En roterende transformer (Resolver Sensors ) er en induktiv mikromaskine, hvis udgangsspænding opretholder et specifikt funktionelt forhold til rotorens vinkelposition. Det er en forskydningssensor, der konverterer vinkelforskydning til elektriske signaler og fungerer som et resolverelement, der er i stand til at koordinere transformation og funktionsberegning.
Den består af en stator og en rotor. Statorviklingen fungerer som den primære side af transformeren og modtager excitationsspænding, mens rotorviklingen fungerer som sekundærsiden og opnår induceret spænding gennem elektromagnetisk kobling. Udtrykket 'roterende transformer' bruges i øjeblikket professionelt i Kina og forkortes som 'roterende transformer'. Nogle henviser til det som en 'resolver' eller 'dekomponerer.'
Roterende transformatorer bruges i bevægelsesservokontrolsystemer til vinkelpositionsføling og måling. Tidlige roterende transformatorer blev brugt til at beregne og løse enheder som en hovedkomponent i analoge computere. Deres output er et elektrisk signal, der varierer med rotorens vinkelposition i en bestemt funktion, typisk sinusformet, cosinus eller lineær. Disse funktioner er almindelige og nemme at implementere. Med specialiseret design af viklingerne er det også muligt at producere elektriske udgange af visse specialfunktioner, men disse funktioner bruges kun ved særlige lejligheder og er ikke generelle.
Med udviklingen af elektronikindustrien er integrationen af elektroniske komponenter steget, og priserne på komponenter er faldet betydeligt. Derudover har fremskridt inden for signalbehandlingsteknologi gjort signalbehandlingskredsløbene i roterende transformere enklere, mere pålidelige og billigere. Desuden har fremkomsten af softwareafkodning til signalbehandling gjort spørgsmålet om signalbehandling mere fleksibelt og bekvemt. Som et resultat er anvendelsen af roterende transformatorer udvidet, og deres fordele er blevet mere fuldt ud realiseret.
**Driftsprincippet for roterende transformator**
Essensen af en roterende transformer er en transformer. Nøgleparametre ligner transformere, såsom nominel spænding, nominel frekvens og transformationsforhold. Forskellen er, at dens primære side og sekundære side ikke er faste, men har relativ bevægelse. Når den relative vinkel mellem de to ændres, kan en bølgeform med varierende amplitude opnås på udgangssiden. Designet af den roterende transformator er baseret på ovenstående princip: udgangssignalets amplitude varierer med position, men frekvensen forbliver uændret. I praktiske applikationer er to sæt udgangsspoler indstillet med en 90-graders faseforskel, hvilket resulterer i to sæt signaler med SIN- og COS-amplitudevariationer.
Et enkelt-kanals vinkelmålesystem kan bestå af to identiske sinusformede og cosinus roterende transformatorer. Den ene roterende transformer fungerer som en transmitter, og den anden som en styretransformator. Senderen exciteres af en AC-strømkilde. Nøjagtigheden af den roterende transformator er 6', og nøjagtigheden af enkeltkanalsystemet er ikke mindre end 6'. For at forbedre systemets kontrolnøjagtighed kan der bruges et dobbeltkanals vinkelmålingssystem.
**Typer roterende transformere**
Roterende transformatorer har generelt en struktur, der ligner en viklet rotormotor. Forskellige typer eller navne på roterende transformere kan fås baseret på forskellige klassificeringskriterier.
- Baseret på forskellen i brug, kan de opdeles i computerroterende transformere og datatransmissionsroterende transformere.
- Baseret på funktionsforholdet mellem udgangsspænding og rotorvinkel kan de opdeles i sinusformede roterende transformere, lineære roterende transformere og proportionale roterende transformere.
- Baseret på det relative positionsforhold og specifikke roller i vinkelberegningen eller relaterede konverterings- og signaltransmissionssystemer konstrueret af dem, kan de opdeles i roterende transformatortransmittere, roterende transformatordifferentialtransmittere og roterende transformatortransformere.
Derudover kan roterende transformatorer opdeles i kontakt og ikke-kontakt typer (med eller uden slip ring børste strukturer); begrænset vinkel og ubegrænset vinkel typer baseret på rotor rotationsvinkel grænser; og enkeltpolede par og flerpolede par roterende transformatorer baseret på forskellen i antallet af polpar.
**Rotary transformatorens struktur**
**Børstet roterende transformer:** Rotorviklingen føres direkte ud gennem slæberinge og børster. Den er kendetegnet ved en enkel struktur og lille størrelse, men pålideligheden er dårlig, og levetiden er kort på grund af den mekaniske glidende kontakt mellem børster og slæberinge. I øjeblikket bruges denne strukturelle form for roterende transformator sjældent, og fokus er på børsteløse roterende transformere.
**Børsteløs roterende transformer:** Den er opdelt i to hoveddele, nemlig den roterende transformerkropp og den ekstra transformer. Den ekstra transformators primære og sekundære jernkerner og spoler er ringformede og fastgjort på henholdsvis rotorakslen og huset med et vist radialt mellemrum.
Rotorviklingen af det roterende transformatorlegeme er forbundet med den primære spole på den ekstra transformator. Det elektriske signal i den ekstra transformators primærspole, dvs. det elektriske signal i rotorviklingen, sendes indirekte ud gennem den elektromagnetiske kobling og den ekstra transformators sekundære spole.
Denne struktur undgår de negative virkninger forårsaget af dårlig kontakt mellem børsterne og slæberingene, hvilket forbedrer rotationstransformatorens pålidelighed og levetid, men dens størrelse, vægt og omkostninger øges. I øjeblikket har børsteløse roterende transformatorer to strukturelle former. Den ene kaldes den børsteløse roterende transformer af ringformet transformatortype, og den anden kaldes reluktansrotationstransformatoren.
**Roterende transformator af typen ringformet transformer:** Denne struktur opnår børstefri, berøringsfri brønd. Den højre del i figuren er en typisk roterende transformatorstator og rotor, med samme stator- og rotorviklinger som en børstet roterende transformer til signalkonvertering. Den venstre del er den ringformede transformer. Dens ene vikling er på statoren, og den anden er på rotoren, placeret koncentrisk.
Den ringformede transformatorvikling på rotoren er forbundet med rotorviklingen til signalkonvertering, og input og output af dets elektriske signal fuldføres af den ringformede transformer.
**Reluktansroterende transformator:** Reluktansrotationstransformatorens excitationsvikling og udgangsvikling er placeret i det samme sæt statorspalter og forbliver faste. Formerne for excitationsviklingen og udgangsviklingen er imidlertid forskellige. Udgangssignalet fra den tofasede vikling skal stadig være et elektrisk signal, der varierer sinusformet med vinklen og har en elektrisk vinkelforskel på 90°.
Formen af den magnetiske rotorpol er specielt designet til at gøre luftgabets magnetfelt omtrent sinusformet. Udformningen af rotorformen skal også opfylde det nødvendige antal poler. Det kan ses, at rotorens form bestemmer antallet af polpar og formen på luftgabets magnetfelt. Reluktans roterende transformatorer er generelt lavet i en delt form og ikke kombineret sammen, leveret til brugeren i en delt form, samlet af brugeren.
