Um transformador rotativo (Sensores de resolver ) é uma micro-máquina indutiva cuja tensão de saída mantém uma relação funcional específica com a posição angular do rotor. É um sensor de deslocamento que converte o deslocamento angular em sinais elétricos e serve como um elemento de resolvedor capaz de coordenar a transformação e o cálculo da função.
Consiste em um estator e um rotor. O enrolamento do estator atua como o lado primário do transformador, recebendo tensão de excitação, enquanto o enrolamento do rotor atua como o lado secundário, obtendo tensão induzida através do acoplamento eletromagnético. O termo 'Rotary Transformer ' é atualmente usado profissionalmente na China e é abreviado como 'Rotário Transformador. ' Alguns se referem a ele como um 'resolver ' ou 'decomposer. '
Os transformadores rotativos são usados em sistemas de controle de servo de movimento para detecção e medição da posição do ângulo. Transformadores rotativos iniciais foram usados em dispositivos de computação e solução como um componente principal dos computadores analógicos. Sua saída é um sinal elétrico que varia com a posição angular do rotor em uma certa função, tipicamente sinusoidal, cosseno ou linear. Essas funções são comuns e fáceis de implementar. Com o design especializado dos enrolamentos, também é possível produzir saídas elétricas de certas funções especiais, mas essas funções são usadas apenas em ocasiões especiais e não são gerais.
Com o desenvolvimento da indústria eletrônica, a integração de componentes eletrônicos aumentou e os preços dos componentes diminuíram significativamente. Além disso, os avanços na tecnologia de processamento de sinal tornaram os circuitos de processamento de sinal dos transformadores rotativos mais simples, mais confiáveis e mais baratos. Além disso, o surgimento de decodificação de software para processamento de sinais tornou a questão do processamento de sinal mais flexível e conveniente. Como resultado, a aplicação de transformadores rotativos se expandiu e suas vantagens foram mais completas.
** Princípio de trabalho do transformador rotativo **
A essência de um transformador rotativo é um transformador. Os principais parâmetros são semelhantes aos transformadores, como tensão nominal, frequência nominal e taxa de transformação. A diferença é que seu lado principal e o lado secundário não são fixos, mas têm movimento relativo. Como o ângulo relativo entre as duas alterações, uma forma de onda com amplitude variável pode ser obtida no lado da saída. O design do transformador rotativo é baseado no princípio acima: a amplitude do sinal de saída varia com a posição, mas a frequência permanece inalterada. Em aplicações práticas, dois conjuntos de bobinas de saída são definidos, com uma diferença de fase de 90 graus, resultando em dois conjuntos de sinais com variações de amplitude SIN e COS.
Um sistema de medição de ângulo de canal único pode ser composto por dois transformadores rotativos sinusoidais e cossenos idênticos. Um transformador rotativo atua como um transmissor e o outro como um transformador de controle. O transmissor é excitado por uma fonte de energia CA. A precisão do transformador rotativo é de 6 'e a precisão do sistema de canal único não é inferior a 6'. Para melhorar a precisão do controle do sistema, um sistema de medição de ângulo de canal duplo pode ser usado.
** Tipos de transformadores rotativos **
Os transformadores rotativos geralmente têm uma estrutura semelhante a um motor de rotor de feridas. Diferentes tipos ou nomes de transformadores rotativos podem ser obtidos com base em diferentes critérios de classificação.
- Com base na diferença no uso, eles podem ser divididos em cálculo de transformadores rotativos e transformadores rotativos de transmissão de dados.
- Com base na relação de função entre a tensão de saída e o ângulo do rotor, eles podem ser divididos em transformadores rotativos sinusoidais, transformadores rotativos lineares e transformadores rotativos proporcionais.
- Com base na relação de posição relativa e em papéis específicos no cálculo do ângulo ou nos sistemas de conversão e transmissão de sinal relacionados construídos por eles, eles podem ser divididos em transmissores de transformadores rotativos, transmissores diferenciais do transformador rotativo e transformadores de transformadores rotativos.
Além disso, os transformadores rotativos podem ser divididos em tipos de contato e sem contato (com ou sem estruturas de escova de anel deslizante); ângulo limitado e tipos de ângulo ilimitado com base nos limites do ângulo de rotação do rotor; e transformadores rotativos de par de um pano e vários polos com base na diferença no número de pares de pólo.
** Estrutura do transformador rotativo **
** Transformador rotativo escovado: ** O enrolamento do rotor é diretamente conduzido através de anéis e escovas de deslizamento. É caracterizada por uma estrutura simples e tamanho pequeno, mas a confiabilidade é ruim, e a vida útil é curta devido ao contato deslizante mecânico entre as escovas e os anéis de escorregamento. Atualmente, essa forma estrutural de transformador rotativa raramente é usada e o foco está nos transformadores rotativos sem escova.
** Transformador rotativo sem escova: ** É dividido em duas partes principais, a saber, o corpo do transformador rotativo e o transformador adicional. Os núcleos de ferro primário e secundário e bobinas do transformador adicional são anulares e fixos no eixo do rotor e no alojamento, respectivamente, com uma certa lacuna radial.
O enrolamento do rotor do corpo do transformador rotativo é conectado à bobina primária do transformador adicional. O sinal elétrico na bobina primária do transformador adicional, ou seja, o sinal elétrico no enrolamento do rotor, é indiretamente enviado através do acoplamento eletromagnético e a bobina secundária do transformador adicional.
Essa estrutura evita os efeitos adversos causados pelo fraco contato entre os pincéis e os anéis de escorregamento, melhorando a confiabilidade e a vida útil do transformador rotativo, mas seu tamanho, peso e custo aumentam. Atualmente, os transformadores rotativos sem escova têm duas formas estruturais. Um é chamado de transformador rotativo sem escova do tipo transformador anular e o outro é chamado de transformador rotativo de relutância.
** Tipo de transformador anular Transformador rotativo: ** Essa estrutura alcança poço sem escova, sem contato. A parte direita da figura é um estator e rotor do transformador rotativo típico, com o mesmo estator e enrolamentos do rotor que um transformador rotativo escovado para conversão de sinal. A parte esquerda é o transformador anular. Seu enrolamento está no estator e o outro está no rotor, colocado concentricamente.
O enrolamento do transformador anular no rotor é conectado ao enrolamento do rotor para conversão de sinal, e a entrada e saída de seu sinal elétrico são concluídas pelo transformador anular.
** Transformador rotativo de relutância: ** O enrolamento de excitação e o enrolamento de saída do transformador rotativo de relutância são colocados no mesmo conjunto de slots do estator e permanecem fixo. No entanto, as formas do enrolamento de excitação e enrolamento de saída são diferentes. O sinal de saída do enrolamento bifásico ainda deve ser um sinal elétrico que varia sinusoidalmente com o ângulo e possui uma diferença de ângulo elétrico de 90 °.
A forma do pólo magnético do rotor é especialmente projetada para tornar o campo magnético do espaço de ar aproximadamente sinusoidal. O design da forma do rotor também deve atender ao número necessário de pólos. Pode -se observar que a forma do rotor determina o número de pares de pólo e a forma do campo magnético do espaço de ar. Transformadores rotativos de relutância geralmente são feitos de forma dividida e não combinados, fornecidos ao usuário em uma forma dividida, montados pelo usuário.
