旋转变压器是如何进行工作的？它的原理是什么？

今天，小编将在这篇文章中为大家带来旋转变压器的有关报道，通过阅读这篇文章，大家可以对旋转变压器具备清晰的认识，主要内容如下。

一、旋转变压器工作原理

旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号;在解算装置中可作为函数的解算之用，故也称为解算器。

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，四极绕组则各有两对磁极，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。

如用转子绕组激磁,定子绕组输出时表达式相同(只是k值不同)。采用不同接线方式或不同的绕组结构，可以获得与转角成不同函数关系的输出电压。采用不同的结构还可以制成弹道函数、圆函数、锯齿波函数等特种用途的旋转变压器。

利用两台相同的正、余弦旋转变压器可组成单通道测角系统。一台旋转变压器为发送机,另一台为控制变压器。发送机由交流电源激磁。旋转变压器的精度为6′,单通道系统的精度不小于6′。为了提高系统的控制精度,可采用双通道测角系统。用四台结构相同的旋转变压器,两台XZ1与XZ2组成粗通道测角系统,另外两台XZ3与XZ4组成精通道测角系统。XZ1与XZ3、XZ2与XZ4分别通过升速比为i(i=15～30)的升速器相连接。当主令轴带动粗通道的XZ1转过θ1角时，精通道的XZ3将转过iθ1角，XZ2与负载同轴，其转角为θ2时，XZ4的转角为iθ2。粗通道的输出电压Uc1=kUr sinδ，精通道XZ4的输出电压为Uc2=kUrsiniδ,式中δ=θ1-θ2。二者的输出电压经过粗精转换器处理后再经放大装置驱动负载。应用双通道测角系统可组成双通道伺服系统,当误差角δ较小时用精通道信号控制,误差角δ较大时用粗通道信号控制。因此系统的控制精度最高可达3″～7″。为了减少减速器齿轮间隙造成的非线性误差，可采用电气变速式双通道测角系统，即采用多极旋转变压器。它是在一个机体内安装单极和多极两台旋转变压器，而共用一根轴。用单极变压器组成粗通道系统，多极旋转变压器组成精通道系统。这样既能提高精度又能简化结构。

二、旋转变压器解码

旋变解码器就是将旋变信号(模拟量)转换为系统可进行操作的角度和速度等数字量的装置。采用正弦波参考信号激励初级绕组会在次级绕组上产生两路电磁感应差分输出信号(正弦信号和余弦信号)。旋变数字转换器(RDC)在旋变器和系统微处理器之间实现接口，采用这些正弦和余弦信号解码电机轴的角位置和旋转速度。

旋变解码器分类：旋变解码器分为硬旋变和软旋变两种类型，其中硬解码指采用解码芯片进行处理，软解码指占用CPU来处理信号。

硬旋变方案：即采用专用解码芯片(比如常用的AD2S1200，AD2S1210)。

优点：解码芯片已经过专门设计，功能完善且不需要使用者去深入了解解码过程;

缺点：成本较高(比如AD2S1210大约120元，AD2S1200大约300元，解码芯片加上外围电路的价格已经达到或接近主控DSP的价格水平)

软旋变方案：是自己搭建采样电路并配合软件算法实现位置的解析。

优点：成本低。

缺点：需要软件和硬件配合起来才能实现解码的功能，虽然软旋变原理上并不复杂，在实际应用环境中由于干扰导致的旋变输出正余弦信号的畸变等问题如何正确处理，要想得到好的解码效果，还是有很多具体的问题需要解决的。

应用：基于解码芯片的硬旋变解码方案应该是工业界的主流(比如特斯拉很多车型还在用基于解码芯片的方案)，软旋变很多单位都在研究，如中科院电工所，电动汽车技术研究发展中心等机构多年前已开始研究软旋变的工程化问题，当前尚处于实验室研制阶段，虽然已有样机作出来、性能与基于解码芯片的方案基本相当，但是还未达到规模化应用的程度。

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