多摩川精机株式会社旋转变压器的介绍.ppt

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1、旋转变压器的概述多摩川精機株式会社简介伺服电机：是一个能通过电信号对旋转角度、旋转方向、旋转速度进行控制的电机。其高精密、高精细的控制能力，被广泛应用于机床与工业机器人等设备的驱动控制。角度传感器：安装伺服电机是为了检测旋转角度、旋转方向、旋转速度变化。也常用编码器和旋变。伺服电机的外型内置角度传感器编码器的外型角度传感器的分类旋变系统旋变：角度的检测。在轴上安装检测、从交流电压（模拟式信号）的形状产生角度信号。Ｒ／Ｄ转换器：旋变的模拟角度信号转换成数字信号的电子芯片。旋变系统旋变系统＝旋变＋Ｒ／Ｄ转换器

2、旋变系统是角度传感器的一种旋变的外型定子和转子分开的样子（SMARTSYN、内置型）光电式编码器和旋转变系统的比较光电编码器结构旋变系统结构（图例为增量式编码器）旋变系统的特征旋变和R/D转换器之间用电缆连接的话可以间隔几米甚至几十米的距离。旋变因其对恶劣环境的适应能力，可以安装在恶劣的条件下，由于R/D转换器是电子元件组成，其可以放置在控制盘附近，环境比较好的地方，这样就能足见一个抗恶劣条件下，精确检测的系统了。旋变（ＢＲＸ）的原理（１/１０）旋变的原理基本上和变压器是一样的。变压器有1个铁心和2个绕组

3、。在变压器一侧绕组输入电压时，铁芯中就产生磁通。这个磁通与侧绕组互联后，产生输出电压。在此，我们假定从一侧绕组的输入信号线1开始。磁通的方向是向右（顺时针）方向转动的。变压器的构成旋变（ＢＲＸ）的原理（２/１０）变压器的铁芯是分开的，先假定2个铁芯间的空隙。因为磁通能透过空隙的，所以和1个铁芯是一样的。当第1侧绕组输入交流电压，第2侧就能输出交流电压。在此，第2侧绕组向右与磁通互联时。我们就假定输出电压和输入电压的相位，是同一相位（同相）。1侧铁芯和2侧铁芯的相对位置关系是０°的状态。旋变（ＢＲＸ）的原理

4、（３/１０）2个铁芯，如果当1侧铁芯发生旋转时，1、2侧铁芯相对位置发生变化时，1侧铁芯的磁通就能难到达2侧磁通。这个结果，就导致了2侧绕阻的磁通互联减少、输出电压也变小。1侧铁芯和2侧铁芯相对位置约为45°时的状态。旋变（ＢＲＸ）的原理（４/１０）1侧铁芯再旋转，当１侧铁芯与2侧铁芯的相对位置为90°时，与2侧绕阻的互联的磁通变为0。这个结果，导致了输出电压也变为0。1侧铁芯和2侧铁芯的相对位置为90°的状态。旋变（ＢＲＸ）的原理（５/１０）1侧铁芯再次旋转，1侧铁芯和2侧铁芯的相对位置超过90°。如下

5、图，1侧电阻的输入信号线1和输入信号线2发生了上下逆转。我们假定磁通在1侧饶阻的输入信号线1开始，按逆时针方向发生磁通。因2侧绕阻与磁通互联的方向相反，所以输出电压和输入电压产生相反的相位（逆相）。1侧铁芯和2侧铁芯相对位置约为135°的状态。旋变（ＢＲＸ）的原理（６/１０）1侧铁芯再次旋转，当1侧铁芯和2侧铁芯的相对位置为180°时，磁通左转，与2侧绕阻互联最多的时候。这个时候，输出电压是逆相的，电压振幅也是最大的。还有，这个时候的电压振幅的位置关系和０°时一样。1侧铁芯和2侧铁芯的相对位置关系为180

6、°的状态。旋变（ＢＲＸ）的原理（７/１０）以上说明的各位置，替换如下：1侧铁芯→转子铁芯1侧绕阻→转子绕阻2侧铁芯→定子铁芯2侧绕阻→定子绕阻转子铁芯是和旋变轴同步旋转。定子铁芯是被固定在旋变的机壳内，不发生转动。根据旋变输出电压原理，来感应轴转角的变化。旋变的构造（无刷、组装型）旋变（ＢＲＸ）的原理（８/１０）旋变有1组转子绕阻，但有2组定子绕组。转子绕阻→　１组（１相）定子绕阻→　２组（２相）转子绕阻在输入侧(也称为励磁侧），定子绕组在输出侧。定子铁芯及定子绕阻转子铁芯及转子绕阻转子铁芯转子绕阻定子铁

7、芯定子绕阻旋变（ＢＲＸ）的原理（９/１０）转子绕阻在输入交流电压后,通过旋变轴与定子绕阻感应,产生的输出电压振幅为正弦波。因定子绕阻有2组，所以输出电压有2相，2相之间的相位差为90°。因此一相是COS（余弦波）变化，另一相是SIN（正弦波）变化。旋变是根据读取2相输出电压的振幅变化，来检测角度的。旋变（ＢＲＸ）的原理（１０/１０）我们把1相励磁/2相输入的无刷旋变以BRX来表示。因BRX的输出信号振幅变化的，所以称为振幅变调型旋变。BRX是用读取2相输出电压振幅的变化来检测角度的。2相输出电压振幅变化的

8、电压方程式如下：旋变（ＢＲＸ）的电压方程式（红框内）旋变输出电压变化的波形励磁电压ER1-R2输出电压ES1-S3输出电压ES2-S4旋变的转子旋转时，用示波器观测的输出电压振幅变化状态图。旋变的结构（１/２）老式的旋变，为了让轴与转子绕阻同步旋转，用碳刷和滑环组合，而从达到外部交流电压传送的目的。无刷旋变的构造（组装型）但是，随着越来越多的运用，现在无刷旋变已成为使用主流。无刷旋变也是使用交流电压在旋转变压器（定子变压器及转