带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器及机械装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器及机械装置，包括：定子和转子；定子套设于转子的外部，且定子与转子之间设置气隙；转子包括两个位于转子两端的导磁材料，两个导磁材料之间设置间隙，两个导磁材料与间隙接触的面上均设置正弦波形结构。结构紧凑，并能克服不必要的谐波。能克服不必要的谐波。能克服不必要的谐波。

【技术实现步骤摘要】
带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器及机械装置


[0001]本专利技术涉及变压器
，尤其涉及带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器及机械装置。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]磁阻式旋转变压器是近年来快速发展的一种旋转变压器。其无刷、无耦合变压器式结构，与绕线式转子旋变相比使用可靠，寿命长，广泛应用在高温、严寒、潮湿、高速、高震动等旋转编码器无法正常工作的场合，如机器人系统、机械工具、汽车、电力、冶金、纺织、印刷等领域。传统的径向旋转变压器的转子结构为如图6所示的径向凸起的结构，而且不完全是正弦波形，体积随极对数的增加也有显著增大，存在体积大的问题，且传统的径向旋转变压器的定转子之间存在气隙不均匀的情况，这样就会造成磁场分布不均匀从而形成额外的谐波。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决上述问题，提出了带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器及机械装置，通过转子上的两个正弦波形结构，来减小变压器体积，并克服不必要的谐波，提高测量精度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]第一方面，提出了带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器，包括：定子和转子；
[0007]定子套设于转子的外部，且定子与转子之间设置气隙；
[0008]转子包括两个位于转子两端的导磁材料，两个导磁材料之间设置间隙，两个导磁材料与间隙接触的面上均设置正弦波形结构。
[0009]第二方面，提出了一种机械装置，包括第一方面提出的带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0011]1、本专利技术通过转子上的两个正弦波形结构，来减小变压器体积。
[0012]2、本专利技术通过转子上的两个正弦波形结构，能够使得定转子之间存在均匀的气隙，不会有额外的谐波出现，从而能克服不必要的谐波，提高测量精度。
[0013]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0014]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0015]图1为实施例1公开变压器的结构示意图；
[0016]图2为实施例1公开变压器的轴向截面示意图；
[0017]图3为实施例1公开的正余弦信号绕组的匝数分布图；
[0018]图4为实施例1公开的转子结构示意图；
[0019]图5为实施例1公开的转子的平面展开示意图；
[0020]图6为传统径向旋转变压器的转子结构示意图；
[0021]图7为实施例1公开的定子齿与转子耦合面积示意图。
[0022]其中：1、转子，2、定子，3、气隙，4、正弦信号绕组，5、余弦信号绕组，6、定子轴线，7、定子轴线，8、励磁绕组，1
‑
1、上部导磁材料，1
‑
2、间隙，1
‑
3、下部导磁材料。
具体实施方式
[0023]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0024]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0025]实施例1
[0026]在该实施例中，公开了带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器，如图1
‑
图5所示，包括定子2和转子1；定子套设于转子的外部，且定子2与转子1之间设置气隙3，转子1包括两个导磁材料，两个导磁材料转子1轴向的两端，且两个导磁材料之间设置间隙，两个导磁材料与间隙接触的面上均设置正弦波形结构，定子2上设置励磁绕组8、正弦信号绕组4与余弦信号绕组5。
[0027]其中，定子2与转子1间的气隙均匀设置。
[0028]转子1整体呈圆筒形结构，转子包括上部导磁材料1
‑
1与下部导磁材料1
‑
3，上部导磁材料1
‑
1与下部导磁材料1
‑
3位于转子轴向的两端，且上部导磁材料1
‑
1与下部导磁材料1
‑
3之间设置间隙1
‑
2，上部导磁材料1
‑
1与下部导磁材料1
‑
3与间隙1
‑
2接触的面上均呈现正弦波形结构，两个正弦波形的幅值相等，相位相差第一设定角度的电位角。第一设定角度优选为180
°
，具体的：
[0029]上部导磁材料1
‑
1的正弦波形表示为：
[0030]M1＝K
·
sin(Pθ)
[0031]下部导磁材料1
‑
3的正弦波形表示为：
[0032]M2＝
‑
K
·
sin(Pθ)
[0033]式中，K为正弦波形的幅值；P为转子1的极对数，M1、M2分别为上部导磁材料与下部导磁材料的正弦波形函数，θ为转子旋转角度。
[0034]转子1采用硅钢片或普通钢材料制作而成。
[0035]定子2的内表面设置有设定个数的齿槽结构，相邻齿槽之间设置定子齿，所有定子齿的齿宽相等，在每个定子齿上缠绕励磁绕组，正弦信号绕组与余弦信号绕组间隔缠绕在定子齿上，且励磁绕组、正弦信号绕组与余弦信号绕组均采用等匝绕线方式缠绕在定子2的定子齿上。
[0036]具体的，定子1采用硅钢片叠压而成，定子内表面沿着顺时针方向开有2NP个齿槽，
且定子齿宽相等。
[0037]励磁绕组(8)缠绕在每个定子齿上，每个定子1的定子齿上励磁绕组(8)的线圈匝数相等，相邻两个定子齿上的励磁绕组串联，且缠绕方向相反。
[0038]每个缠有正弦信号绕组的定子齿上的正弦信号绕组的线圈匝数相等；每个缠有余弦信号绕组的定子齿上的余弦信号绕组的线圈匝数相等；正弦信号绕组与余弦信号绕组的绕线方式相同，相位上相差第二设定角度的电位角，优选的，第二设定角度为90
°
。
[0039]在具体实施时，励磁绕组(8)位于定子齿上靠近转子的一端，正弦信号绕组与余弦信号绕组均位于定子齿远离转子的一端。
[0040]从定子轴线6或定子轴线7开始沿顺时针方向将2NP个定子的定子齿分为P部分，每部分包含连续的2N个定子齿，且所有P部分的绕线方式相同。
[0041]从定子轴线6或定子轴线7中选定任意一条轴线作为设定轴线，该设定轴线不与任何定子齿相交。从设定轴线开始，沿顺时针方向将第一部分2N个定子齿依次划分为四组，每组包含个连续的定子齿，第二组定子齿位于第一组定子齿与第三组定子齿之间，第三组定子齿位于第二组定子齿与第四组定子齿之间，第一组的个定子齿上按照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器，其特征在于，包括：定子和转子；定子套设于转子的外部，且定子与转子之间设置气隙；转子包括两个位于转子两端的导磁材料，两个导磁材料之间设置间隙，两个导磁材料与间隙接触的面上均设置正弦波形结构。2.如权利要求1所述的带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器，其特征在于，两个正弦波形结构的幅值相等，相位相差第一设定角度的电位角。3.如权利要求1所述的带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器，其特征在于，定子与转子间的气隙均匀设置。4.如权利要求1所述的带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器，其特征在于，定子上设置励磁绕组、正弦信号绕组与余弦信号绕组。5.如权利要求4所述的带有中空转子的径向磁阻式旋转变压器，其特征在于，定子内表面设置有设定个数的齿槽结构，相邻齿槽之间为定子齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昊，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：