Bir döner transformatör (Çözücü Sensörler ), çıkış voltajı rotorun açısal konumuyla belirli bir işlevsel ilişkiyi koruyan endüktif bir mikro makinedir. Açısal yer değiştirmeyi elektrik sinyallerine dönüştüren, koordinat dönüşümü ve fonksiyon hesaplaması yapabilen bir çözücü eleman olarak görev yapan bir yer değiştirme sensörüdür.
Bir stator ve bir rotordan oluşur. Stator sargısı, uyarma gerilimini alarak transformatörün birincil tarafı olarak görev yaparken, rotor sargısı, elektromanyetik bağlantı aracılığıyla indüklenen gerilimi elde ederek ikincil taraf görevi görür. 'Döner transformatör' terimi şu anda Çin'de profesyonel olarak kullanılmaktadır ve 'döner transformatör' olarak kısaltılmaktadır. Bazıları buna 'çözücü' veya 'ayrıştırıcı' olarak atıfta bulunur.
Döner transformatörler, açı konumu algılama ve ölçümü için hareket servo kontrol sistemlerinde kullanılır. İlk döner transformatörler, analog bilgisayarların ana bileşeni olarak hesaplama ve çözümleme cihazlarında kullanıldı. Çıkışları, belirli bir fonksiyonda, tipik olarak sinüzoidal, kosinüs veya doğrusal olmak üzere, rotorun açısal konumuna göre değişen bir elektrik sinyalidir. Bu işlevler yaygındır ve uygulanması kolaydır. Sargıların özel tasarımı ile belirli özel fonksiyonların elektriksel çıkışlarını üretmek de mümkündür ancak bu fonksiyonlar sadece özel durumlarda kullanılır ve genel değildir.
Elektronik sektörünün gelişmesiyle birlikte elektronik bileşenlerin entegrasyonu artmış ve bileşen fiyatları önemli ölçüde düşmüştür. Ayrıca sinyal işleme teknolojisindeki gelişmeler, döner transformatörlerin sinyal işleme devrelerini daha basit, daha güvenilir ve daha ucuz hale getirdi. Üstelik sinyal işlemeye yönelik yazılım kod çözmenin ortaya çıkışı, sinyal işleme konusunu daha esnek ve kullanışlı hale getirdi. Sonuç olarak, döner transformatörlerin uygulama alanı genişledi ve avantajları daha iyi anlaşıldı.
**Döner Transformatörün Çalışma Prensibi**
Döner transformatörün özü bir transformatördür. Nominal gerilim, nominal frekans ve dönüşüm oranı gibi temel parametreler transformatörlere benzer. Aradaki fark, birincil tarafı ve ikincil tarafının sabit olmayıp göreceli harekete sahip olmasıdır. İki arasındaki bağıl açı değiştikçe çıkış tarafında değişen genliğe sahip bir dalga formu elde edilebilir. Döner transformatörün tasarımı yukarıdaki prensibe dayanmaktadır: çıkış sinyali genliği konuma göre değişir, ancak frekans değişmeden kalır. Pratik uygulamalarda, 90 derecelik faz farkına sahip iki set çıkış bobini ayarlanır, bu da SIN ve COS genlik değişimlerine sahip iki set sinyalle sonuçlanır.
Tek kanallı bir açı ölçüm sistemi iki özdeş sinüzoidal ve kosinüs döner transformatörden oluşabilir. Döner transformatörlerden biri verici, diğeri ise kontrol transformatörü görevi görür. Verici bir AC güç kaynağı tarafından uyarılır. Döner transformatörün doğruluğu 6' olup, tek kanallı sistemin doğruluğu 6'dan az değildir. Sistemin kontrol doğruluğunu arttırmak için çift kanallı açı ölçüm sistemi kullanılabilir.
**Döner Transformatör Çeşitleri**
Döner transformatörler genellikle yara rotorlu motora benzer bir yapıya sahiptir. Farklı sınıflandırma kriterlerine göre farklı tip veya adlarda döner transformatörler elde edilebilir.
- Kullanım farklılığına bağlı olarak hesaplama döner transformatörleri ve veri iletim döner transformatörleri olarak ikiye ayrılabilirler.
- Çıkış voltajı ile rotor açısı arasındaki fonksiyon ilişkisine bağlı olarak sinüzoidal döner transformatörler, doğrusal döner transformatörler ve oransal döner transformatörler olarak ayrılabilirler.
- Göreceli konum ilişkisine ve açı hesaplamasındaki belirli rollere veya bunlar tarafından oluşturulan ilgili dönüşüm ve sinyal iletim sistemlerine bağlı olarak, döner transformatör vericileri, döner transformatör diferansiyel vericileri ve döner transformatör transformatörleri olarak ayrılabilirler.
Ek olarak, döner transformatörler temaslı ve temassız tiplere (kayma halkası fırça yapısına sahip veya olmayan) ayrılabilir; rotor dönüş açısı sınırlarına göre sınırlı açı ve sınırsız açı türleri; ve kutup çifti sayısındaki farka dayalı olarak tek kutuplu çift ve çok kutuplu çift döner transformatörler.
**Döner Transformatörün Yapısı**
**Fırçalanmış Döner Transformatör:** Rotor sargısı doğrudan kayma halkaları ve fırçalar aracılığıyla dışarı çıkarılır. Basit bir yapıya ve küçük boyuta sahiptir, ancak güvenilirliği zayıftır ve fırçalar ile kayma halkaları arasındaki mekanik kayan temas nedeniyle ömrü kısadır. Şu anda, döner transformatörün bu yapısal formu nadiren kullanılmaktadır ve odak noktası fırçasız döner transformatörlerdir.
**Fırçasız Döner Transformatör:** Döner transformatör gövdesi ve ek transformatör olmak üzere iki ana parçaya ayrılır. Ek transformatörün birincil ve ikincil demir çekirdekleri ve bobinleri halka şeklindedir ve sırasıyla rotor miline ve mahfazaya belirli bir radyal boşlukla sabitlenmiştir.
Döner transformatör gövdesinin rotor sargısı, ek transformatörün birincil bobinine bağlanır. İlave transformatörün primer bobinindeki elektrik sinyali, yani rotor sargısındaki elektrik sinyali, ilave transformatörün elektromanyetik kuplajı ve sekonder bobini aracılığıyla dolaylı olarak gönderilir.
Bu yapı, fırçalar ve kayar halkalar arasındaki zayıf temasın neden olduğu olumsuz etkileri ortadan kaldırarak döner transformatörün güvenilirliğini ve hizmet ömrünü artırır, ancak boyutu, ağırlığı ve maliyeti artar. Şu anda fırçasız döner transformatörlerin iki yapısal formu vardır. Bunlardan birine halkasal transformatör tipi fırçasız döner transformatör, diğerine ise relüktans döner transformatör denir.
**Yuvarlak Transformatör Tipi Döner Transformatör:** Bu yapı fırçasız, temassız kuyu elde eder. Şekildeki sağ kısım, sinyal dönüşümü için fırçalanmış bir döner transformatörle aynı stator ve rotor sargılarına sahip tipik bir döner transformatör statoru ve rotorudur. Sol kısım halka şeklindeki transformatördür. Bir sargısı stator üzerinde, diğeri ise eşmerkezli olarak yerleştirilmiş rotor üzerindedir.
Rotor üzerindeki halka şeklindeki transformatör sargısı, sinyal dönüşümü için rotor sargısına bağlanır ve elektrik sinyalinin girişi ve çıkışı, halka şeklindeki transformatör tarafından tamamlanır.
**Relüktans Döner Transformatörü:** İsteksizlik döner transformatörünün uyarma sargısı ve çıkış sargısı aynı stator yuvası setine yerleştirilir ve sabit kalır. Ancak uyarma sargısı ve çıkış sargısının biçimleri farklıdır. İki fazlı sargının çıkış sinyali yine de açıya göre sinüzoidal olarak değişen ve 90° elektriksel açı farkına sahip bir elektrik sinyali olmalıdır.
Rotor manyetik kutbunun şekli, hava boşluğu manyetik alanını yaklaşık olarak sinüzoidal hale getirecek şekilde özel olarak tasarlanmıştır. Rotor şeklinin tasarımı aynı zamanda gerekli kutup sayısını da karşılamalıdır. Rotorun şeklinin kutup çifti sayısını ve hava boşluğu manyetik alanının şeklini belirlediği görülmektedir. Relüktans döner transformatörler genellikle parçalı olarak yapılır ve birleştirilmez, kullanıcıya parçalı olarak sunulur, kullanıcı tarafından montajı yapılır.
