磁阻式旋转变压器定子及磁阻式旋转变压器制造技术

本申请提供一种磁阻式旋转变压器定子及磁阻式旋转变压器，可用于旋转变压器技术领域。所述磁阻式旋转变压器定子包括弧度小于或等于180度的圆弧形定子铁心，所述定子铁心上绕有励磁绕组以及输出绕组。本申请实施例提供的磁阻式旋转变压器定子及磁阻式旋转变压器，在圆弧形的定子铁心的弧度小于或等于180度时，可实现像异步电机安装速度传感器一样，从永磁电机的径向安装旋转变压器定子，可在有限空间内实现在线拆装，节省大量的时间、人力、物力，有很强的实用意义。有很强的实用意义。有很强的实用意义。

【技术实现步骤摘要】
磁阻式旋转变压器定子及磁阻式旋转变压器


[0001]本申请涉及旋转变压器
，具体涉及一种磁阻式旋转变压器定子及磁阻式旋转变压器。

技术介绍

[0002]相比于异步牵引电机，永磁牵引电机具有效率高、功率因数高、功率密度大等优势，永磁牵引系统的热度越来越高，目前在高铁、城轨领域已有小批量应用，未来必将取代异步牵引系统，成为轨道交通领域主流的牵引方式。永磁牵引电机控制中需要高精度、高分辨率的转子绝对位置信号，磁阻式旋转变压器因其具有高精度、耐高温、防水防尘、抗干扰性强等优点，是目前永磁牵引电机中常用的转子位置传感器。
[0003]磁阻式旋变变压器的外形结构与旋转电机类似，其一相励磁绕组和两相输出绕组均安装在定子铁心的槽中，转子仅由硅钢片叠制而成，转子磁极形状经过特殊设计，使得气隙为正弦状，使得不同位置的磁导不一样，当转子相对于定子旋转时，由于气隙磁导发生变化，导致输入和输出绕组之间的互感发生变化，使得两相输出绕组的感应电势成正余弦关系，如图1所示：
[0004]若励磁绕组输入信号为：
[0005]e
i
＝e
im
sinωt，其中：e
im
为励磁信号幅值，ω＝2πf，f为励磁信号频率。
[0006]则正弦输出绕组1
‑
1和余弦输出绕组1
‑
2的输出信号电压与转子角位移θ的关系为：
[0007]e
s
＝e
sm
cosθsinωt
[0008]e/>c
＝e
cm
sinθsinωt；
[0009]其中：e
sm
和e
cm
分别为正弦和余弦输出信号幅值。
[0010]磁阻式旋转变压器一般安装在电机的非驱动端，转子直接固定在永磁电机的轴上，且转子完全由硅钢片叠压而成，结构可靠，故障率低；定子部分轴向螺栓紧固等方式，安装在电机端盖上，相比于转子部分，由于定子部分绕有励磁绕组和输出绕组，故障率更高。当磁阻式旋转变压器应用在狭窄空间时，如应用在永磁牵引电机上时，车下空间有限，牵引电机的端部与列车轮对上的制动夹钳的距离非常小，当旋变定子发生故障时，由于目前旋变的拆装只能从电机轴向进行，没有更换旋变的操作空间，无法在线更换，只能将牵引电机下车进行更换，极大的增加了故障维护的时间、成本和工作量。

技术实现思路

[0011]针对现有技术中的问题，本申请实施例提供一种磁阻式旋转变压器定子及磁阻式旋转变压器，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
[0012]一方面，本申请提出一种磁阻式旋转变压器定子，包括：弧度小于或等于180度的圆弧形定子铁心，所述定子铁心上绕有励磁绕组以及输出绕组。
[0013]在一些实施例中，所述定子铁心包括至少两个第一定子齿，各所述第一定子齿在
所述定子铁心的周向上间隔分布，所述励磁绕组以及所述输出绕组绕在所述第一定子齿上。
[0014]在一些实施例中，所述第一定子齿的数量为2k个，k为大于或等于1的正整数。
[0015]在一些实施例中，所述励磁绕组为等匝集中绕组，所述励磁绕组在每个所述第一定子齿上逐齿反向串联绕制。
[0016]在一些实施例中，所述输出绕组为等匝集中绕组，所述输出绕组包括两副，每副输出绕组在所述第一定子齿上隔齿反向串联绕制，每副输出绕组各绕制k个齿，每个第一定子齿上绕1副输出绕组。
[0017]在一些实施例中，所述定子铁心的弧度与所述定子铁心搭配使用的转子极对数负相关。
[0018]在一些实施例中，所述定子铁心的弧度其中，p为与所述定子铁心搭配使用的转子极对数。
[0019]在一些实施例中，各所述第一定子齿的形状相同，且各所述第一定子齿在所述定子铁心的弧度范围内均匀分布。
[0020]在一些实施例中，所述定子铁心还包括两个第二定子齿，两个所述第二定子齿分别设置在所述定子铁心的两端，各所述第一定子齿位于两个所述第二定子齿之间。
[0021]在一些实施例中，所述定子铁心的弧度其中，p为与所述定子铁心搭配使用的转子极对数。
[0022]在一些实施例中，两个所述第二定子齿的形状相同。
[0023]另一方面，本申请提出一种磁阻式旋转变压器，包括上述任一实施例所述的磁阻式旋转变压器定子。
[0024]在一些实施例中，所述磁阻式旋转变压器定子安装在电机端盖上。
[0025]本申请实施例提供的磁阻式旋转变压器定子及磁阻式旋转变压器，在圆弧形的定子铁心的弧度小于或等于180度时，可实现像异步电机安装速度传感器一样，从永磁电机的径向安装旋转变压器定子，可在有限空间内实现在线拆装，节省大量的时间、人力、物力，有很强的实用意义。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0027]图1是本申请一实施例提供的磁阻式旋转变压器输出波形示意图。
[0028]图2是本申请一实施例提供的磁阻式旋转变压器定子的结构示意图。
[0029]图3是本申请另一实施例提供的磁阻式旋转变压器定子的结构示意图。
[0030]图4是图3中的磁阻式旋转变压器定子的定子铁心的轴测图。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本申请实施例做进一步详细说明。在此，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意排序。
[0032]关于本文中所使用的“第一”、“第二”、
……
等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
[0033]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0034]关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部排序。
[0035]本申请针对现有的磁阻式旋转变压器定子只能轴向安装，无法实现在有限空间内(如列车下的永磁牵引电机等)在线拆装的问题，提出了一种可径向安装的磁阻式旋转变压器定子。
[0036]一方面，本申请一实施例提供一种磁阻式旋转变压器定子，如图2所示，本申请一实施例提供的磁阻式旋转变压器定子，包括：弧度小于或等于180度的圆弧形定子铁心2，所述定子铁心2上绕有励磁绕组2
‑
1以及输出绕组2
‑
2。
[0037]具体来讲，在圆弧形的定子铁心的弧度小于或等于180度时，可实现像异步电机安装速度传感器一样，从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁阻式旋转变压器定子，其特征在于，包括弧度小于或等于180度的圆弧形定子铁心，所述定子铁心上绕有励磁绕组以及输出绕组。2.根据权利要求1所述的磁阻式旋转变压器定子，其特征在于，所述定子铁心包括至少两个第一定子齿，各所述第一定子齿在所述定子铁心的周向上间隔分布，所述励磁绕组以及所述输出绕组绕在所述第一定子齿上。3.根据权利要求2所述的磁阻式旋转变压器定子，其特征在于，所述第一定子齿的数量为2k个，k为大于或等于1的正整数。4.根据权利要求3所述的磁阻式旋转变压器定子，其特征在于，所述励磁绕组为等匝集中绕组，所述励磁绕组在每个所述第一定子齿上逐齿反向串联绕制。5.根据权利要求3或4所述的磁阻式旋转变压器定子，其特征在于，所述输出绕组为等匝集中绕组，所述输出绕组包括两副，每副输出绕组在所述第一定子齿上隔齿反向串联绕制，每副输出绕组各绕制k个齿，每个第一定子齿上绕1副输出绕组。6.根据权利要求3所述的磁阻式旋转变压器定子，其特征在于，所述定子铁心的弧度与所述定子铁心搭配使用的转...

【专利技术属性】
技术研发人员：牟泉松，刘伟志，唐蕾，殷振环，李玉山，吴楠，杜玉亮，谢冰若，王晓帆，许文中，张思远，张旭林，张波，杨伟君，曹宏发，赵红卫，康晶辉，
申请(专利权)人：北京纵横机电科技有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所铁科纵横天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：