Transformator putar (Sensor Resolver ) adalah mesin mikro induktif yang tegangan keluarannya mempertahankan hubungan fungsional tertentu dengan posisi sudut rotor. Ini adalah sensor perpindahan yang mengubah perpindahan sudut menjadi sinyal listrik dan berfungsi sebagai elemen penyelesai yang mampu melakukan transformasi koordinat dan perhitungan fungsi.
Ini terdiri dari stator dan rotor. Belitan stator berperan sebagai sisi primer transformator yang menerima tegangan eksitasi, sedangkan belitan rotor berperan sebagai sisi sekunder yang memperoleh tegangan induksi melalui kopling elektromagnetik. Istilah 'transformator putar' saat ini digunakan secara profesional di Tiongkok dan disingkat menjadi 'transformator putar.' Beberapa orang menyebutnya sebagai 'resolver' atau 'decomposer.'
Transformator putar digunakan dalam sistem kontrol servo gerak untuk penginderaan dan pengukuran posisi sudut. Transformator putar awal digunakan dalam perangkat komputasi dan penyelesaian sebagai komponen utama komputer analog. Keluarannya berupa sinyal listrik yang bervariasi menurut posisi sudut rotor dalam fungsi tertentu, biasanya sinusoidal, kosinus, atau linier. Fungsi-fungsi ini umum dan mudah diterapkan. Dengan desain belitan yang khusus, keluaran listrik juga dapat dihasilkan dengan fungsi khusus tertentu, namun fungsi tersebut hanya digunakan pada acara khusus dan tidak bersifat umum.
Dengan berkembangnya industri elektronik, integrasi komponen elektronik semakin meningkat, dan harga komponen mengalami penurunan yang signifikan. Selain itu, kemajuan teknologi pemrosesan sinyal telah membuat rangkaian pemrosesan sinyal transformator putar menjadi lebih sederhana, lebih andal, dan lebih murah. Selain itu, munculnya perangkat lunak decoding untuk pemrosesan sinyal telah membuat masalah pemrosesan sinyal menjadi lebih fleksibel dan nyaman. Hasilnya, penerapan trafo putar telah meluas, dan keunggulannya semakin terwujud.
**Prinsip Kerja Trafo Putar**
Inti dari trafo putar adalah trafo. Parameter utama serupa dengan transformator, seperti tegangan pengenal, frekuensi pengenal, dan rasio transformasi. Bedanya, sisi primer dan sisi sekundernya tidak tetap tetapi bergerak relatif. Ketika sudut relatif antara keduanya berubah, bentuk gelombang dengan amplitudo yang bervariasi dapat diperoleh pada sisi keluaran. Desain trafo putar didasarkan pada prinsip di atas: amplitudo sinyal keluaran bervariasi menurut posisi, tetapi frekuensinya tetap tidak berubah. Dalam aplikasi praktis, dua set kumparan keluaran diatur, dengan perbedaan fasa 90 derajat, menghasilkan dua set sinyal dengan variasi amplitudo SIN dan COS.
Sistem pengukuran sudut saluran tunggal dapat terdiri dari dua transformator putar sinusoidal dan kosinus yang identik. Satu trafo putar bertindak sebagai pemancar, dan yang lainnya sebagai trafo kontrol. Pemancar dirangsang oleh sumber listrik AC. Keakuratan trafo putar adalah 6', dan keakuratan sistem saluran tunggal tidak kurang dari 6'. Untuk meningkatkan akurasi pengendalian sistem, dapat digunakan sistem pengukuran sudut saluran ganda.
**Jenis Transformator Putar**
Transformator putar umumnya memiliki struktur yang mirip dengan motor rotor belitan. Berbagai jenis atau nama trafo putar dapat diperoleh berdasarkan kriteria klasifikasi yang berbeda.
- Berdasarkan perbedaan penggunaannya, dapat dibedakan menjadi trafo putar komputasi dan trafo putar transmisi data.
- Berdasarkan hubungan fungsi antara tegangan keluaran dan sudut rotor, dapat dibedakan menjadi trafo putar sinusoidal, trafo putar linier, dan trafo putar proporsional.
- Berdasarkan hubungan posisi relatif dan peran spesifik dalam perhitungan sudut atau konversi terkait dan sistem transmisi sinyal yang dibangun oleh mereka, mereka dapat dibagi menjadi pemancar trafo putar, pemancar diferensial trafo putar, dan trafo putar.
Selain itu, trafo putar dapat dibagi menjadi tipe kontak dan non-kontak (dengan atau tanpa struktur sikat cincin selip); jenis sudut terbatas dan sudut tidak terbatas berdasarkan batas sudut putaran rotor; dan transformator putar pasangan kutub tunggal dan pasangan kutub banyak berdasarkan perbedaan jumlah pasangan kutub.
**Struktur Transformator Putar**
**Transformator Putar yang Disikat:** Gulungan rotor langsung diarahkan keluar melalui cincin selip dan sikat. Hal ini ditandai dengan struktur sederhana dan ukuran kecil, tetapi keandalannya buruk, dan masa pakainya pendek karena kontak geser mekanis antara sikat dan cincin selip. Saat ini, trafo putar bentuk struktural ini jarang digunakan, dan fokusnya adalah pada trafo putar tanpa sikat.
**Transformator Putar Tanpa Sikat:** Terbagi menjadi dua bagian utama yaitu badan trafo putar dan trafo tambahan. Inti besi primer dan sekunder serta kumparan transformator tambahan berbentuk cincin dan dipasang pada poros rotor dan rumahan, masing-masing, dengan celah radial tertentu.
Belitan rotor pada badan trafo putar dihubungkan dengan kumparan primer trafo tambahan. Sinyal listrik pada kumparan primer transformator tambahan, yaitu sinyal listrik pada belitan rotor, secara tidak langsung dikirim melalui kopling elektromagnetik dan kumparan sekunder transformator tambahan.
Struktur ini menghindari efek buruk yang disebabkan oleh kontak yang buruk antara sikat dan cincin selip, meningkatkan keandalan dan masa pakai transformator putar, namun ukuran, berat, dan biayanya meningkat. Saat ini, trafo putar tanpa sikat memiliki dua bentuk struktur. Yang satu disebut trafo putar tanpa sikat tipe trafo annular, dan yang lainnya disebut trafo putar keengganan.
**Transformator Putar Tipe Trafo Annular:** Struktur ini menghasilkan sumur non-kontak tanpa sikat. Bagian kanan pada gambar adalah stator dan rotor trafo putar yang khas, dengan belitan stator dan rotor yang sama dengan trafo putar yang disikat untuk konversi sinyal. Bagian kiri adalah trafo annular. Satu belitannya ada di stator, dan belitan lainnya ada di rotor, ditempatkan secara konsentris.
Belitan trafo annular pada rotor dihubungkan dengan belitan rotor untuk konversi sinyal, dan input dan output sinyal listriknya diselesaikan oleh trafo annular.
**Transformator Putar Keengganan:** Belitan eksitasi dan belitan keluaran transformator putar keengganan ditempatkan pada rangkaian slot stator yang sama dan tetap. Namun bentuk belitan eksitasi dan belitan keluaran berbeda. Sinyal keluaran belitan dua fasa harus tetap berupa sinyal listrik yang bervariasi secara sinusoidal terhadap sudut dan mempunyai perbedaan sudut listrik 90°.
Bentuk kutub magnet rotor dirancang khusus untuk membuat medan magnet celah udara mendekati sinusoidal. Desain bentuk rotor juga harus memenuhi jumlah kutub yang dibutuhkan. Terlihat bahwa bentuk rotor menentukan jumlah pasangan kutub dan bentuk medan magnet celah udara. Trafo putar keengganan umumnya dibuat dalam bentuk terpisah dan tidak digabungkan menjadi satu, diberikan kepada pengguna dalam bentuk terpisah, dirakit oleh pengguna.
