วิธีทำความเข้าใจอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับเซ็นเซอร์รีโซลเวอร์หม้อแปลงโรตารี

หม้อแปลงไฟฟ้าแบบหมุน (เซ็นเซอร์ตัวละลาย ) คือเครื่องไมโครอุปนัยซึ่งแรงดันเอาต์พุตจะรักษาความสัมพันธ์ในการทำงานเฉพาะกับตำแหน่งเชิงมุมของโรเตอร์ เป็นดิสเพลสเมนต์เซนเซอร์ที่แปลงการกระจัดเชิงมุมเป็นสัญญาณไฟฟ้า และทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบรีโซลเวอร์ที่สามารถประสานงานการแปลงและการคำนวณฟังก์ชันได้

ประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ ขดลวดสเตเตอร์ทำหน้าที่เป็นด้านปฐมภูมิของหม้อแปลง โดยรับแรงดันไฟฟ้ากระตุ้น ในขณะที่ขดลวดของโรเตอร์ทำหน้าที่เป็นด้านทุติยภูมิ โดยรับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำผ่านข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้า คำว่า 'หม้อแปลงไฟฟ้าแบบหมุน' ถูกใช้อย่างมืออาชีพในประเทศจีนในปัจจุบัน และเรียกโดยย่อว่า 'หม้อแปลงไฟฟ้าแบบหมุน' บางคนเรียกว่า 'ตัวแก้ไข' หรือ 'ตัวแยกส่วน'

หม้อแปลงโรตารีใช้ในระบบควบคุมเซอร์โวแบบเคลื่อนที่สำหรับการตรวจจับและการวัดตำแหน่งมุม หม้อแปลงไฟฟ้าแบบหมุนในยุคแรกๆ ถูกนำมาใช้ในการคำนวณและแก้ไขอุปกรณ์ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของคอมพิวเตอร์แอนะล็อก เอาท์พุตของพวกมันคือสัญญาณไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปตามตำแหน่งเชิงมุมของโรเตอร์ในฟังก์ชันบางอย่าง โดยทั่วไปจะเป็นไซนูซอยด์ โคไซน์ หรือเชิงเส้น ฟังก์ชันเหล่านี้เป็นเรื่องปกติและใช้งานง่าย ด้วยการออกแบบขดลวดแบบพิเศษ จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเอาท์พุตไฟฟ้าจากฟังก์ชันพิเศษบางอย่าง แต่ฟังก์ชันเหล่านี้ใช้ในโอกาสพิเศษเท่านั้นและไม่ใช่แบบทั่วไป

ด้วยการพัฒนาของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ การรวมชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้เพิ่มขึ้น และราคาของส่วนประกอบก็ลดลงอย่างมาก นอกจากนี้ ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการประมวลผลสัญญาณทำให้วงจรการประมวลผลสัญญาณของหม้อแปลงโรตารีง่ายขึ้น เชื่อถือได้มากขึ้น และราคาถูกกว่า นอกจากนี้ การเกิดขึ้นของการถอดรหัสซอฟต์แวร์สำหรับการประมวลผลสัญญาณทำให้การประมวลผลสัญญาณมีความยืดหยุ่นและสะดวกยิ่งขึ้น เป็นผลให้การประยุกต์ใช้หม้อแปลงโรตารีได้ขยายออกไปและข้อดีของมันก็ได้รับการตระหนักอย่างเต็มที่มากขึ้น

**หลักการทำงานของหม้อแปลงโรตารี**

สาระสำคัญของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบหมุนคือหม้อแปลงไฟฟ้า พารามิเตอร์หลักจะคล้ายกับหม้อแปลง เช่น แรงดันไฟฟ้า ความถี่ที่กำหนด และอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง ความแตกต่างก็คือด้านหลักและด้านรองไม่คงที่แต่มีการเคลื่อนไหวสัมพันธ์กัน เนื่องจากมุมสัมพัทธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงทั้งสอง จึงสามารถรับรูปคลื่นที่มีแอมพลิจูดต่างกันได้ที่ด้านเอาท์พุต การออกแบบหม้อแปลงโรตารีเป็นไปตามหลักการข้างต้น: แอมพลิจูดของสัญญาณเอาท์พุตจะแตกต่างกันไปตามตำแหน่ง แต่ความถี่ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในการใช้งานจริง จะมีการตั้งค่าคอยล์เอาท์พุตสองชุด โดยมีเฟสต่างกัน 90 องศา ส่งผลให้ได้สัญญาณสองชุดที่มีความแปรผันของแอมพลิจูด SIN และ COS

ระบบการวัดมุมแบบช่องเดียวสามารถประกอบด้วยหม้อแปลงโรตารีไซน์และโคไซน์ที่เหมือนกันสองตัว หม้อแปลงโรตารีตัวหนึ่งทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณ และอีกตัวเป็นหม้อแปลงควบคุม เครื่องส่งตื่นเต้นกับแหล่งพลังงานไฟฟ้ากระแสสลับ ความแม่นยำของหม้อแปลงโรตารีคือ 6' และความแม่นยำของระบบช่องสัญญาณเดียวไม่น้อยกว่า 6' เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุมของระบบ สามารถใช้ระบบการวัดมุมแบบสองช่องสัญญาณได้

**ประเภทของหม้อแปลงโรตารี**

โดยทั่วไปหม้อแปลงโรตารีจะมีโครงสร้างคล้ายกับมอเตอร์โรเตอร์แบบพันแผล สามารถรับประเภทหรือชื่อต่างๆ ของหม้อแปลงโรตารีได้ตามเกณฑ์การจำแนกประเภทที่แตกต่างกัน

- ขึ้นอยู่กับความแตกต่างในการใช้งาน พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นหม้อแปลงโรตารีคอมพิวเตอร์และหม้อแปลงโรตารีส่งข้อมูล

- ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของฟังก์ชันระหว่างแรงดันเอาต์พุตและมุมของโรเตอร์ พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นหม้อแปลงโรตารีไซนูซอยด์ หม้อแปลงโรตารีเชิงเส้น และหม้อแปลงโรตารีตามสัดส่วน

- ขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ของตำแหน่งสัมพัทธ์และบทบาทเฉพาะในการคำนวณมุมหรือการแปลงที่เกี่ยวข้องและระบบส่งสัญญาณที่สร้างขึ้นโดยระบบเหล่านี้ สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องส่งสัญญาณหม้อแปลงโรตารี เครื่องส่งสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียลของหม้อแปลงโรตารี และหม้อแปลงหม้อแปลงโรตารี

นอกจากนี้ หม้อแปลงแบบหมุนสามารถแบ่งได้เป็นประเภทสัมผัสและไม่สัมผัส (มีหรือไม่มีโครงสร้างแปรงแหวนสลิป) มุมที่จำกัดและมุมไม่จำกัดตามขีดจำกัดมุมการหมุนของโรเตอร์ และหม้อแปลงไฟฟ้าแบบหมุนคู่ขั้วเดียวและหลายขั้วขึ้นอยู่กับความแตกต่างในจำนวนคู่ขั้ว

**โครงสร้างของหม้อแปลงโรตารี**

**หม้อแปลงโรตารีแบบแปรง:** ขดลวดโรเตอร์จะถูกดึงออกโดยตรงผ่านแหวนสลิปและแปรง มีโครงสร้างที่เรียบง่ายและมีขนาดเล็ก แต่มีความน่าเชื่อถือต่ำ และอายุการใช้งานสั้นเนื่องจากการเลื่อนแบบกลไกระหว่างแปรงและแหวนสลิป ปัจจุบันรูปแบบโครงสร้างของหม้อแปลงโรตารีนี้ไม่ค่อยได้ใช้ และมุ่งเน้นไปที่หม้อแปลงโรตารีแบบไร้แปรงถ่าน

**หม้อแปลงโรตารีแบบไร้แปรงถ่าน:** แบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลัก คือ ตัวหม้อแปลงโรตารีและหม้อแปลงเพิ่มเติม แกนเหล็กและขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงเพิ่มเติมนั้นเป็นรูปวงแหวนและยึดอยู่กับเพลาโรเตอร์และตัวเรือนตามลำดับโดยมีช่องว่างในแนวรัศมี

ขดลวดโรเตอร์ของตัวหม้อแปลงโรตารีเชื่อมต่อกับขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเพิ่มเติม สัญญาณไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเพิ่มเติม กล่าวคือ สัญญาณไฟฟ้าในขดลวดโรเตอร์ จะถูกส่งทางอ้อมผ่านข้อต่อแม่เหล็กไฟฟ้าและขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงเพิ่มเติม

โครงสร้างนี้หลีกเลี่ยงผลกระทบที่เกิดจากการสัมผัสที่ไม่ดีระหว่างแปรงและแหวนสลิป ปรับปรุงความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานของหม้อแปลงโรตารี แต่ขนาด น้ำหนัก และต้นทุนกลับเพิ่มขึ้น ปัจจุบันหม้อแปลงไฟฟ้าแบบโรตารี่แบบไม่มีแปรงมีรูปแบบโครงสร้างสองแบบ อันหนึ่งเรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าแบบวงแหวนชนิดไร้แปรงถ่านและอีกอันเรียกว่าหม้อแปลงไฟฟ้าแบบฝืนใจ

**หม้อแปลงไฟฟ้าแบบวงแหวนชนิดโรตารี:** โครงสร้างนี้ใช้วัสดุไร้แปรงถ่านและไม่มีการสัมผัสอย่างดี ส่วนด้านขวาในรูปคือสเตเตอร์และโรเตอร์ของหม้อแปลงโรตารีทั่วไป โดยมีขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์แบบเดียวกับหม้อแปลงโรตารีแบบมีแปรงสำหรับการแปลงสัญญาณ ส่วนด้านซ้ายเป็นหม้อแปลงวงแหวน ขดลวดอันหนึ่งอยู่ที่สเตเตอร์ และอีกอันอยู่บนโรเตอร์ซึ่งวางอยู่ตรงกลาง

ขดลวดหม้อแปลงวงแหวนบนโรเตอร์เชื่อมต่อกับขดลวดโรเตอร์สำหรับการแปลงสัญญาณ และอินพุตและเอาต์พุตของสัญญาณไฟฟ้าจะเสร็จสมบูรณ์โดยหม้อแปลงวงแหวน

**หม้อแปลงโรตารีรีลัคแทนซ์:** ขดลวดกระตุ้นและขดลวดเอาท์พุตของหม้อแปลงโรตารีรีลัคแทนซ์จะอยู่ในช่องสเตเตอร์ชุดเดียวกันและคงที่ อย่างไรก็ตาม รูปแบบของขดลวดกระตุ้นและขดลวดเอาท์พุตจะแตกต่างกัน สัญญาณเอาท์พุตของการพันขดลวดสองเฟสควรยังคงเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่แตกต่างกันแบบไซน์ซอยด์ตามมุม และมีความแตกต่างของมุมไฟฟ้า 90°

รูปทรงของขั้วแม่เหล็กของโรเตอร์ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้สนามแม่เหล็กของช่องว่างอากาศอยู่ที่ประมาณไซน์ซอยด์ การออกแบบรูปทรงโรเตอร์ต้องเป็นไปตามจำนวนเสาที่ต้องการด้วย จะเห็นได้ว่ารูปร่างของโรเตอร์เป็นตัวกำหนดจำนวนคู่ขั้วและรูปร่างของสนามแม่เหล็กช่องว่างอากาศ โดยทั่วไปแล้วหม้อแปลงไฟฟ้าแบบรีลัคแทนซ์แบบรีลัคแทนซ์จะทำในรูปแบบแยกและไม่ได้รวมเข้าด้วยกัน โดยจัดเตรียมให้กับผู้ใช้ในรูปแบบแยกที่ประกอบโดยผู้ใช้