En roterende transformator (Resolver Sensors ) er en induktiv mikromaskin hvis utgangsspenning opprettholder et spesifikt funksjonelt forhold til rotorens vinkelposisjon. Det er en forskyvningssensor som konverterer vinkelforskyvning til elektriske signaler og fungerer som et resolverelement som er i stand til å koordinere transformasjon og funksjonsberegning.
Den består av en stator og en rotor. Statorviklingen fungerer som primærsiden av transformatoren, og mottar eksitasjonsspenning, mens rotorviklingen fungerer som sekundærsiden, og oppnår indusert spenning gjennom elektromagnetisk kobling. Begrepet 'roterende transformator' brukes for tiden profesjonelt i Kina og er forkortet som 'roterende transformator.' Noen refererer til det som en 'resolver' eller 'dekomponerer.'
Roterende transformatorer brukes i bevegelsesservokontrollsystemer for vinkelposisjonsføling og måling. Tidlige roterende transformatorer ble brukt i databehandling og løsning av enheter som en hovedkomponent i analoge datamaskiner. Utgangen deres er et elektrisk signal som varierer med rotorens vinkelposisjon i en bestemt funksjon, typisk sinusformet, cosinus eller lineær. Disse funksjonene er vanlige og enkle å implementere. Med spesialisert utforming av viklingene er det også mulig å produsere elektriske utganger av visse spesialfunksjoner, men disse funksjonene brukes kun ved spesielle anledninger og er ikke generelle.
Med utviklingen av elektronikkindustrien har integreringen av elektroniske komponenter økt, og prisene på komponenter har sunket betydelig. I tillegg har fremskritt innen signalbehandlingsteknologi gjort signalbehandlingskretsene til roterende transformatorer enklere, mer pålitelige og billigere. Dessuten har fremveksten av programvaredekoding for signalbehandling gjort spørsmålet om signalbehandling mer fleksibelt og praktisk. Som et resultat har bruken av roterende transformatorer utvidet seg, og fordelene deres har blitt mer fullstendig realisert.
**Arbeidsprinsipp for roterende transformator**
Essensen av en roterende transformator er en transformator. Nøkkelparametere ligner på transformatorer, for eksempel nominell spenning, nominell frekvens og transformasjonsforhold. Forskjellen er at primærsiden og sekundærsiden ikke er faste, men har relativ bevegelse. Ettersom den relative vinkelen mellom de to endres, kan en bølgeform med varierende amplitude oppnås på utgangssiden. Utformingen av den roterende transformatoren er basert på prinsippet ovenfor: utgangssignalets amplitude varierer med posisjon, men frekvensen forblir uendret. I praktiske applikasjoner er to sett med utgangsspoler satt, med en 90-graders faseforskjell, noe som resulterer i to sett med signaler med SIN- og COS-amplitudevariasjoner.
Et enkeltkanals vinkelmålesystem kan være sammensatt av to identiske sinusformede og cosinus roterende transformatorer. Den ene roterende transformatoren fungerer som en sender, og den andre som en kontrolltransformator. Senderen begeistres av en vekselstrømkilde. Nøyaktigheten til den roterende transformatoren er 6', og nøyaktigheten til enkeltkanalsystemet er ikke mindre enn 6'. For å forbedre kontrollnøyaktigheten til systemet, kan et to-kanals vinkelmålesystem brukes.
**Typer roterende transformatorer**
Roterende transformatorer har generelt en struktur som ligner på en viklet rotormotor. Ulike typer eller navn på roterende transformatorer kan fås basert på forskjellige klassifiseringskriterier.
- Basert på forskjellen i bruk, kan de deles inn i datatransformatorer og roterende dataoverføringstransformatorer.
- Basert på funksjonsforholdet mellom utgangsspenning og rotorvinkel kan de deles inn i sinusformede roterende transformatorer, lineære roterende transformatorer og proporsjonale roterende transformatorer.
- Basert på det relative posisjonsforholdet og spesifikke roller i vinkelberegningen eller relaterte konverterings- og signaloverføringssystemer konstruert av dem, kan de deles inn i roterende transformatortransmittere, roterende transformatordifferensialtransmittere og roterende transformatortransformatorer.
I tillegg kan roterende transformatorer deles inn i kontakt- og ikke-kontakttyper (med eller uten sliperingbørstestrukturer); begrenset vinkel og ubegrensede vinkeltyper basert på rotorrotasjonsvinkelgrenser; og enpolet par og flerpolet par roterende transformatorer basert på forskjellen i antall polpar.
**Strukturen til den roterende transformatoren**
**Børstet roterende transformator:** Rotorviklingen føres direkte ut gjennom sleperinger og børster. Den er preget av en enkel struktur og liten størrelse, men påliteligheten er dårlig, og levetiden er kort på grunn av den mekaniske glidekontakten mellom børstene og sleperingene. For tiden er denne strukturelle formen for roterende transformator sjelden brukt, og fokuset er på børsteløse roterende transformatorer.
**Børsteløs roterende transformator:** Den er delt inn i to hoveddeler, nemlig den roterende transformatorkroppen og den ekstra transformatoren. De primære og sekundære jernkjernene og spolene til den ekstra transformatoren er ringformede og festet på henholdsvis rotorakselen og huset med et visst radielt gap.
Rotorviklingen til den roterende transformatorkroppen er forbundet med primærspolen til den ekstra transformatoren. Det elektriske signalet i primærspolen til tilleggstransformatoren, dvs. det elektriske signalet i rotorviklingen, sendes indirekte ut gjennom den elektromagnetiske koblingen og sekundærspolen til tilleggstransformatoren.
Denne strukturen unngår de negative effektene forårsaket av dårlig kontakt mellom børstene og sleperingene, og forbedrer påliteligheten og levetiden til den roterende transformatoren, men dens størrelse, vekt og kostnad øker. For tiden har børsteløse roterende transformatorer to strukturelle former. Den ene kalles den børsteløse roterende transformatoren av typen ringformet transformator, og den andre kalles rotasjonstransformatoren for reluktans.
**Roterende transformator av typen ringformet transformator:** Denne strukturen oppnår børsteløs, kontaktfri brønn. Høyre del i figuren er en typisk roterende transformatorstator og rotor, med samme stator- og rotorviklinger som en børstet roterende transformator for signalkonvertering. Den venstre delen er den ringformede transformatoren. Den ene viklingen er på statoren, og den andre er på rotoren, plassert konsentrisk.
Den ringformede transformatorviklingen på rotoren er forbundet med rotorviklingen for signalkonvertering, og inngangen og utgangen av dets elektriske signal fullføres av den ringformede transformatoren.
**Reluktansroterende transformator:** Eksitasjonsviklingen og utgangsviklingen til reluktansroterende transformator er plassert i samme sett med statorspalter og forblir faste. Imidlertid er formene for eksitasjonsviklingen og utgangsviklingen forskjellige. Utgangssignalet til tofaseviklingen skal fortsatt være et elektrisk signal som varierer sinusformet med vinkelen og har en elektrisk vinkelforskjell på 90°.
Formen på rotorens magnetiske pol er spesielt designet for å gjøre luftgapets magnetiske felt tilnærmet sinusformet. Utformingen av rotorformen må også oppfylle det nødvendige antall poler. Det kan sees at rotorens form bestemmer antall polpar og formen på luftgapets magnetfelt. Reluktans roterende transformatorer er vanligvis laget i delt form og ikke kombinert sammen, levert til brukeren i delt form, satt sammen av brukeren.
