一种旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体制造技术

本实用新型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。该旋转变压器包括定子和转子，定子具有定子检测齿，转子具有转子凸极。旋转变压器还包括线圈，每个线圈绕在定子检测齿上；定子还包括定子解耦齿，以减小或消除绕有线圈的不同的定子检测齿之间的磁通干扰。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。本实用新型专利技术提出了一种主动避免磁耦合干扰的方式，大大提高了旋转变压器的精度，同时优化了其快速响应性能，简化了旋转变压器的系统结构。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体
本技术属于检测
，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。现有的旋转变压器，尤其是电感式旋转变压器中，相近的定子齿上的绕组之间存在磁耦合现象，绕组中的位置信号容易受到其他绕组的磁耦合的影响，容易造成信号失真，影响位置检测的精度。当前，对该干扰的解决方案是被动性的，即在该干扰产生后，在其后续连接的信号处理电路中进行去耦合处理和/或从算法上进行去耦合计算来抑制该磁耦合的影响，但是这些方法都会产生信号的延迟，不利于检测系统的快速响应性能，同时也大大增加了系统的复杂性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种旋转变压器，以主动避免磁耦合干扰，优化旋转变压器的精度和快速响应性能，简化旋转变压器的系统结构。为了达到上述目的，本技术的解决方案是：一种旋转变压器，包括定子和转子，所述定子具有定子检测齿，所述转子具有转子凸极；所述旋转变压器还包括线圈，每个所述线圈绕在所述定子检测齿上；所述定子还包括定子解耦齿，以减小或消除绕有线圈的不同的定子检测齿之间的磁通干扰。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一致；优选地，所述材料为导磁材料。定子检测齿数为4*K，在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，转子凸极数为N；其中，K和N均为正整数，并且N/K不等于偶数，并且当K等于3*R且R为正整数时，N不等于2*R的正整数倍。每个所述定子检测齿上最多绕1个所述线圈；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；每个线圈的电感随所述转子的旋转角度的变化而变化；四组定子线圈组成具有四个接点的电路，由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。每个所述线圈在所在定子检测齿上的相对位置相同；每个所述线圈的匝数相同，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幅值相等；每组所述定子线圈中的线圈分布相同。所述定子检测齿数为4，所述定子解耦齿数为4，所述转子凸极数为N，并且N不等于偶数；优选地，所述定子检测齿数为4，所述定子解耦齿数为4，所述转子凸极数为3。或者，所述定子检测齿数为8，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于4的整数倍。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。或者，所述定子检测齿数为12，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于2的整数倍。或者，所述定子检测齿数为16，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于8的整数倍。或者，所述定子检测齿数为20，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于10的整数倍。或者，所述定子检测齿数为24，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于4的整数倍。或者，所述定子检测齿数为28，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于14的整数倍。或者，所述定子检测齿数为32，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于16的整数倍。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，本技术的有益效果是：本技术旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体提出了一种主动避免磁耦合干扰的方式，大大优化了旋转变压器的精度，同时提高了其快速响应性能，简化了旋转变压器的系统结构。附图说明图1为一不带定子解耦齿的旋转变压器的定转子的截面示意图；图2为图1中旋转变压器的磁通分布示意图；图3为本技术第一实施例中旋转变压器的定转子的截面示意图；图4为本技术第一实施例中旋转变压器的结构示意图；图5为本技术第一实施例中桥式电路的电路图；图6为本技术第一实施例中旋转变压器的磁通分布示意图；图7为本技术第二实施例中旋转变压器的定转子的截面示意图；图8为本技术第三实施例中旋转体的结构示意图；图9为本技术第四实施例中旋转体的结构示意图。附图中：11-18、定子检测齿；21-28、线圈；101-108：线圈；1101-1108、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、定子解耦齿；2101-2104、定子检测齿；301、旋转变压器与电动机共用的机壳；302、旋转变压器的定子；303、电动机的定子；304、旋转变压器的转子铁心；305、电动机的转子铁心；306、转轴；3071～3072、端盖；308、轴承；3091～3094、旋转变压器的引出线；3010、电动机的引线；3011、旋转变压器线圈；3012、电动机线圈；401、旋转变压器；402、电动机；403、电动机转轴；404、旋转变压器引出线；405、电动机引线；406、螺钉。具体实施方式以下结合附图所示实施例对本技术作进一步的说明。通常，旋转变压器中通过信号处理电路来抑制磁耦合现象带来的信号干扰，尽量提高旋转变压器检测结果的准确性。图1所示为一旋转变压器的定转子的截面示意图。该旋转变压器中设有8个定子检测齿(图1中附图标记11-18所示)，每个定子检测齿上设置有一个线圈，各线圈相同。当该旋转变压器工作时，各线圈的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转变压器，其特征在于：包括定子和转子，所述定子具有定子检测齿，所述转子具有转子凸极；所述旋转变压器还包括线圈，每个所述线圈绕在所述定子检测齿上；所述定子还包括定子解耦齿，以减小或消除绕有线圈的不同的定子检测齿之间的磁通干扰。

【技术特征摘要】
2016.12.29 CN 20162147162041.一种旋转变压器，其特征在于：包括定子和转子，所述定子具有定子检测齿，所述转子具有转子凸极；所述旋转变压器还包括线圈，每个所述线圈绕在所述定子检测齿上；所述定子还包括定子解耦齿，以减小或消除绕有线圈的不同的定子检测齿之间的磁通干扰。2.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：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一致；优选地，所述材料为导磁材料。3.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：定子检测齿数为4*K，在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，转子凸极数为N；其中，K和N均为正整数，并且N/K不等于偶数，并且当K等于3*R且R为正整数时，N不等于2*R的正整数倍。4.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：每个所述定子检测齿上最多绕1个所述线圈；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；每个线圈的电感随所述转子的旋转角度的变化而变化；四组定子线圈组成具有四个接点的电路，由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。5.根据权利要求4所述的旋转变压器，其特征在于：每个所述线圈在所在定子检测齿上的相对位置相同；每个所述线圈的匝数相同，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幅值相等；每组所述定子线圈中的线圈分布相同。6.根据权利要求3所述的旋转变压器，其特征在于：所述定子检测齿数为4，所述定子解耦齿数为4，所述转子凸极数为N，并且N不等于偶数；优选地，所述定子检测齿数为4，所述定子解耦齿数为4，所述转子凸极数为3；或者，所述定子检测齿数为8，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于4的整数倍；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；或者，所述定子检测齿数为12，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于2的整数倍；或者，所述定子检测齿数为16，在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，所述转子凸极数为N，并且N不等于8的整...

【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：新型
国别省市：上海,31