Transformator obrotowy (Czujniki rozdzielcze ) jest indukcyjną mikro-maszyną, której napięcie wyjściowe utrzymuje specyficzną zależność funkcjonalną z położeniem kątowym wirnika. Jest to czujnik przemieszczenia, który przekształca przemieszczenie kątowe w sygnały elektryczne i służy jako element rozdzielczy zdolny do współrzędnych transformacji i obliczenia funkcji.
Składa się z stojana i wirnika. Uzwojenie stojana działa jako podstawowa strona transformatora, otrzymując napięcie wzbudzenia, podczas gdy uzwojenie wirnika działa jak strona wtórna, uzyskując napięcie indukowane przez sprzężenie elektromagnetyczne. Termin „Rotary Transformer ” jest obecnie używany profesjonalnie w Chinach i jest skrócony jako 'Rotary Transformer. ' Niektórzy nazywają go rozkładem 'rozdzielcz ' lub '. '
Transformatory obrotowe są używane w systemach sterowania serwozimem ruchu do wykrywania i pomiaru pozycji kąta. Wczesne transformatory obrotowe zastosowano w urządzeniach obliczeniowych i rozwiązywanych jako główny składnik komputerów analogowych. Ich wyjście jest sygnałem elektrycznym, który zmienia się w zależności od położenia kątowego wirnika w określonej funkcji, zwykle sinusoidalnej, cosinusie lub liniowej. Funkcje te są powszechne i łatwe do wdrożenia. Przy specjalistycznym projektowaniu uzwojeń można również wytworzyć wyjścia elektryczne niektórych specjalnych funkcji, ale funkcje te są używane tylko w specjalnych okazjach i nie są ogólne.
Wraz z rozwojem przemysłu elektronicznego integracja komponentów elektronicznych wzrosła, a ceny komponentów znacznie spadły. Ponadto postępy w technologii przetwarzania sygnałów sprawiły, że obwody przetwarzania sygnału transformatorów obrotowych były prostsze, bardziej niezawodne i tańsze. Ponadto pojawienie się dekodowania oprogramowania do przetwarzania sygnałów sprawiło, że kwestia przetwarzania sygnału jest bardziej elastyczna i wygodna. W rezultacie zastosowanie transformatorów obrotowych rozszerzyło się, a ich zalety zostały w pełni zrealizowane.
** Zasada pracy transformatora obrotowego **
Istotą transformatora obrotowego jest transformator. Kluczowe parametry są podobne do transformatorów, takich jak napięcie znamionowe, częstotliwość znamionowa i współczynnik transformacji. Różnica polega na tym, że jej podstawowa strona i drugorzędna strona nie są ustalone, ale mają względny ruch. Jako kąt względny między dwiema zmianami, można uzyskać przebieg o różnej amplitudzie po stronie wyjściowej. Projekt transformatora obrotowego opiera się na powyższej zasadzie: amplituda sygnału wyjściowego zmienia się w zależności od pozycji, ale częstotliwość pozostaje niezmieniona. W praktycznych zastosowaniach ustawiane są dwa zestawy cewek wyjściowych, z różnicą fazową 90 stopni, co skutkuje dwoma zestawami sygnałów o zmianach amplitudy SIN i COS.
System pomiaru jednego kanału może składać się z dwóch identycznych transformatorów obrotowych sinusoidalnych i cosinus. Jeden transformator obrotowy działa jako nadajnik, a drugi jako transformator kontrolny. Nadajnik jest podekscytowany źródłem zasilania AC. Dokładność transformatora obrotowego wynosi 6 ', a dokładność systemu jednokanałowego wynosi nie mniej niż 6'. Aby poprawić dokładność kontroli systemu, można zastosować system pomiaru podwójnego kanału.
** Rodzaje transformatorów obrotowych **
Transformatory obrotowe mają na ogół strukturę podobną do silnika-rotacyjnego. Różne typy lub nazwy transformatorów obrotowych można uzyskać na podstawie różnych kryteriów klasyfikacji.
- W oparciu o różnicę w użyciu można je podzielić na obliczanie transformatorów obrotowych i transformatorów obrotowych transmisji danych.
- Na podstawie zależności funkcji między napięciem wyjściowym a kątem wirnika można je podzielić na sinusoidalne transformatory obrotowe, liniowe transformatory obrotowe i proporcjonalne transformatory obrotowe.
- W oparciu o względną zależność pozycji i specyficzne role w obliczeniach kąta lub powiązanych systemach konwersji i przesyłania sygnałów skonstruowanych przez nich, można je podzielić na przekaźniki transformatorów obrotowych, transformatory różnicowe transformatora obrotowego i transformatory transformatorów obrotowych.
Dodatkowo transformatory obrotowe można podzielić na typy kontaktowe i niekonaktowe (ze strukturami szczotkowania pierścienia lub bez); ograniczone typy kąta i nieograniczonego kąta oparte na granicach kąta obrotu wirnika; oraz transformatory obrotowe pary jednocześniowe i wielobiegowe oparte na różnicy w liczbie par biegunów.
** Struktura transformatora obrotowego **
** Szczotkowany transformator obrotowy: ** Koortę wirnika jest bezpośrednio prowadzona przez pierścienie poślizgu i szczotki. Charakteryzuje się prostą strukturą i małą wielkością, ale niezawodność jest słaba, a żywotność jest krótka ze względu na mechaniczny kontakt ślizgowy między szczotkami i pierścieniami poślizgu. Obecnie ta strukturalna forma transformatora obrotowego jest rzadko stosowana, a nacisk kładziony jest na bezszczotkowe transformatory obrotowe.
** Bezszczotkowy transformator obrotowy: ** Jest on podzielony na dwie główne części, a mianowicie obrotowy korpus transformatora i dodatkowy transformator. Pierwotne i wtórne rdzenie żelaza i cewki dodatkowego transformatora są odpowiednio pierścieniowe i przymocowane na wałku wirnika i obudowie z pewną szczeliną promieniową.
Uzwojenie wirnika obrotowego korpusu transformatora jest połączone z cewką pierwotną dodatkowego transformatora. Sygnał elektryczny w cewce pierwotnej dodatkowego transformatora, tj. Sygnał elektryczny w uzwojeniu wirnika, jest pośrednio wysyłany przez sprzężenie elektromagnetyczne i cewkę wtórną dodatkowego transformatora.
Struktura ta pozwala uniknąć działań niepożądanych spowodowanych słabym kontaktem między szczotkami i pierścieniami poślizgowymi, poprawiając niezawodność i żywotność transformatora obrotowego, ale jego rozmiar, waga i koszt są zwiększone. Obecnie bezszczotkowe transformatory obrotowe mają dwie formy strukturalne. Jeden nazywa się pierścieniowym transformatorem obrotowym typu obrotowego, a drugi nazywa się transformatorem obrotowym niechęci.
** Transformator obrotowy typu transformatora pierścieniowego: ** Ta struktura osiąga bezszczotkową, niekonaktową. Prawą częścią na rysunku jest typowy stojan i wirnik transformatora obrotowego, z tym samym uzwojeniem stojan i wirnika, co szczotkowany transformator obrotowy do konwersji sygnału. Lewa część to transformator pierścieniowy. Jedno uzwojenie znajduje się na stojanie, a drugi na wirnik, umieszczony koncentrycznie.
Uzwojenie transformatora pierścieniowego na wirniku jest połączone z uzwojeniem wirnika do konwersji sygnału, a wejście i wyjście sygnału elektrycznego są uzupełniane przez transformator pierścieniowy.
** Niechęć transformator obrotowy: ** Uzwojenie wzbudzenia i uzwojenie wyjściowe transformatora obrotowego niechęci są umieszczane w tym samym zestawie szczelin stojanych i pozostają stałe. Jednak formy uzwojenia wzbudzenia i uzwojenia wyjściowego są różne. Sygnał wyjściowy uzwojenia dwufazowego powinien nadal być sygnałem elektryczny, który zmienia się sinusoidalnie wraz z kątem i ma różnicę kąta elektrycznego 90 °.
Kształt bieguna magnetycznego wirnika jest specjalnie zaprojektowany w celu uczynienia pola magnetycznego szczeliny powietrznej w przybliżeniu sinusoidalnym. Konstrukcja kształtu wirnika musi również spełniać wymaganą liczbę biegunów. Można zauważyć, że kształt wirnika określa liczbę par biegunowych i kształt pola magnetycznego szczeliny powietrznej. Transformatory obrotowe niechęci są zwykle wykonane w formie podzielonej i nie łączą się razem, dostarczane użytkownikowi w formie podzielonej, zmontowane przez użytkownika.
