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旋转变压器 旋转变压器（Rotational transformer 或Resolver)，是一种将转子转角变换成与之呈某一函数关系电信号的元件，是自动控制系统中的精密控制微电机。 主要用途： 解算元件：坐标变换、三角运算 传感元件：远距离测量、传输或再现一个角度. 主要类型： 正余弦旋转变压器 线性旋转变压器 感应移相器 感应同步器 结构特点： 结构与绕线式异步电机相似，定转子均由冲有齿和槽的电工钢片迭成，为了获得良好的电气对称性，以提高旋转变压器的精度，一般都设计成隐极式，定、转子之间的气隙是均匀的。定子和转子槽中各布置两个轴线相互垂直的交流分布绕组。 由上式可见，当输入电源电压不变时，转子正、余弦绕组的空载输出电压分别与转角?呈严格的正、余弦关系。正弦绕组和余弦绕组因此而得名。 正余弦旋转变压器负载运行 二次侧补偿的正余弦旋转变压器 所以，二次侧完全补偿的条件是 一次侧补偿正余弦旋转变压器 线性旋转变压器（Linear Rotational Transformer) 交轴磁通被定子交轴绕组所补偿 直轴磁通由定子励磁磁势和转子余弦绕组磁通的直轴分量共同产生： 则等效变压器正弦绕组的输出电压为 略去高次项产生的误差主要决定于四次方项 线性旋转变压器的输出特性 旋转变压器的误差 1. 函数误差 4. 电气误差 在不同转子转角?时，两个输出绕组的输出电压之比所对应的正切或余切的角度与实际转角之差，通常以角分表示。 5. 输出相位移 输出电压的基波分量与励磁电压的基波分量之间的相位差，称为输出相位移。 误差原因： 绕组谐波 齿槽 磁路饱和 材料 制造工艺 交轴磁场 改进措施： 严格加工工艺 补偿 正弦绕组、短距绕组 斜槽 双通道测角系统与多极旋转变压器 感应移相器 特点：输出电压幅值恒定，相位角与转子转角成线性关系。 负载时，欲使输出电压关系不变，需满足 感应移相器应用举例 感应同步器(Inductive synchronizer) (2)鉴相工作方式 单相或两相励磁。现以两相励磁为例说明工作原理。 鉴相工作方式数控雕刻机位置控制相位比较法 数字式旋转变压器 AD2S83性能概述 (1)提供有10位、12位、14位和16位的分辨率，并允许用户通过外围器件的不同连接选用适合的分辨率。 (2)通过三态输出引脚输出并行二进制数，因而很容易与DSP或单片机等控制芯片接口。 (3)采用比率跟踪转换方式，使之能连续输出数据而没有转换延迟并具有较强的抗干扰能力和远距离传输能力。 (4)用户可通过外围阻容元件的选择来改变带宽、最大跟踪速度等动态性能。 (5)具有很高的跟踪速度，10位分辨率时，最大跟踪速度达1040 rps。 (6)能产生与转速成正比的模拟信号，输出范围为±8VDC，通常线性度可达±0.1%，回差小于±0.3%，可代替传统的测速发电机，提供高精度的速度信号。 (7)具有过零标志信号(RIPPLECOLCK)和旋转方向信号(DIRECTION)。 (8)正常工作的参考频率为0～20kHz. AD2S83与DSP的接口电路举例 应用举例： 1. 远距离高精度角度传输系统 自整机角度传输系统的绝对误差为10′~30′。若用两极正余弦旋转变压器作为发送机和接收机，传输误差可下降至1′~5′。 2. 矢量分解与合成 3. 加、减、乘、除运算 若有两个量x1、x2以转角的形式给出，欲用电气方法相加或相减时，可利用两台线性旋转变压器RT1和RT2来进行。先将需要进行加、减的两个量x1、x2变换成正比于它们的电压，然后再把两台旋变的转子输出绕组串联起来，串联后的输出电压 Ursl 正比于x1、x2的和或差： 滑尺导体电势幅值与位移的关系 直线式感应同步器的工作原理 6.旋转变压器 河南科技大学电信学院 τ 6.旋转变压器 河南科技大学电信学院 滑尺一个余弦导片的感应电势 滑尺多个余弦导片的感应电势 滑尺多个正弦导片的感应电势 输出是一个能反映定滑尺相对位移的交变电动势 旋转式感应同步器 6.旋转变压器 河南科技大学电信学院 定子绕组是由正弦绕组和余弦绕组组成的两相绕组。每个绕组又分很多组，正余弦绕组的每一组都是间隔排列并串联组成。 转子绕组是许多放射状的导片串联而成的单相绕组。 旋转式感应同步器的工作方式 6.旋转变压器 河南科技大学电信学院 鉴幅式工作方式 鉴相式工作方式 根据输出电动势的幅值变化来鉴定输入机械位移 根据输出电动势的相位变化来鉴定输入机械位移 6.旋转变压器 河南科技大学电信学院 定子一个余弦导片的感应电势 定子多个余弦导片的感应电势 定子多个正弦导片的感应电势 定尺相当于旋转式感应同步器的