旋转变压器的结构和工作原理

旋转变压器又叫同步分解器，它是一种控制用的微电动机，在结构上与两相绕线式异步电动机相似，由定子和转子组成。定子绕组为变压器一次侧，转子绕组为变压器二次侧。激磁电压接到二次侧，感应电动势由一次侧输出。常用的激磁频率为400Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz和5000Hz。

通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器，其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。另外，还有一种多极旋转变压器。也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上，装在一个机壳内，构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置，用于高精度检测系统和同步系统。

由于定子和转子之间的磁通分布符合正弦规律，所以当激磁电压加到定子绕组时，通过电磁耦合，转子绕组产生感应电动势。如图6-1所示，由变压器原理，设一次绕组匝数为N₁，二次绕组匝数为N₂，n=N₁/N₂为变压比，当一次侧输入交变电压为

U₁=U_msinωt （6-1）

时，二次侧产生感应电动势为

E₂=nU₁=nU_msinωt （6-2）

同时，由于它是一只小型交流电机，二次绕组跟着转子一起旋转，其输出电动势随着转子的角向位置呈正弦规律变化，当转子绕组磁轴与定子绕组磁轴垂直时，θ=0，不产生感应电动势，E₂=0；当两磁轴平行时，θ=90°，感应电动势为最大，即

E₂=nU_msinωt （6-3）(https://www.xing528.com)

当两磁轴为任意角度时，感应电动势为

E₂=nU₁=nU_msinωtsinθ （6-4）

式中　U_m——定子输入电压最大值。

图6-1 旋转变压器工作原理

a）线圈位置图 b）波形图

因此，旋转变压器转子绕组输出电压的幅值是严格地按转子偏转角θ的正弦规律变化的，其频率和激磁电压的幅值相同。