Ротациони трансформатор (Ресолвер Сенсорс ) је индуктивна микро-машина чији излазни напон одржава специфичан функционални однос са угаоном позицијом ротора. То је сензор померања који претвара угаони померај у електричне сигнале и служи као резолверски елемент способан за трансформацију координата и прорачун функције.
Састоји се од статора и ротора. Намотај статора делује као примарна страна трансформатора, примајући побудни напон, док намотај ротора делује као секундарна страна, добијајући индуковани напон путем електромагнетне спреге. Термин „ротациони трансформатор“ се тренутно професионално користи у Кини и скраћено је као „ротациони трансформатор“. Неки га називају „ресолвер“ или „декомпосер“.
Ротациони трансформатори се користе у системима серво контроле кретања за детекцију и мерење положаја угла. Рани ротациони трансформатори су коришћени у рачунарству и решавању уређаја као главна компонента аналогних рачунара. Њихов излаз је електрични сигнал који варира у зависности од угаоног положаја ротора у одређеној функцији, типично синусоидној, косинусној или линеарној. Ове функције су уобичајене и једноставне за имплементацију. Са специјализованим дизајном намотаја, такође је могуће произвести електричне излазе одређених посебних функција, али се ове функције користе само у посебним приликама и нису опште.
Са развојем електронске индустрије повећана је интеграција електронских компоненти, а цене компоненти су значајно смањене. Поред тога, напредак у технологији обраде сигнала учинио је кругове за обраду сигнала ротационих трансформатора једноставнијим, поузданијим и јефтинијим. Штавише, појава софтверског декодирања за обраду сигнала учинила је питање обраде сигнала флексибилнијим и практичнијим. Као резултат, примена ротационих трансформатора је проширена, а њихове предности су потпуније реализоване.
**Принцип рада ротационог трансформатора**
Суштина ротационог трансформатора је трансформатор. Кључни параметри су слични трансформаторима, као што су називни напон, називна фреквенција и однос трансформације. Разлика је у томе што његова примарна и секундарна страна нису фиксне већ имају релативно кретање. Како се релативни угао између ова два мења, таласни облик са променљивом амплитудом може се добити на излазној страни. Дизајн ротационог трансформатора заснива се на горе наведеном принципу: амплитуда излазног сигнала варира са позицијом, али фреквенција остаје непромењена. У практичним применама, постављају се два сета излазних калемова, са фазном разликом од 90 степени, што резултира два сета сигнала са варијацијама амплитуде СИН и ЦОС.
Једноканални систем за мерење угла може бити састављен од два идентична синусоидна и косинусна ротирајућа трансформатора. Један ротациони трансформатор делује као предајник, а други као управљачки трансформатор. Предајник се побуђује извором наизменичне струје. Тачност ротационог трансформатора је 6', а тачност једноканалног система није мања од 6'. Да би се побољшала контролна тачност система, може се користити двоканални систем за мерење угла.
**Врсте ротационих трансформатора**
Ротациони трансформатори генерално имају структуру сличну мотору са намотаним ротором. Различити типови или називи ротационих трансформатора могу се добити на основу различитих критеријума класификације.
- На основу разлике у употреби, могу се поделити на рачунарске ротационе трансформаторе и ротационе трансформаторе за пренос података.
- На основу функцијског односа између излазног напона и угла ротора, могу се поделити на синусоидне ротационе трансформаторе, линеарне ротационе трансформаторе и пропорционалне ротационе трансформаторе.
- На основу односа релативног положаја и специфичних улога у прорачуну угла или повезаним системима конверзије и преноса сигнала које су они конструисали, могу се поделити на ротационе трансформаторске предајнике, ротационе трансформаторске диференцијалне предајнике и ротационе трансформаторске трансформаторе.
Додатно, ротациони трансформатори се могу поделити на контактне и бесконтактне типове (са или без структуре четкица са клизним прстеном); типови ограниченог угла и неограниченог угла на основу ограничења угла ротације ротора; и једнополни пар и вишеполни пар ротационих трансформатора на основу разлике у броју парова полова.
**Структура ротационог трансформатора**
**Брушени ротациони трансформатор:** Намотај ротора се директно изводи кроз клизне прстенове и четке. Одликује се једноставном структуром и малом величином, али је поузданост лоша, а животни век је кратак због механичког клизног контакта између четкица и клизних прстенова. Тренутно се овај структурни облик ротационог трансформатора ретко користи, а фокус је на ротационим трансформаторима без четкица.
**Ротациони трансформатор без четкица:** Подељен је на два главна дела, односно тело ротационог трансформатора и додатни трансформатор. Примарна и секундарна гвоздена језгра и калемови додатног трансформатора су прстенасти и причвршћени на осовину ротора и кућиште, респективно, са одређеним радијалним зазором.
Намотај ротора тела ротационог трансформатора повезан је са примарним намотајем додатног трансформатора. Електрични сигнал у примарном калему додатног трансформатора, односно електрични сигнал у намотају ротора, индиректно се шаље преко електромагнетне спојнице и секундарног намотаја додатног трансформатора.
Ова структура избегава штетне ефекте узроковане лошим контактом између четкица и клизних прстенова, побољшавајући поузданост и радни век ротационог трансформатора, али се повећава његова величина, тежина и цена. Тренутно, ротациони трансформатори без четкица имају два структурна облика. Један се назива ротациони трансформатор типа прстенастог трансформатора без четкица, а други се назива релуктанцијски ротациони трансформатор.
**Ротациони трансформатор типа прстенастог трансформатора:** Ова структура постиже добро без четкица, без контакта. Десни део на слици је типичан статор и ротор ротационог трансформатора, са истим намотајима статора и ротора као и брушени ротациони трансформатор за конверзију сигнала. Леви део је прстенасти трансформатор. Његов један намотај је на статору, а други на ротору, концентрично постављен.
Намотај прстенастог трансформатора на ротору је повезан са намотајем ротора за конверзију сигнала, а улаз и излаз његовог електричног сигнала употпуњује прстенасти трансформатор.
**Релуктантни ротациони трансформатор:** Побудни намотај и излазни намотај релуктантног ротационог трансформатора смештени су у исти сет прореза статора и остају фиксни. Међутим, облици побудног и излазног намотаја су различити. Излазни сигнал двофазног намотаја и даље треба да буде електрични сигнал који варира синусоидно са углом и има електричну разлику углова од 90°.
Облик магнетног пола ротора је посебно дизајниран да магнетно поље ваздушног распора буде приближно синусоидно. Дизајн облика ротора такође мора задовољити потребан број полова. Види се да облик ротора одређује број парова полова и облик магнетног поља ваздушног зазора. Релуктантни ротациони трансформатори се углавном израђују у подељеном облику и не комбинују се заједно, дају се кориснику у подељеном облику, а саставља их корисник.
