磁阻式旋转变压器
车用磁阻式旋转变压器的开发与评估
- 55 -工 业 技 术０ 引言车用磁阻式旋转变压器是指转子凸极径向磁路磁阻式旋转变压器（简称旋变）。
该旋变的定转子分离，定子上绕有励磁绕组和正余弦输出信号绕组，转子凸极正弦化。
极对数越多，电气误差越小，2对极的电气误差≤±60°（机械角度），与轴角变换电路结合，广泛应用于伺服系统。
作为一种无刷、抗干扰、耐震动、适合苛刻环境使用的绝对位置传感器，是新能源永磁电机系统的关键零部件之一。
用于实时检测转子位置，从而实现转子磁场的定向矢量控制。
分布式绕组定子的电机，要求旋变电气误差小；集中式绕组定子的电机，允许旋变电气误差稍大。
日本多摩川公司生产的旋变抗干扰强，高速性能稳定，在国内得到了广泛应用。
１ 项目背景该公司的电机用旋变主要从日本多摩川公司采购，部分从国内赢双公司采购。
旋变作为低成本、高技术含量的电机关键零部件，考虑技术储备，以及充分利用该公司的冲片废料，结合该公司48槽4对极电机的产量较大，公司决定启动4对极旋转变压器的研发工作。
该款旋变主要参数见表1。
表1旋变主要电气参数定子齿数Z 转子极对数P 输入电压变压比电气误差（机械角）输入阻抗 （Ω）输出阻抗 （Ω）104AC 7Vrms 10 kHz0.286±10%±30’120±24408±81.6２ 磁阻式旋转变压器的基本原理旋变是利用转子磁极的凸极效应，使励磁绕组和信号绕组之间的互感随磁阻转子的位置变化，从而在信号绕组中感应出具有转子位置信息的变压器电动势[1]。
其信号产生过程示意如图1所示。
图2是旋变接线图。
参照图3，用数学公式表示如下：E R1-R2=Esin（ωt ） （1）E S1-S3=K E R1-R2Ecos（Pθ）=KEsin（ωt ）cos（Pθ） （2）ES2-S4=K E R1-R2Esin（Pθ）=KEsin（ωt ）sin（Pθ） （3）车用磁阻式旋转变压器的开发与评估张明辉（精进百思特电动（上海）有限公司，上海 201806）摘 要：车用磁阻式旋转变压器是指转子凸极径向磁路磁阻式旋转变压器（简称旋变）。
磁阻式旋转变压器结构组成_概述说明以及解释
磁阻式旋转变压器结构组成概述说明以及解释1. 引言1.1 概述磁阻式旋转变压器作为一种新型的变压器结构，具有很高的应用潜力和发展前景。
它通过利用磁阻效应实现了能量的传递和转换。
与传统的变压器相比，磁阻式旋转变压器在体积、质量和效率等方面都有着显著优势，因此受到了广泛关注。
1.2 文章结构本文首先介绍了磁阻式旋转变压器的概述，包括其基本原理和特点。
然后详细讲解了磁阻式旋转变压器的结构组成部分，包括定子、转子以及其他相关部件。
进一步探讨了磁阻式旋转变压器的工作原理，解释了能量传输过程中涉及到的关键物理现象。
接下来，文章将重点介绍磁阻式旋转变压器在能源领域的实际应用，并对其相比于其他类型变压器的优势进行了对比分析。
最后，我们将展望磁阻式旋转变压器未来的发展方向，并总结本文的主要内容和发现。
1.3 目的本文的目的是对磁阻式旋转变压器的结构组成进行详细说明和解释，以便读者深入了解其工作原理和应用领域。
通过对磁阻式旋转变压器进行实验和测试，并对测试结果进行数据处理和分析，我们可以评估其性能以及与其他类型变压器的差异。
最终，我们希望为磁阻式旋转变压器的进一步研究和应用提供参考和指导。
2. 磁阻式旋转变压器结构组成2.1 磁阻式旋转变压器概述磁阻式旋转变压器是一种常见的电力传输和转换设备，它能够将电能从一个交流电源传递到另一个负载中，同时调整输出的电压或电流。
与其他类型的变压器相比，磁阻式旋转变压器具有较高的效率和较广泛的应用领域。
2.2 磁阻式旋转变压器的组成部分磁阻式旋转变压器主要由以下几个部分组成：- 磁芯：磁芯是磁阻式旋转变压器中最重要的组成部分之一。
它通常由硅钢片制成，并被设计为环形或柱形。
磁芯的作用是提供低磁导率路径来引导和集中磁场。
- 绕组：绕组是由绝缘线圈组成，包围在磁芯上。
输入绕组接收来自电源的交流电流，并通过共享磁场将电能传递到输出绕组中。
输出绕组连接至负载设备并提供所需的输出电流或电压。
- 旋转部分：磁阻式旋转变压器的旋转部分允许变压器在运行过程中旋转。
旋转变压器 电机 绕线式 磁阻式 原理
文章标题：深度解析旋转变压器电机的绕线式和磁阻式原理引言关于旋转变压器电机的绕线式和磁阻式原理，相信很多人都会产生疑问。
在现代工业领域中，旋转变压器电机被广泛应用于各类机械设备中，其原理和工作方式对于理解电机运行和效率至关重要。
本文将深入探讨绕线式和磁阻式旋转变压器电机的工作原理，从简单到复杂地解释，帮助读者更好地理解这一主题。
一、绕线式旋转变压器电机原理1.1 电机概述绕线式旋转变压器电机是一种常见的电机类型，它通过电流在导线中产生的磁场与永久磁铁的磁场相互作用，从而产生力矩以驱动机械运动。
这种电机通常由定子、转子和绕组等部件组成。
1.2 磁场原理在绕线式旋转变压器电机中，通过电流在绕组中产生的磁场与永磁体中的磁场相互作用，从而产生力矩。
这一原理是电机能够实现动力传递和转动的基础。
1.3 工作原理绕线式旋转变压器电机的工作原理是利用电流在绕组中产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，从而产生旋转力矩，驱动电机转动。
二、磁阻式旋转变压器电机原理2.1 电机概述磁阻式旋转变压器电机是一种利用磁阻力（或称为磁阻）来传递动力的电机。
与传统的绕线式电机相比，磁阻式电机不需要绕组来产生磁场，因此具有简单结构和高效率的优点。
2.2 磁阻效应磁阻式电机利用磁阻效应，即当磁路变窄时，磁阻增大；当磁路变宽时，磁阻减小。
通过控制磁路的宽窄，可以实现电机的转动。
2.3 工作原理磁阻式电机利用磁路变窄和变宽的原理，通过外部控制产生磁阻差，从而实现电机的转动。
这一原理使得磁阻式电机具有简单、高效的特点。
总结与回顾通过对绕线式和磁阻式旋转变压器电机原理的深入探讨，我们了解到电机的工作方式是利用电流在绕组中产生的磁场与永磁体的磁场相互作用。
绕线式电机通过绕组产生磁场，而磁阻式电机则利用磁路的变窄和变宽来实现转动，两者在原理和结构上存在差异。
个人观点与理解在使用旋转变压器电机时，我们应该根据具体的工作情况选择合适的电机类型。
绕线式电机结构复杂，但运行稳定，适用于对精度和效率要求较高的场合；而磁阻式电机则具有简单结构和高效率的特点，在一些对成本和功率要求较高的场合中有着更广泛的应用前景。
基于新型磁阻式旋转变压器解码问题研究
ｒｉｖｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ
基于新型磁阻式旋转变压器解码问题研究
刘继磊，杨 毅，高志民
（ 中国船舶集团有限公司第七○四研究所，上海 ２０００３１）
摘 要：为满足数字化交流伺服系统位置反馈的性能要求，在介绍新型磁阻式旋转变压器工作原理的基础上，
新型磁阻式旋转变压器是一种利用转子凸极
效应，产 生 感 应 电 势 的 高 精 度 角 位 置 传 感 电 机。
１ 新型磁阻式旋转变压器的工作原理
它具有结构简单、安装方便、制造成本低和精度高
新型磁阻式旋转变压器的工作原理是借助转子
等特性，能够较好地提升伺服系统工作的稳定性，
磁极所产生的凸极效应，当激磁绕组和两相输出信
研究了一种新的解码方法，并给出了详细的解码步骤。 分别和专用解码芯片 ＡＵ６８０２，ＡＤ２Ｓ８３ 的解码性能进行对
比，实验测试表明，该解码算法解码准确性较高、稳定性较好，具有一定的实用价值。
关键词：数字化交流伺服系统； 位置反馈； 新型磁阻式旋转变压器； 解码理论
中图分类号：ＴＭ３８３．２ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００４⁃７０１８（２０２１）０７⁃００５０⁃０３
０ ～ ４５°
４５° ～ ９０°
１ ０２３－Ｄ
１ ５３６ ～ ２ ０４７
２ ０４７－Ｄ
１８０° ～ ２２５°
２ ０４８ ～ ２ ５５９
６
２２５° ～ ２７０°
８
５１２ ～ １ ０２３
１ ０２４ ～ １ ５３５
１３５° ～ １８０°
７
计算公式
０ ～ ５１１
９０° ～ １３５°
４
５
解码数字
２７０° ～ ３１５°
磁阻式旋转变压器工作原理
磁阻式旋转变压器工作原理
磁阻式旋转变压器是一种调节电压的特殊型号变压器，其特点在于具有变比以及高效能的调节性能。
它是实现转换电压值的最佳工具，在低电压转变到高电压时，磁阻式旋转变压器可以提供更高的转换效率。
磁阻式旋转变压器的工作原理是，将原始电源供给的交流电压通过一个调节绕组控制，该调节绕组会改变原始电流的频率，从而调节电压大小，最终实现电压调节的目的。
磁阻式旋转变压器具有调节灵活性，可以根据用户实际应用情况调节变压器的工作状态，降低电压，增加电压，实现电压调节的目的。
它由一个电动机驱动的变压器组件组成，变压器组件中采用磁阻力控制电压的大小，从而使变压器能够有效地调节电压，改变原始电源提供的电压值。
磁阻式旋转变压器能够根据用户的实际应用情况快速调节电压，可提供更高的变比和更低的变压功率损耗，使用更加稳定可靠。
磁阻式旋转变压器可以应用于输出电压的控制，广泛应用于电气自动设备，数控设备，测量，通信和其他电力电子设备中。
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磁阻式旋转变压器设计
磁阻式旋转变压器设计董卫红【摘要】介绍了可变磁阻旋转变压器的设计方法，从槽极配合选择开始，定子结构设计，转子凸极形状设计，绕组及绕组优选及简化，完成一款旋变的全部设计工作；过程通过ANSYS-Maxwell有限元分析方法进行优化，介绍了优化参数及注意事项。
%This paper introduced the variable reluctance resolver’ s design method,start from the relationship between the numbers of stator slots and rotor poles,stator’ s structure design,rotor pole’ s design, winding and winding optimizing,completed all the design;and use the ANSYS-Maxwell analysis method,introduced the optimized parameters and attentions.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P44-47)【关键词】可变磁阻旋变;槽极配合;凸极设计;绕组设计【作者】董卫红【作者单位】杭州娃哈哈集团机电研究所，浙江杭州 310000【正文语种】中文【中图分类】TM402近年来，随着新能源汽车的发展，永磁电机在电动汽车等场合的应用逐步开展，磁阻式旋转变压器（简称磁阻式旋变）的应用也越来越多。
磁阻式旋变是一种提供转子位置信号的传感器，它是由定子和转子两部分组成，其励磁绕组和正余弦绕组都布置在定子上，转子是由硅钢片叠压而成的，转子外圆有凸出磁极形状。
磁阻式旋变是利用凸极效应，使励磁绕组和输出绕组之间的互感随转子的位置而变化，从而感应出输出信号绕组的电动势［1］。
以下分几步提供一种正余弦磁阻式旋转变压器的设计方法，供大家参考。
【CN109637796A】一种高精度磁阻式旋转变压器及其绕线方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910110149.8(22)申请日 2019.02.11(71)申请人 西安微电机研究所地址 710000 陕西省西安市莲湖区桃园西路2号(72)发明人 刘传平 路乐意 沈桂霞 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任公司 61200代理人 高博(51)Int.Cl.H01F 38/18(2006.01)(54)发明名称一种高精度磁阻式旋转变压器及其绕线方法(57)摘要本发明公开了一种高精度磁阻式旋转变压器及其绕线方法，包括定子和转子，定子的内表面沿轴向加工有Z s 个定子齿和Z s 个定子槽，定子齿和定子槽在定子的内表面沿轴向均匀设置，定子齿上缠绕有励磁绕组，转子的外圈按正弦规律变化绕制余弦绕组与正弦绕组。
本发明具有结构紧凑、形式简单、加工方便，适用方位广，适用领域宽的特点，特别是对于高频领域适用性大大提高，可应用于电动汽车、航空及航天等多种领域。
权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 109637796 A 2019.04.16C N 109637796A1.一种高精度磁阻式旋转变压器，其特征在于，包括定子(1)和转子(2)，定子(1)的内表面沿轴向加工有Z s 个定子齿(3)和Z s 个定子槽(4)，定子齿(3)和定子槽(4)在定子(1)的内表面沿轴向均匀设置，定子齿(3)上缠绕有励磁绕组(5)，转子(2)的外圈按正弦规律变化绕制余弦绕组(6)与正弦绕组(7)。
2.根据权利要求1所述的高精度磁阻式旋转变压器，其特征在于，定子齿数Z s 计算如下：Z s ＝4Z 0其中，Z 0为≥5的奇数。
3.根据权利要求1或2所述的高精度磁阻式旋转变压器，其特征在于，励磁绕组(5)为等匝线圈，励磁绕组(5)的每个齿上依次正反相间串联绕制，cos相输出绕组在定子齿(3)隔齿绕制，齿上匝数及绕向按照正弦匝数调制规律要求绕制，sin相输出绕组在定子齿(3)另一半齿上隔齿绕制，齿上匝数及绕向按照余弦匝数调制规律要求绕制。
5--旋转变压器的结构及原理
第一大题：旋转变压器结构 旋转变压器的结构和两相绕线式异步电机的结构相似，可分为定子和转子两大部分。
定子和转子的铁心由铁镍软磁合金或硅钢薄板冲成的槽状心片叠成。
它们的绕组分别嵌入各自的槽状铁心内。
定子绕组通过固定在壳体上的接线柱直接引出。
转子绕组有两种不同的引出方式。
根据转子绕组两种不同的引出方式，旋转变压器分为有刷式和无刷式两种结构形式。
图1是有刷式旋转变压器。
它的转子绕组通过滑环和电刷直接引出，其特点是结构简单，体积小，但因电刷与滑环是机械滑动接触的，所以旋转变压器的可靠性差，寿命也较短。
图1 有刷式旋转变压器图2是无刷式旋转变压器。
它分为两大部分，即旋转变压器本体和附加变压器。
附加变压器的原、副边铁心及其线圈均成环形，分别固定于转子轴和壳体上，径向留有一定的间隙。
旋转变压器本体的转子绕组与附加变压器原边线圈连在一起，在附加变压器原边线圈中的电信号，即转子绕组中的电信号，通过电磁耦合，经附加变压器副边线圈间接地送出去。
这种结构避免了电刷与滑环之间的不良接触造成的影响，提高了旋转变压器的可靠性及使用寿命，但其体积、质量、成本均有所增加。
89作业文本格式一般，内容丰富多彩图2 无刷式旋转变压器目前无刷旋转变压器有两种结构形式。
一种称作为环形变压器式无刷旋转变压器，另一种称作为磁阻式旋转变压器。
1）环形变压器式旋转变压器图1示出环形变压器式无刷旋转变压器的结构。
这种结构很好地实现了无刷、无接触。
图中右侧部分是典型的旋转变压器的定、转子，在结构上和有刷旋转变压器一样的定、转子绕组，作信号变换。
左侧是环形变压器。
它的一个绕组在定子上，一个在转子上，同心放置。
转子上的环形变压器绕组和作信号变换的转子绕组相联，它的电信号的输入输出由环形变压器完成。
2）磁阻式旋转变压器图2是一个10对极的磁阻式旋转变压器的示意图。
磁阻式旋转变压器的励磁绕组和输出绕组放在同一套定子槽内，固定不动。
但励磁绕组和输出绕组的形式不一样。
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磁阻式旋转变压器
磁阻式旋转变压器工艺性好、相对位移大、工作可靠、结构简单、成本低。
右图为10对极的磁阻式旋转变压器的示意图。
磁阻式旋转变压器的励磁绕组和输出绕组放在同一套定子槽内，固定不动。
但励磁绕组和输出绕组的形式不一样。
两相绕组的输出信号，随转角作正弦变化、彼此相差90°电角度的电信号。
转子磁极形状作特殊设计，使得气隙磁场近似于正弦形。
转子形状的设计也必须满足所要求的极数。
可以看出，转子的形状决定了极对数和气隙磁场的形状。
磁阻式旋转变压器一般都做成分装式，不组合在一起，以分装形式提供给用户，由用户自己组装配合。
电动汽车中所用的位置、速度传感器都是旋转变压器。
例如，驱动用电动机和发电机的位置传感、电动助力方向盘电机的位置速度传感、燃气阀角度测量、真空室传送器角度位置测量等等，都是采用旋转变压器。
在应用于
塑压系统、纺织系统、冶金系统以及其他领域里，所应用的伺服系统中关键部件伺服电动机上，也是用旋转变压器作为位置速度传感器。
利用DSP（数字信号处理器）技术和软件技术，不用RDC芯片，直接用DSP作旋转变压器位置和速度变换（用TI公司的DSP芯片TMS320F240，实现旋转变压器的解码）。
具有这样一些明显的优点：①降低成本，取消了专用的RDC IC芯片；②采用数字滤波器，可以消除速度带来的滞后效应。
用软件实现带宽的变换，以折中带宽和分辨率的关系，并使带宽作为速度的函数；③抗环境噪声的能力更强。
数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。
数字信号处理是对连续模拟信号进行测量或滤波。
数字信号处理需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。
数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。
数字信号处理（DigitalSignalProcessing，简称DSP）是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它涉及：数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断密切相关。
近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。
TI公司的DSP产品是当今世界上最有影响的DSP芯片。
TI公司是世界上最大的DSP芯片供应商，其DSP市场份额占全世界份额近50％。