磁阻式旋转变压器的工作原理及应用

旋转变压器的绕组包括励磁绕组与输出绕组。图2-11所示旋变结构中，高频正弦交流励磁电压E_R1-R2通过集电环输入到位于转子的励磁绕组，它在电动机的内部产生高频脉振磁场，随着转子的旋转，位于定子上的两相正交输出绕组分别感应到相差90°电角度的高频交流电压E_S1-S3与E_S2-S4。

图2-11 旋转变压器绕组结构示意图

假定输出绕组与励磁绕组变比是k，那么输出绕组电压可以近似表示为

图2-12给出了典型的励磁绕组与输出绕组电压波形，可以看出随着转子角度发生变化（0～360°），输出绕组的高频电压信号明显受到了转子位置的调制。需要采用合适的解算器从两相输出绕组电压中解算出转子的位置信息。

有一种磁阻式的旋转变压器，其工作原理如图2-13所示。与前一种不同的是，磁阻式旋转变压器的转子上没有绕组，仅仅是磁阻式转子铁心。励磁绕组通入高频励磁信号后，随着转子旋转，输出绕组与励磁绕组的互感发生有规律的变化，从而可以在输出绕组侧得到经转子位置调制的电压信号，见式2-2，其中的X表示磁阻转子的极对数。

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图2-12 旋转变压器绕组电压典型波形

一般情况下，磁阻式旋转变压器的转子极对数选择与同步电动机极对数相同。由于结构更加牢靠，磁阻式旋转变压器在电动汽车驱动电动机位置检测中应用较多。两种旋转变压器的图片都在图2-10中。

一种比较典型的4对极磁阻式旋变参数为：励磁电压7VAC，励磁频率10kHz，电压比0.286，位置准确度＜30′。

图2-13 磁阻式旋转变压器结构示意图