旋转式变压器制造技术

本实用新型专利技术提出了一种旋转式变压器，包括：定子，包括定子铁芯以及绕设在定子铁芯上的输入绕组与输出绕组，定子铁芯的内侧壁上开设多个定子槽，多个定子槽沿周向分布，并分别使定子铁芯的两个端面导通，以使任意两个相邻的定子槽之间形成定子齿，定子齿包括用于绕设输入绕组的定子主齿以及用于绕设输出绕组的定子副齿；转子，包括转子铁芯，转子铁芯与定子铁芯相互套设，其中，定子主齿与定子负齿之间的比值为k，0.7

【技术实现步骤摘要】
旋转式变压器
本技术涉及压缩机领域，具体而言，涉及一种旋转式变压器。
技术介绍
旋转式变压器是一种电磁式传感器，又称同步分解器，用于测量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成，其中，定子绕组作为变压器的圆边，接受励磁电压，转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压，而由于选择变压器的原边、副边绕组随转子的角位移发生相对位置的变化，因而其输出电压的大小随转子的角位移而发生变化，输出绕组的电压幅值与转子转角呈正弦、余弦函数关系。凸极式旋转式变压器由于制作简单、稳定性高、耐温性好而广泛应用在安全性能要求高的场合，如汽车电机。相关技术中，如图1至图6所示，由于绕设输入绕组与绕设输出绕组的定子齿的齿宽相同，导致存在以下缺陷：转子误差大、旋转式变压器的位置精度不高。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本技术的一个目的在于提供一种旋转式变压器。为了实现上述目的，本技术实施例提出了一种旋转式变压器，包括：定子，包括定子铁芯以及绕设在定子铁芯上的输入绕组与输出绕组，定子铁芯的内侧壁上开设多个定子槽，多个定子槽沿周向分布，并分别使定子铁芯的两个端面导通，以使任意两个相邻的定子槽之间形成定子齿，定子齿包括用于绕设输入绕组的定子主齿以及用于绕设输出绕组的定子副齿；转子，包括转子铁芯，转子铁芯与定子铁芯相互套设，其中，定子主齿与定子负齿之间的比值为k，0.7<k<1。在该技术方案中，旋转式变压器为磁阻式旋转式变压器，将输入绕组与输出绕组(包括正弦绕组与余弦绕组)根据指定的绕线方式绕设在定子铁芯的定子齿上，定子齿根据绕设的为输入绕组还是输出绕组划分为定子主齿与定子副齿，通过输入绕组实现定子激励，通过输出绕组输出变化的电势信号，输入绕组通电后产生励磁磁场，并从定子主齿出发，经过相邻的输出绕组的定子副齿，从而使实际上生成的励磁磁场的极弧长度大于对应的励磁绕组的定子主齿的齿宽，导致输入绕组的感应电势的三次谐波向量存在漂移现象，使旋转式变压器测量的精度，通过将定子主齿的宽度设置为小于定子主齿的宽度，以通过减小实际的极弧长度消除三次谐波向量的漂移现象，最终达到提高旋转式变压器的转子位置精度的目的。另外，本技术提供的上述技术方案中的旋转式变压器还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，优选地，输入绕组包括励磁绕组；输出绕组包括正弦绕组与余弦绕组，其中，在任意相邻的两个励磁绕组之间间隔设置两个定子副齿，以分别绕设正弦绕组与余弦绕组，并且任意相邻的两个励磁绕组中的一个两侧绕设正弦绕组，另一个两侧绕设余弦绕组。在该技术方案中，通过在任意相邻的两个励磁绕组之间间隔设置两个定子副齿，以分别绕设正弦绕组与余弦绕组，以使励磁绕组、正弦绕组与余弦绕组沿周向间隔分布，以通过励磁绕组实现定子激励。另外，根据绕设不同的绕组，可以将周向分布的多个定子齿划分为定子主齿与定子副齿，两个定子主齿之间间隔设置两个定子副齿，具体地，输入绕组与输出绕组可以分为多个绕组单元，多个绕组单元沿周向首尾相连完成绕设，在一个绕组单元中，沿逆时针方向依次包括励磁绕组、正弦绕组、余弦绕组、励磁绕组、余弦绕组以及正弦绕组，或沿逆时针方向依次包括励磁绕组、余弦绕组、正弦绕组、励磁绕组、正弦绕组以及余弦绕组。具体地，旋转式变压器的定子励磁绕组每间隔两个定子副齿交替分布，励磁绕组通电所产生的励磁磁场从定子主齿发出，经过相邻的左右定子副齿，再经过转子铁芯，最后回到定子主齿，若定子主齿宽度和定子副齿宽度相同，励磁磁场所产生的实际极弧宽度大于理想的极弧宽度，使得磁场角度偏移，导致正、余弦绕组的输出感应电势引入较大的三次谐波，通过将定子主齿宽度限定为小于定子副齿宽度，并且两者之间的比值为k，0.7<k<1，能够有效矫正了励磁磁场所产生的实际极弧宽度带来的磁场角度偏移，从而降低旋转式变压器的正、余弦绕组输出感应电势中的三次谐波，提高了旋转式变压器的转子位置精度。在上述任一技术方案中，优选地，每个定子主齿上的励磁绕组的线圈匝数相同；正弦绕组的线圈匝数与余弦绕组的线圈匝数相同。在该技术方案中，通过限定每个定子主齿上励磁绕组的线圈匝数相同，以均匀产生定子激励，从而实现转子的均匀旋转，通过限定正弦绕组的线圈匝数与余弦绕组的线圈匝数相同，使正弦绕组的输出电势与余弦绕组的输出电势只存在相位上的差别，从而保证了转轴角位移和角速度的准确测量。在上述任一技术方案中，优选地，每个定子主齿的励磁绕组的理想线圈电角度、每个定子副齿上的正弦绕组的理想线圈电角度以及每个定子副齿上的余弦绕组的理想线圈电角度均为β＝P×360°/S，其中，根据理想线圈电角度确定旋转式变压器在一个旋转周期内的输出电势，P为旋转式变压器的转子极对数，S为定子齿的数量，励磁绕组的磁场从定子主齿触发后，经过相邻的定子副齿后，返回并闭合与定子主齿。在该技术方案中，根据旋转式变压器的转子极对数与定子齿的数量确定每个绕组线圈的理想线圈电角度，以确定对应的理想极弧长度，以根据理想极弧长度与实际极弧长度之间的差值确定具体的漂移量，从而能够根据具体的漂移量确定最优的定子主齿与定子负齿之间的比值k，以最终达到消除感应电势的漂移量的目的。在上述任一技术方案中，优选地，定子齿的数量为12的整数倍。在该技术方案中，通过限定定子齿的数量为12的整数倍，以使励磁绕组的数量为偶数，并且使励磁绕组、正弦绕组与余弦绕组呈规律化设置，从而能够最大限度的降低除了一次基波之外的多次谐波，以保证转子测量的误差不至于过大。在上述任一技术方案中，优选地，在定子齿的数量为24，且旋转式变压器的转子极对数为2时，定子主齿与定子负齿之间的比值为0.8<k<0.85。在该技术方案中，作为一种具体的设置方式，定子齿的数量为24，且旋转式变压器的转子极对数为2，绕组沿周向布设的方式为励磁绕组1，正弦绕组2，余弦绕组3，励磁绕组4，余弦绕组5，正弦绕组6，励磁绕组7，正弦绕组8，余弦绕组9，励磁绕组10，余弦绕组11，正弦绕组12，励磁绕组13，正弦绕组14，余弦绕组15，励磁绕组16，余弦绕组17，正弦绕组18，励磁绕组19，正弦绕组20，余弦绕组21，励磁绕组22，余弦绕组23，正弦绕组24，在该结构形式下，通过定子主齿与定子负齿之间的比值为0.8<k<0.85，能够进一步提升旋转式变压器的位置测量精度。在上述任一技术方案中，优选地，定子主齿的宽度为5mm；定子副齿的宽度为6mm。在该技术方案中，作为一种优选的设置方式，定子主齿的宽度为5mm；定子副齿的宽度为6mm，即k＝0.83，能够最大限度的减小输出电势的三次谐波，对应提升转子检测精度。在上述任一技术方案中，优选地，转子铁芯的外轮廓被构造为产生正弦轨迹的气隙磁导变化。在上述任一技术方案中，优选地，转子铁芯的轴孔的内侧壁上开设有限位槽；转轴的外侧壁上设置有与限位槽配合的限位筋。在该技术方案中，通过在转子铁芯的轴孔的内侧壁上开设有限位槽，对应的在转轴的外侧壁上设置有与限位槽配合的限位筋，并通过转子铁芯与转轴之间的过盈配合，实现在励磁磁场的作用下，由转子铁芯带动转轴旋转，以实现对转子的旋转角度等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转式变压器，其特征在于，包括：定子，包括定子铁芯以及绕设在所述定子铁芯上的输入绕组与输出绕组，所述定子铁芯的内侧壁上开设多个定子槽，所述多个定子槽沿周向分布，并分别使所述定子铁芯的两个端面导通，以使任意两个相邻的所述定子槽之间形成定子齿，所述定子齿包括用于绕设所述输入绕组的定子主齿以及用于绕设所述输出绕组的定子副齿；转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯与所述定子铁芯相互套设，其中，所述定子主齿与所述定子负齿之间的比值为k，0.7

【技术特征摘要】
1.一种旋转式变压器，其特征在于，包括：定子，包括定子铁芯以及绕设在所述定子铁芯上的输入绕组与输出绕组，所述定子铁芯的内侧壁上开设多个定子槽，所述多个定子槽沿周向分布，并分别使所述定子铁芯的两个端面导通，以使任意两个相邻的所述定子槽之间形成定子齿，所述定子齿包括用于绕设所述输入绕组的定子主齿以及用于绕设所述输出绕组的定子副齿；转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯与所述定子铁芯相互套设，其中，所述定子主齿与所述定子负齿之间的比值为k，0.7<k<1。2.根据权利要求1所述的旋转式变压器，其特征在于，所述输入绕组包括励磁绕组；所述输出绕组包括正弦绕组与余弦绕组，其中，在任意相邻的两个所述励磁绕组之间间隔设置两个所述定子副齿，以分别绕设所述正弦绕组与所述余弦绕组，并且任意相邻的两个所述励磁绕组中的一个两侧绕设所述正弦绕组，另一个两侧绕设所述余弦绕组。3.根据权利要求2所述的旋转式变压器，其特征在于，每个所述定子主齿上的所述励磁绕组的线圈匝数相同；所述正弦绕组的线圈匝数与所述余弦绕组的线圈匝数相同。4.根据权利要求3所述的旋转式变压器，其特征在于，每个所述定子主齿的所述励磁绕组的理想线圈电角度、每个所述定子副齿上的所述正弦绕组的理想线圈电角度以及每个所述定子副齿上的所述余弦...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛笑，万佳，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，美的威灵电机技术上海有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44