Պտտվող տրանսֆորմատոր (Resolver Sensors ) ինդուկտիվ միկրոմեքենա է, որի ելքային լարումը պահպանում է որոշակի ֆունկցիոնալ հարաբերություն ռոտորի անկյունային դիրքի հետ: Այն տեղաշարժման սենսոր է, որը փոխակերպում է անկյունային տեղաշարժը էլեկտրական ազդանշանների և ծառայում է որպես լուծիչ տարր, որն ընդունակ է կոորդինատների փոխակերպման և ֆունկցիայի հաշվարկման:
Այն բաղկացած է ստատորից և ռոտորից։ Ստատորի ոլորունը գործում է որպես տրանսֆորմատորի առաջնային կողմ՝ ստանալով գրգռման լարում, իսկ ռոտորի ոլորունը՝ որպես երկրորդական կողմ՝ էլեկտրամագնիսական միացման միջոցով ստանալով ինդուկտիվ լարում: «Պտտվող տրանսֆորմատոր» տերմինը ներկայումս մասնագիտորեն օգտագործվում է Չինաստանում և կրճատվում է որպես «պտտվող տրանսֆորմատոր»: Ոմանք այն անվանում են «լուծիչ» կամ «քայքայող»:
Պտտվող տրանսֆորմատորները օգտագործվում են շարժման սերվո հսկողության համակարգերում՝ անկյունի դիրքի ընկալման և չափման համար: Վաղ պտտվող տրանսֆորմատորները օգտագործվել են հաշվողական և լուծելու սարքերում՝ որպես անալոգային համակարգիչների հիմնական բաղադրիչ: Նրանց ելքը էլեկտրական ազդանշան է, որը տատանվում է ռոտորի անկյունային դիրքի հետ որոշակի ֆունկցիայի մեջ, սովորաբար սինուսոիդային, կոսինուսային կամ գծային: Այս գործառույթները սովորական են և հեշտ իրագործելի: Փաթեթների մասնագիտացված ձևավորման դեպքում հնարավոր է նաև արտադրել որոշակի հատուկ գործառույթների էլեկտրական ելքեր, սակայն այդ գործառույթները օգտագործվում են միայն հատուկ դեպքերում և ընդհանուր չեն:
Էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության զարգացման հետ մեկտեղ աճել է էլեկտրոնային բաղադրիչների ինտեգրումը, իսկ բաղադրիչների գները զգալիորեն նվազել են։ Բացի այդ, ազդանշանի մշակման տեխնոլոգիայի առաջընթացը դարձրել է պտտվող տրանսֆորմատորների ազդանշանի մշակման սխեմաները ավելի պարզ, հուսալի և էժան: Ավելին, ազդանշանի մշակման համար ծրագրային ապահովման վերծանման ի հայտ գալը ազդանշանի մշակման խնդիրն ավելի ճկուն և հարմար է դարձրել։ Արդյունքում ընդլայնվել է պտտվող տրանսֆորմատորների կիրառումը, և դրանց առավելություններն ավելի լիարժեք են գիտակցվել։
**Պտտվող տրանսֆորմատորի աշխատանքային սկզբունքը**
Պտտվող տրանսֆորմատորի էությունը տրանսֆորմատոր է: Հիմնական պարամետրերը նման են տրանսֆորմատորներին, ինչպիսիք են անվանական լարումը, անվանական հաճախականությունը և փոխակերպման հարաբերակցությունը: Տարբերությունն այն է, որ նրա առաջնային և երկրորդական կողմը ֆիքսված չեն, այլ ունեն հարաբերական շարժում։ Քանի որ երկուսի միջև հարաբերական անկյունը փոխվում է, ելքային կողմում կարելի է ձեռք բերել տարբեր ամպլիտուդով ալիքի ձև: Պտտվող տրանսֆորմատորի դիզայնը հիմնված է վերը նշված սկզբունքի վրա. ելքային ազդանշանի ամպլիտուդան տատանվում է դիրքից, բայց հաճախականությունը մնում է անփոփոխ: Գործնական կիրառություններում տեղադրվում են ելքային պարույրների երկու հավաքածու՝ 90 աստիճանի փուլային տարբերությամբ, ինչը հանգեցնում է SIN և COS ամպլիտուդային տատանումներով ազդանշանների երկու խմբերի:
Մեկ ալիքով անկյունների չափման համակարգը կարող է կազմված լինել երկու նույնական սինուսոիդային և կոսինուսային պտտվող տրանսֆորմատորներից: Մեկ պտտվող տրանսֆորմատորը գործում է որպես հաղորդիչ, իսկ մյուսը՝ որպես հսկիչ տրանսֆորմատոր: Հաղորդիչը հուզված է AC հոսանքի աղբյուրից: Պտտվող տրանսֆորմատորի ճշգրտությունը 6' է, իսկ մեկ ալիքային համակարգի ճշտությունը 6'-ից ոչ պակաս: Համակարգի կառավարման ճշգրտությունը բարելավելու համար կարող է օգտագործվել երկալիքային անկյունի չափման համակարգ:
**Պտտվող տրանսֆորմատորների տեսակները**
Պտտվող տրանսֆորմատորները հիմնականում ունեն կառուցվածք, որը նման է վերքավոր ռոտորային շարժիչին: Պտտվող տրանսֆորմատորների տարբեր տեսակներ կամ անվանումներ կարելի է ձեռք բերել տարբեր դասակարգման չափանիշների հիման վրա:
- Օգտագործման տարբերության հիման վրա դրանք կարելի է բաժանել հաշվողական պտտվող տրանսֆորմատորների և տվյալների փոխանցման պտտվող տրանսֆորմատորների:
- Ելնելով ելքային լարման և ռոտորի անկյան ֆունկցիայի փոխհարաբերությունից՝ դրանք կարելի է բաժանել սինուսոիդային պտտվող տրանսֆորմատորների, գծային պտտվող տրանսֆորմատորների և համամասնական պտտվող տրանսֆորմատորների։
- Ելնելով նրանց կողմից կառուցված անկյան հաշվարկում հարաբերական դիրքի փոխհարաբերությունից և հատուկ դերերից, դրանք կարելի է բաժանել պտտվող տրանսֆորմատորային հաղորդիչների, պտտվող տրանսֆորմատորային դիֆերենցիալ հաղորդիչների և պտտվող տրանսֆորմատորային տրանսֆորմատորների:
Բացի այդ, պտտվող տրանսֆորմատորները կարելի է բաժանել կոնտակտային և ոչ կոնտակտային տեսակների (սայթաքող օղակաձև խոզանակի կառուցվածքներով կամ առանց դրանց); սահմանափակ անկյան և անսահմանափակ անկյան տեսակներ՝ հիմնված ռոտորի ռոտացիայի անկյան սահմանների վրա. և միաբևեռ զույգ և բազմաբևեռ զույգ պտտվող տրանսֆորմատորներ, որոնք հիմնված են բևեռների զույգերի քանակի տարբերության վրա:
**Պտտվող տրանսֆորմատորի կառուցվածքը**
**Խոզանակով պտտվող տրանսֆորմատոր.** Ռոտորի ոլորուն ուղղակիորեն դուրս է բերվում սահող օղակների և խոզանակների միջով: Այն բնութագրվում է պարզ կառուցվածքով և փոքր չափսերով, սակայն հուսալիությունը թույլ է, իսկ կյանքի տևողությունը՝ կարճ՝ խոզանակների և սահող օղակների միջև մեխանիկական սահող շփման պատճառով: Ներկայումս պտտվող տրանսֆորմատորի այս կառուցվածքային ձևը հազվադեպ է օգտագործվում, և ուշադրությունը կենտրոնացված է առանց խոզանակի պտտվող տրանսֆորմատորների վրա:
**Առանց խոզանակի պտտվող տրանսֆորմատոր:** Այն բաժանված է երկու հիմնական մասի` պտտվող տրանսֆորմատորի մարմին և լրացուցիչ տրանսֆորմատոր: Լրացուցիչ տրանսֆորմատորի առաջնային և երկրորդային երկաթե միջուկները և կծիկները օղակաձև են և ամրացված են համապատասխանաբար ռոտորի լիսեռի և պատյանի վրա, որոշակի շառավղային բացվածքով:
Պտտվող տրանսֆորմատորի մարմնի ռոտորի ոլորուն միացված է լրացուցիչ տրանսֆորմատորի առաջնային կծիկի հետ։ Լրացուցիչ տրանսֆորմատորի առաջնային կծիկի էլեկտրական ազդանշանը, այսինքն՝ էլեկտրական ազդանշանը ռոտորի ոլորման մեջ, անուղղակիորեն դուրս է ուղարկվում էլեկտրամագնիսական միացման և լրացուցիչ տրանսֆորմատորի երկրորդական կծիկի միջոցով:
Այս կառուցվածքը խուսափում է վրձինների և սահող օղակների միջև վատ շփման հետևանքով առաջացած անբարենպաստ ազդեցություններից՝ բարելավելով պտտվող տրանսֆորմատորի հուսալիությունը և ծառայության ժամկետը, սակայն դրա չափը, քաշը և արժեքը մեծանում են: Ներկայումս առանց խոզանակի պտտվող տրանսֆորմատորներն ունեն երկու կառուցվածքային ձև: Մեկը կոչվում է օղակաձև տրանսֆորմատորի տիպի առանց խոզանակ պտտվող տրանսֆորմատոր, իսկ մյուսը կոչվում է դժկամության պտտվող տրանսֆորմատոր:
**Օղակաձև տրանսֆորմատորի տիպի պտտվող տրանսֆորմատոր.** Այս կառուցվածքը ձեռք է բերում առանց խոզանակների, ոչ կոնտակտային լավ: Նկարի աջ հատվածը տիպիկ պտտվող տրանսֆորմատորի ստատորն է և ռոտորը, նույն ստատորի և ռոտորի ոլորուններով, ինչ ազդանշանի փոխակերպման համար խոզանակով պտտվող տրանսֆորմատորը: Ձախ հատվածը օղակաձև տրանսֆորմատորն է: Դրա մի ոլորուն գտնվում է ստատորի վրա, իսկ մյուսը գտնվում է ռոտորի վրա՝ տեղադրված համակենտրոն:
Ռոտորի վրա օղակաձև տրանսֆորմատորի ոլորուն միացված է ռոտորի ոլորուն ազդանշանի փոխակերպման համար, և դրա էլեկտրական ազդանշանի մուտքն ու ելքը լրացվում է օղակաձև տրանսֆորմատորով:
**Դժկամությամբ պտտվող տրանսֆորմատոր.** դժկամությամբ պտտվող տրանսֆորմատորի գրգռման ոլորուն և ելքային ոլորուն տեղադրվում են ստատորի անցքերի նույն հավաքածուում և մնում են ֆիքսված: Այնուամենայնիվ, գրգռման ոլորման և ելքային ոլորման ձևերը տարբեր են: Երկֆազ ոլորման ելքային ազդանշանը դեռ պետք է լինի էլեկտրական ազդանշան, որը սինուսոիդ կերպով տատանվում է անկյան հետ և ունի 90° էլեկտրական անկյան տարբերություն:
Ռոտորի մագնիսական բևեռի ձևը հատուկ նախագծված է օդային բացը մագնիսական դաշտը մոտավորապես սինուսոիդային դարձնելու համար: Ռոտորի ձևի ձևավորումը նույնպես պետք է համապատասխանի բևեռների անհրաժեշտ քանակին: Կարելի է տեսնել, որ ռոտորի ձևը որոշում է բևեռների զույգերի քանակը և օդային բացվածքի մագնիսական դաշտի ձևը: Դժկամությամբ պտտվող տրանսֆորմատորները սովորաբար պատրաստվում են բաժանված ձևով և չեն համակցված, օգտագործողին տրամադրվում են բաժանված ձևով, հավաքված օգտագործողի կողմից:
