第四章 旋转变压器

第四章 旋转变压器工作原理：一、二次绕组的电磁感应耦合程度由转子的转角决定。

当旋转变压器的一次侧外施单相交流电压励磁时，二次侧的输出电压将与转子转角严格保持某种函数关系。

第一节 旋转变压器的结构特点和分类结构：旋转变压器的典型结构由定子和转子两部分构成。

铁心：高磁导率的铁镍软磁合金片或硅钢片经冲制、绝缘、叠装而成。

定、转子之间的气隙是均匀的，绕组：两个轴线在空间互相垂直的分布绕组。

转子绕组引出线和滑环相接，滑环应有四个，固定在转轴的一端， 分类：按照输出电压和转子转角的函数关系来分：1) 正余弦旋转变压器（代号ＸＺ） 2) 线性旋转变压器（代号ＸＸ） 3) 比例式旋转变压器（代号ＸＬ）4) 特殊函数旋转变压器（正切函数、倒数函数、圆函数、对数函数等）按照电机极对数多少来分：单极对和多极对（可以提高系统的精度）。

按照有无电刷与滑环间的滑动接触来分：接触式和无接触式两类。

第二节 正余弦旋转变压器的工作原理4.2.1正弦绕组在旋转变压器中常用的绕组有两种形式，即双层短距分布绕组和同心式正弦绕组。

双层短距分布绕组能够达到较高的绕组精度并有良好的工艺性，但在绕组中存在一定量的谐波磁动势分量，其所引起的正余弦函数的误差达0.01%-0.07%，再加上工艺因素引起的误差，使旋转变压器的精度受到一定的限制，故双层短距分布绕组只适合对精度要求不很高的旋转变压器。

同心式正弦绕组为高精度绕组，它使各次谐波削弱到相当小，正余弦函数的误差从0.06%降到0.03%以下。

缺点为工艺性差，绕组系数低。

正弦绕组是指绕组各元件的导体数沿定子内圆或转子外圆按正弦规律分布的同心式绕组。

通常有两种分布形式：第一类是绕组的轴线对准槽的中心线，第二类是绕组的轴线对准齿的中心线。

旋转变压器大都采用这两类正弦绕组。

图4-2表示了正弦绕组中各元件在空间沿转子圆周外圆分布的情况及空间磁动势的分布情况。

为了使正弦绕组中各元件匝数沿圆周按正弦分布，各元件的匝数应满足Z)i (cosN N cm ci π12-= 正弦绕组每相的总匝数为])142cos(...3cos [cos 41Z Z Z Z N N N cm Zi ci πππ-+++==∑=4.2.2 正余弦旋转变压器的工作原理正余弦旋转变压器通常为两极结构，定子和转子分别安装两套互相垂直的正弦绕组。

微特电机第四章旋转变压器1.引言旋转变压器是一种特殊类型的变压器，它采用旋转结构来实现变压变比的调节。

与传统的固定变压器相比，旋转变压器具有更大的灵活性和可调节性，可以适应不同负载条件下的电压需求。

本章将介绍微特电机公司研发的一款旋转变压器，包括其工作原理、结构设计、性能参数以及应用领域等内容。

2.工作原理旋转变压器的工作原理基于电磁感应定律和旋转结构的机械转动。

通过调整转子与固定绕组之间的相对位置，可以改变绕组之间的耦合系数，从而实现变压变比的调节。

当转子与绕组之间没有相对运动时，变压器的变比为1:1，即输入电压等于输出电压。

当转子旋转时，绕组之间的耦合系数发生变化，从而实现不同的变比输出。

3.结构设计微特电机的旋转变压器采用了先进的磁力平衡技术和高强度材料制成的磁芯。

磁芯的设计旨在减小磁场漏磁和铁心损耗，提高变压器的效率和性能。

同时，采用了特殊的绕组结构和绝缘材料，确保了电压输出的稳定性和可靠性。

除此之外，旋转变压器还配备了高精度的角度传感器和控制单元，用于实时监测和调节转子位置，保证变压器的稳定工作。

4.性能参数微特电机的旋转变压器具有以下主要性能参数：-额定功率：根据客户需求可定制，通常范围在1kVA到100kVA之间。

-输入电压范围：根据客户需求可定制，通常范围在220V到660V之间。

-输出电压范围：根据客户需求可定制，通常范围在0V到440V之间。

-效率：高达98%，具有较高的能量转换效率。

-变比调节范围：根据客户需求可定制，通常范围在1:1到1:10之间。

-响应时间：微秒级响应速度，适用于需要快速反应的应用场景。

5.应用领域微特电机的旋转变压器广泛应用于各种工业领域，包括：-变频器和电机驱动系统：用于变频器输出电压的稳定调节。

-电力系统：用于电网电压调节和负载均衡控制。

-物流设备和自动化系统：用于包括输送带、起重机和机器人在内的设备的电压供应和控制。

-光伏发电系统：用于光伏逆变器中的电压调节和能量转换。

微特电机第四章旋转变压器第一节引言旋转变压器是一种通过转动来改变电压的装置。

它由一个主要线圈和一个次要线圈组成，两个线圈都绕在同一个铁心上。

旋转变压器通过改变主要线圈和次要线圈之间的耦合来改变输出电压。

本节将介绍旋转变压器的工作原理、结构特点以及应用领域。

第二节工作原理旋转变压器的工作原理基于电磁感应。

当通过主要线圈通电时，它会产生一个磁场，由于主要线圈绕在一个铁心上，这个磁场会传导到铁心中。

同时，由于铁心、主要线圈和次要线圈之间的耦合，磁场也会传导到次要线圈中。

当次要线圈中有负载时，通过电磁感应，磁场会产生感应电动势，进而在次要线圈中产生电流。

该电流的大小取决于主要线圈中的电流和主要线圈与次要线圈之间的耦合系数。

因此，通过改变主要线圈的电流和耦合系数，就可以改变输出电压。

第三节结构特点1.铁心：旋转变压器采用铁心的设计，主要是为了提高磁场的传导效率。

铁心的材料通常是磁导率较高的材料，如硅钢片。

2.主要线圈：主要线圈是通电的线圈，它产生一个磁场，通过铁心传导到次要线圈中。

3.次要线圈：次要线圈是负载所接的线圈，当主要线圈中有电流时，通过电磁感应，次要线圈中就会产生电流。

4.旋转机构：旋转变压器具有一个旋转机构，可以通过旋转机构来改变主要线圈和次要线圈之间的耦合系数。

第四节应用领域旋转变压器可以应用在许多领域。

以下是一些常见的应用领域：1.变压器调节器：旋转变压器可以用作变压器调节器，通过改变电压来控制设备的性能。

2.电动机：旋转变压器可以用作电动机，通过改变电压来控制电动机的转速。

3.变频器：旋转变压器可以用作变频器，通过改变电压来改变交流电的频率。

4.电源：旋转变压器可以用作电源，通过改变电压来提供给不同电气设备所需的电力。

总结旋转变压器是一种通过转动来改变电压的装置。

它通过电磁感应原理，通过主要线圈和次要线圈之间的耦合来改变输出电压。

旋转变压器具有铁心、主要线圈、次要线圈和旋转机构等结构特点，可以应用在变压器调节器、电动机、变频器和电源等领域。

旋转变压器( r e s o l v e r ) 原理§4—1旋转变压器旋转变压器是一种常用的转角检测元件，由于它结构简单，工作可靠，且其精度能满足一般的检测要求，因此被广泛应用在数控机床上。

一、旋转变压器的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4-1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4-1有刷式旋转变压器图4-2无刷式旋转变压器图4—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。

常见的旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式。

两极绕组旋转变 压器的定子和转子各有一对磁极，四极绕组则有两对磁极，主要用于高精度的检测 系统。

除此之外，还有多极式旋转变压器，用于高精度绝对式检测系统。

旋转变压器的工作原理由于旋转变压器在结构上保证了其定子和转子 （旋转一周）之间空气间隙内磁通 分布符合正弦规律，因此，当激磁电压加到定子绕组时，通过电磁耦合，转子绕组 便产生感应电势。

图4—3为两极旋转变压器电气工作原理图。

旋转变压器r e s o l v e r原理Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】§4—1旋转变压器旋转变压器是一种常用的转角检测元件，由于它结构简单，工作可靠，且其精度能满足一般的检测要求，因此被广泛应用在数控机床上。

一、旋转变压器的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4-1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4-1 有刷式旋转变压器图4-2 无刷式旋转变压器图4—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。

常见的旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式。

两极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对磁极，四极绕组则有两对磁极，主要用于高精度的检测系统。

除此之外，还有多极式旋转变压器，用于高精度绝对式检测系统。

二、旋转变压器的工作原理由于旋转变压器在结构上保证了其定子和转子(旋转一周)之间空气间隙内磁通分布符合正弦规律，因此，当激磁电压加到定子绕组时，通过电磁耦合，转子绕组便产生感应电势。