本发明专利技术提出了旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体，属于检测技术领域。该旋转变压器包括具有定子检测齿的定子和具有转子凸极的转子，定子检测齿数为4*(K+1)*S，转子凸极数为(K+1)*(2N‑1)*S；其中，K、S和N均为正整数；每个定子检测齿上最多绕1个线圈。该旋转体包括旋转体本体和上述旋转变压器；旋转变压器的旋转角度与旋转体本体的旋转角度成规则的关系，以由旋转变压器检测旋转体的旋转角度。本发明专利技术能够实现在每个定子检测齿上最多绕1组线圈，大大简化了生产工艺，有效防止了由于绕组的位置不同使得旋转变压器的一致性受到不利影响，并克服了现有技术中同一定子检测齿上不同绕组间的短路风险。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于检测
，涉及一种变压器和旋转体，尤其是旋转变压器和旋转体。
技术介绍
电动汽车、工业自动化、机器人、纺织机械和航空航天等行业均离不开旋转电机的高性能控制，因而需要电机旋转角度传感器，并且经常要求将其应用在高温环境下。当前，光电式角度编码器因可以容易地实现电机旋转角度的检测而得到了广泛应用，但这种光电式角度编码器含有光电元器件和半导体器件，因而无法应用在高温环境中。旋转变压器是一种可以实现旋转角度检测的传感器，由于其不使用光电转换器件，因而可以在较高温度的环境中使用。但是，当前旋转变压器存在诸多缺点：其定子检测齿上绕有多组绕组，通常绕有三组绕组，使得其制造工艺很复杂，且由于绕组的位置不同使得旋转变压器的一致性受到不利影响；同时，由于定子检测齿上绕有多组绕组，在使用过程中，很容易由于振动冲击等原因出现绕组短路和断线等问题，进而导致旋转变压器失效，可靠性较差。此外，传统的旋转变压器包含至少6根引出线，不仅增加了连接线的故障风险，而且使得引出线的安装维护和调试很繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够克服上述由于定子检测齿上绕组较多和引出线较多造成的问题的旋转变压器和具有该旋转变压器的旋转体。为了达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种旋转变压器，包括具有定子检测齿的定子和具有转子凸极的转子，定子检测齿数为4*(K+1)*S，转子凸极数为(K+1)*(2N-1)*S；其中，K、S和N均为正整数；每个所述定子检测齿上最多绕1个线圈。所述旋转变压器共包括四组定子线圈；每组定子线圈包括至少一个线圈；每个所述线圈绕在一个所述定子检测齿上，每个线圈的电感随所述转子的旋转角度的变化而变化；每组定子线圈中各线圈的电感的相位相等；四组定子线圈中，各组定子线圈的合成电感的相位依次相差90度；四组定子线圈组成桥式电路；所述桥式电路的四个接点引出四根引出线；所述四根引出线中，两根引出线为励磁线，另外两根引出线为信号线。每个所述线圈的电感的直流分量相等，每个所述线圈的电感的基波幅值相等；每个所述线圈在所在定子检测齿上的位置相同；每组所述定子线圈中，包含同样数量的线圈，且每组定子线圈中线圈的分布相同。所述定子检测齿数为8，所述转子凸极数为2*(2N-1)。或者，所述定子检测齿数为12，所述转子凸极数为3*(2N-1)；优选地，所述定子检测齿数为12，所述转子凸极数为9。或者，所述定子检测齿数为16，所述转子凸极数为4*(2N-1)。或者，所述定子检测齿数为20，所述转子凸极数为5*(2N-1)；优选地，所述定子检测齿数为20，所述转子凸极数为5。或者，所述定子检测齿数为24，所述转子凸极数为6*(2N-1)。或者，所述定子检测齿数为28，所述转子凸极数为7*(2N-1)。或者，所述定子检测齿数为32，所述转子凸极数为8*(2N-1)；优选地，所述定子检测齿数为32，所述转子凸极数为8。设置所述转子凸极的形状，以使得每个所述线圈的电感随着所述转子的旋转角度的变化成正弦波式变化；或者，设置所述转子凸极的形状，以使得每个所述线圈的电感随着所述转子的旋转角度的变化成三角波式变化。所述旋转变压器具有定子机壳、端盖、轴承和转轴；所述定子包括定子铁心，所述定子铁心安装在所述定子机壳上；所述转子包括转子铁心，所述转子铁心安装在所述转轴上，与整个所述转子共同旋转。所述定子还包括定子解耦齿，每个绕有线圈的定子检测齿的两侧均设置至少一个所述定子解耦齿；优选地，所述定子解耦齿的材料与所述定子检测齿和定子本体的材料相同；进一步优选地，所述材料为导磁材料。此时优选地，所述定子检测齿数为8，所述定子解耦齿数为8，所述转子凸极数为10。所述转子布置在所述定子的内部；或者，所述转子布置在所述定子的外部。一种具有上述旋转变压器的旋转体，所述旋转体包括旋转体本体和所述旋转变压器；所述旋转变压器的旋转角度与所述旋转体本体的旋转角度成规则的关系，以由所述旋转变压器检测所述旋转体的旋转角度。所述旋转变压器的转子铁心安装在所述旋转体本体的转轴上，与所述旋转体本体同步转动且形成一体式结构，以检测所述旋转体本体的旋转角度；所述旋转变压器的定子安装在与所述旋转体本体共用的机壳上。或者，所述旋转变压器固定在所述旋转体本体的端部；所述旋转变压器的转轴与所述旋转体本体的转轴连接以使得所述旋转变压器和所述旋转体本体同轴转动；优选地，所述旋转变压器的转轴与所述旋转体本体的转轴通过联轴节连接。上述旋转体本体为电动机由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体采用定子线圈的电感随转子角度的变化而变化的原理检测转子的角度，基于定子检测齿数与转子凸极数的匹配，能够实现在每个定子检测齿上最多绕1组线圈，大大简化了生产工艺，有效防止了由于绕组的位置不同使得旋转变压器的一致性受到不利影响，并克服了现有技术中同一定子检测齿上不同绕组间的短路风险。同时，旋转变压器的引出线可以减少到仅4根，降低了接线风险和安装、维护与调试的繁琐性。附图说明图1为本专利技术第一实施例中旋转变压器的定转子的截面示意图；图2为本专利技术第一实施例中旋转变压器的结构示意图；图3为本专利技术第一实施例中桥式电路的电路图；图4为本专利技术第二实施例中旋转变压器的定转子的截面示意图；图5为本专利技术第三实施例中旋转变压器的定转子的截面示意图；图6为本专利技术第四实施例中旋转变压器的定转子的截面示意图；图7为本专利技术第五实施例中具有旋转变压器的旋转体的结构示意图；图8为本专利技术第六实施例中具有旋转变压器的旋转体的结构示意图。附图中：1101～1112、定子检测齿；2、定子；3、转子；4、转轴；5、轴承；6、定子机壳；701～702、端盖；801～804、引出线；9、线圈；2101～2120、定子检测齿；3101～3132：定子检测齿；4101～4108、定子检测齿；501、旋转变压器与电动机公用的机壳；502、旋转变压器的定子；503、电动机的定子；504、旋转变压器的转子铁心；505、电动机的转子铁心；506、转轴；5071～5072、端盖；508、轴承；5091～5094、旋转变压器的引出线；5010、电动机的引线；5011、旋转变压器线圈；5012、电动机线圈；601、旋转变压器；602、电动机；603、电动机转轴；604、旋转变压器引出线；605、电动机引线；606、螺钉。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术提出了一种旋转变压器，该旋转变压器尤其是磁阻式旋转变压器，包括定子和转子。定子包括定子铁心、线圈、引出线和绝缘体(尤其为绝缘骨架)等。定子铁心由软磁材料制成，定子铁心沿内圆周开槽形成定子检测齿，线圈绕在定子检测齿上，线圈与定子铁心间设置有绝缘体，该绝缘体为绝缘骨架或起到绝缘作用的材料。转子包括与转子同轴转动的转子铁心。转子铁心由软磁材料制成，转子铁心外圆周呈凸极状，因而转子包括转子凸极。本专利技术中，定子检测齿和转子凸极的数量满足：定子检测齿数为4*(K+1)*S，转子凸极数为(K+1)*(2N-1)*S；其中，K、S和N均为正整数。每个定子检测齿上最多绕1个线圈。由此，本专利技术中旋转变压器可简化到最少仅包括四组定子线圈。每组定子线圈包括至少一个线圈；每个线圈的电感随本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转变压器，包括具有定子检测齿的定子和具有转子凸极的转子，其特征在于：定子检测齿数为4*(K+1)*S，转子凸极数为(K+1)*(2N‑1)*S；其中，K、S和N均为正整数；每个所述定子检测齿上最多绕1个线圈。
【技术特征摘要】
1.一种旋转变压器，包括具有定子检测齿的定子和具有转子凸极的转子，其特征在于：定子检测齿数为4*(K+1)*S，转子凸极数为(K+1)*(2N-1)*S；其中，K、S和N均为正整数；每个所述定子检测齿上最多绕1个线圈。2.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：所述旋转变压器共包括四组定子线圈；每组定子线圈包括至少一个线圈；每个所述线圈绕在一个所述定子检测齿上，每个线圈的电感随所述转子的旋转角度的变化而变化；每组定子线圈中各线圈的电感的相位相等；四组定子线圈中，各组定子线圈的合成电感的相位依次相差90度；四组定子线圈组成桥式电路；所述桥式电路的四个接点引出四根引出线；所述四根引出线中，两根引出线为励磁线，另外两根引出线为信号线。3.根据权利要求2所述的旋转变压器，其特征在于：每个所述线圈的电感的直流分量相等，每个所述线圈的电感的基波幅值相等；每个所述线圈在所在定子检测齿上的位置相同；每组所述定子线圈中，包含同样数量的线圈，且每组定子线圈中线圈的分布相同。4.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：所述定子检测齿数为8，所述转子凸极数为2*(2N-1)；或者，所述定子检测齿数为12，所述转子凸极数为3*(2N-1)；优选地，所述定子检测齿数为12，所述转子凸极数为9；或者，所述定子检测齿数为16，所述转子凸极数为4*(2N-1)；或者，所述定子检测齿数为20，所述转子凸极数为5*(2N-1)；优选地，所述定子检测齿数为20，所述转子凸极数为5；或者，所述定子检测齿数为24，所述转子凸极数为6*(2N-1)；或者，所述定子检测齿数为28，所述转子凸极数为7*(2N-1)；或者，所述定子检测齿数为32，所述转子凸极数为8*(2N-1)；优选地，所述定子检测齿数为32，所述转子凸极数为8。5.根据权利要求1-4中任一项所述的旋转变压器，其特征在于：设置所述转子凸极的形状，以使得...
【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，
申请(专利权)人：上海世昱电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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