆周上，相邻两所述定子齿之间形成定子槽。

优选地，所述补偿绕组绕设于所述定子齿上。

优选地，所述输出绕组包括正弦输出绕组和余弦输出绕组；所述输入绕组、所述正弦输出绕组和所述余弦输出绕组沿所述定子铁心的径向方向间隔绕设。

优选地，所述补偿绕组包括正弦补偿绕组和余弦补偿绕组，所述正弦补偿绕组与所述正弦输出绕组串接呈一体设置；所述余弦补偿绕组与所述余弦输出绕组串接呈一体设置；所述正弦补偿绕组和所述余弦补偿绕组分别绕设于不同的所述定子齿上。

优选地，所述正弦输出绕组与所述余弦输出绕组的有效匝数相等。

优选地，所述磁阻式多极旋转变压器的比例系数K为(U_s0+U_c0)N_i/(2U_i0N_o)，U_i0为所述输入绕组的额定激励电压，U_s0为激励电压为U_i0时所述正弦输出绕组的最大输出电压，U_c0为激励电压为U_i0时所述余弦输出绕组的最大输出电压，N_i为所述输入绕组的匝数，N_o为所述正弦输出绕组或所述余弦输出绕组的有效匝数。