旋線式旋轉(zhuǎn)變壓器簡介

繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器簡介內(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常見問題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)用塑料機械上的應(yīng)用紡織機械上的應(yīng)用油田機械上的應(yīng)用風電行業(yè)上的應(yīng)用數(shù)控機床上的應(yīng)用電梯上的應(yīng)用航空航天上的應(yīng)用5.旋轉(zhuǎn)變壓器的市場簡介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)過一定角度，則磁通Ф不能全部匝鏈二次側(cè)繞組，此時二次側(cè)繞組感應(yīng)的電動勢幅值會隨著轉(zhuǎn)過的角度而改變。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)，所以旋變可以用來測量旋轉(zhuǎn)物體的轉(zhuǎn)軸角位移和角速度。從原理上看，旋轉(zhuǎn)變壓器相當于一臺可以轉(zhuǎn)動的變壓器；從結(jié)構(gòu)上看，旋轉(zhuǎn)變壓器相當于一臺兩相的繞線轉(zhuǎn)子異步電動機旋轉(zhuǎn)變壓器屬于電機種類中的控制電機1.2旋轉(zhuǎn)變壓器定義8電機靜止的電氣設(shè)備——變壓器旋轉(zhuǎn)電機交流電機直流電機直流發(fā)電機直流電動機同步電機異步電機同步發(fā)電機同步電動機異步電動機異步發(fā)電機控制電機旋轉(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)可分為單對極和多對極式、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）額定勵磁電壓和勵磁頻率一般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輸出繞組處于感生最大輸出電壓的位置時，輸出電壓和原邊勵磁電壓之比。對于旋變發(fā)送機，當θF＝0°或θF＝90°時，對于旋變變壓器，一相繞組通以額定電壓，輸出電壓值和勵磁電壓值之比。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)114）電氣誤差輸出電動勢和轉(zhuǎn)角之間應(yīng)符合嚴格的正、余弦關(guān)系。不符——產(chǎn)生誤差，稱為電氣誤差（機械角度）。

多極以角秒（″）計；

單極在（5′～15′）之內(nèi)；磁阻式一般都做到兩對極以上，電氣誤差較大，兩對極磁阻旋變60′（1°)以下。對于磁阻式，增加極對數(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、次級之間相互角度位置有關(guān)，測量時應(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)。當測量初級參數(shù)時，對初級繞組施加電壓，當測量次級參數(shù)時，對次級繞組施加電壓。

4個阻抗：開路輸入阻抗開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）相位移次級輸出電壓相對于初級勵磁電壓在時間上的相位差。相位差的大小有關(guān)因素——旋變類型、尺寸、結(jié)構(gòu)和勵磁頻率。7）基準相位基準相位是指旋轉(zhuǎn)變壓器從基準電氣零位開始，作正向旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)的第一個基波最大電壓的相位。相位的規(guī)定方法：①初級勵磁電壓的相位為基準；②以次級電壓最大輸出時的相位為基準。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)8）零位電壓，2個分量：①基準相位相交的分量、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，此時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，四個電氣零位，每相各兩個：0°、90°、180°、270°。當極對數(shù)大于1時，電氣零位數(shù)是極對數(shù)的倍數(shù)。9）基準電氣零位從電氣零位中選擇0°這點作為電氣基準零位。1.4旋轉(zhuǎn)變壓器電氣參數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器有兩個國家標準和一個地方標準，分別是GB10241-2007旋轉(zhuǎn)變壓器通用技術(shù)條件和GB10404-2007多級和雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器通用技術(shù)條件，還有一個磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器地方標準由我公司提出。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常見問題分析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，負載阻抗應(yīng)遠大于旋轉(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)使用時首先要準確地調(diào)準零位，否則會增加誤差，降低精度。

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

(4)勵磁一方兩相繞組同時勵磁時，即只能采用二次側(cè)補償方式時，兩相輸出繞組的負載阻抗應(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，不論在機械安裝，還是電氣連接上，都必須嚴格遵守一定的原則。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項1）機械安裝的要求①定、轉(zhuǎn)子之間的轉(zhuǎn)動中心必須一致，保證氣隙磁場的變化規(guī)律嚴格按照理論值變化。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，不能過緊或過松。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得的，施加電壓偏大或偏小，都會在一定程度上影響性能，也會影響應(yīng)用。3）避免噪聲信號的影響旋變屬于信號元件，應(yīng)該避免噪音信號對它的影響；在長線傳輸時，會對噪聲信號敏感。因此，各對引出線應(yīng)用屏蔽線。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項4）屏蔽旋轉(zhuǎn)變壓器本身的磁場比較弱，當外部有強磁場靠近旋轉(zhuǎn)變壓器時（例如在電動機中），會影響旋轉(zhuǎn)變壓器的磁場和在旋轉(zhuǎn)變壓器繞組端部的磁狀態(tài)，進而產(chǎn)生誤差電勢，產(chǎn)生誤差。因此，應(yīng)該盡量使得旋轉(zhuǎn)變壓器遠離強磁場，以及采取磁屏蔽措施。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項5）平衡負載旋變兩相輸出端負載不對稱時，會產(chǎn)生誤差。所以，使用時注意兩相負載平衡。另外，負載的阻抗值應(yīng)該盡可能的大，以免會對旋轉(zhuǎn)變壓器的工作產(chǎn)生影響。6）接線正確按照規(guī)定的標示接線，正弦相、余弦相以及勵磁的正方向都不能錯。2.2旋轉(zhuǎn)變壓器使用注意事項1）精度偏低精度偏低的可能原因：安裝偏差過大，偏心或軸向磁中心不一致；接線不牢靠；勵磁電壓、頻率不對或者電源波形不好；負載阻抗不對稱或過?。黄帘?、接地不好。2.3旋轉(zhuǎn)變常見問題分析2）沒有信號勵磁電源是否接好；次級繞組的接線是否牢靠；有否斷線。3）接好線之后轉(zhuǎn)向不對－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)變常見問題分析4）次級輸出電壓幅值不對－勵磁電壓幅值或者頻率不對。5）信號不穩(wěn)定子或轉(zhuǎn)子沒有固定好；接線沒有接觸好。2.3旋轉(zhuǎn)變常見問題分析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，磁性編碼器沒有其他兩種普及。光學編碼器的輸出信號是脈沖，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，由于信號處理電路比較復(fù)雜，價格比較貴的原因，應(yīng)用受到了限制。因為旋轉(zhuǎn)變壓器具有無可比擬的可靠性，以及具有足夠高的精度，在許多場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)點缺點霍爾效應(yīng)傳感器小型封裝、高精度、低功耗、由于信號等級低、讀出電子設(shè)備必須靠近信號傳導(dǎo)設(shè)備，需要考慮讀出設(shè)備受超過其承受能力的溫度和輻射影響。光學編碼器增量式單價低，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式分辨率高、可絕對定位成本高，可靠性較差旋轉(zhuǎn)變壓器繞線式可靠性高，高精度、可絕對定位使用麻煩磁阻式可靠性最高，結(jié)構(gòu)簡單緊湊精度偏低，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)控制和自動化領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。適用于測量的物理量有：速度；長度；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數(shù)量級；塑料碼盤是經(jīng)濟型的，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，元器件的價格大大下降；另外，信號處理技術(shù)的進步，旋轉(zhuǎn)變壓器的信號處理電路變得簡單、可靠，價格也大大下降。而且，又出現(xiàn)了軟件解碼的信號處理，使得信號處理問題變得更加靈活、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)點得到了更大的體現(xiàn)。和光學編碼器相比，旋轉(zhuǎn)變壓器有這樣幾點明顯的優(yōu)點：①無可比擬的可靠性，非常好的抗惡劣環(huán)境條件的能力；②可以運行在更高的轉(zhuǎn)速下。（在輸出12bit的信號下，允許電動機的轉(zhuǎn)速可達60,000rpm。而光學編碼器，由于光電器件的頻響一般在200kHz以下，在12bit時，速度只能達到3,000rpm）；③方便的絕對值信號數(shù)據(jù)輸出。4.繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器的行業(yè)應(yīng)用

塑料機械上的應(yīng)用紡織機械上的應(yīng)用油田機械上的應(yīng)用風電行業(yè)上的應(yīng)用數(shù)控機床上的應(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)變壓器在塑料機械上的應(yīng)用主要以注塑機和塑料擠出機械為主，在注塑機上面主要是作為速度反饋元件，在塑料擠出機械上面主要是作為位置反饋元件，因為塑料機械設(shè)備上面環(huán)境非常惡劣，光編無法使用，但正好符合旋轉(zhuǎn)變壓器適應(yīng)惡劣環(huán)境的特性。目前注塑機上面整個行業(yè)基本都在使用旋變，例如寧波海天集團、聯(lián)塑等相關(guān)企業(yè)都在大面積使用旋變。4.1塑料機械上的行業(yè)應(yīng)用

旋轉(zhuǎn)變壓器在紡織機械上面，尤其以襪機為主，織布機、梳棉機上面也越來越大面積開始使用，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，諸如抗震動、耐油污、壽命長等優(yōu)點，特別適合紡織行業(yè)的S4工作制。目前浙江恒強、蘇拉紡機、意達紡機、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)變壓器在油田機械上的應(yīng)用主要有抽油機電機、磕頭機及鉆頭電機上作位置反饋元件，因為其環(huán)境較惡劣，有大孔徑要求等，如江漢油田、勝利油田等。4.3油田機械上的應(yīng)用

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

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

旋轉(zhuǎn)變壓器在電梯上面的應(yīng)用，主要是用于電機門機以及曳引機上面，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，上海桑塔斯曳引機也已經(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)變壓器比較容易實現(xiàn)外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，可以使曳引機的結(jié)構(gòu)更加簡單、可靠。4.6電梯上的應(yīng)用

嫦娥三號探測器在月面行動的每一步，都離不開旋轉(zhuǎn)變壓器的服務(wù)。當探測器平安駛抵月面，就到了“旋轉(zhuǎn)變壓器”大顯身手的時候。與常規(guī)動為電機不同，它的作用是將運動信號轉(zhuǎn)換為電信號。比如，車輪轉(zhuǎn)了幾度、桅桿升多高、機械臂握的力度如何，旋轉(zhuǎn)變壓器都會實時記錄下來，并向系統(tǒng)發(fā)送電流信號。4.7航空航天上的應(yīng)用

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