数控技术及应用数案及讲癌 上部分：数控技术及编程 第二节旋转变压器 旋转变压器的结构和丁作原码 旋转变压器是一种旋转式的小型交流电动机，它由定子和转子组成。如图5.1所示是一种无刷 旋转变压器的结构，左边为分解器，右边为变压器。变压器的作用是将分解器转子绕组上的感应电 动势传输出来，这样就省掉了电刷和滑环。分解器定子绕组为旋转变压器的原边，分解器转子绕组 为旋转变压器的刷边，励磁电压接到原边，励磁频率通常为400Hz、500Hz、1000Hz、5000H。旋 转变压器结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号的幅度大，抗干扰能力强， 工作可靠，为数控机床经常使用的位移检测元件之一。 旋转变压器是根据互感原理工作的。它的结构设计与制造保证了定子与转子之间的空气隙内的 磁通分布呈正（余）弦规律。当定子绕组上加交流励磁电压（交变电压，频率为2~4k2)时，通过互 感在转子绕组产生感应电动势，如图5.2所示。其输出电压的大小取决于定子与转子两个绕组轴线 sin © 图52两级旋转变压器工作原理 感应电势随若转子偏转的角度呈正（余）弦变化，故有 U2-K UI cos 0-KUmsin ot cos 0 式中，—转子绕组感应电势 Ur 定子的励磁电压 U. 电压的幅值 变压比 两个数比MA 使用旋转变压器作 立置检测元件有两种方法：鉴相型和鉴幅型 般采用的是正弦、余弦旋转变压器，其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组，如图5.3 所示。 兰州交通大学机电工程学院数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 3 第二节 旋转变压器 一、 旋转变压器的结构和工作原理 旋转变压器是一种旋转式的小型交流电动机，它由定子和转子组成。如图 5.1 所示是一种无刷 旋转变压器的结构，左边为分解器，右边为变压器。变压器的作用是将分解器转子绕组上的感应电 动势传输出来，这样就省掉了电刷和滑环。分解器定子绕组为旋转变压器的原边，分解器转子绕组 为旋转变压器的副边，励磁电压接到原边，励磁频率通常为 400Hz、500Hz、1000Hz、5000Hz。旋 转变压器结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号的幅度大，抗干扰能力强， 工作可靠，为数控机床经常使用的位移检测元件之一。 1-电动机轴；2-外壳；3-分解器定子；4-变压器定子绕组；5-变压器转子绕组； 6-变压器转子；7-变压器定子；8-分解器转子；9-分解器定子绕组；10-分解器转子绕组 图 5.1 旋转变压器结构图 旋转变压器是根据互感原理工作的。它的结构设计与制造保证了定子与转子之间的空气隙内的 磁通分布呈正(余)弦规律。当定子绕组上加交流励磁电压（交变电压，频率为 2~4kHz）时，通过互 感在转子绕组产生感应电动势，如图 5.2 所示。其输出电压的大小取决于定子与转子两个绕组轴线 在空间的相对位置θ角。两者平行时互感最大，副边的感应电动势也最大；两者垂直时互感为零， 感应电动势也为零。 图 5.2 两级旋转变压器工作原理 感应电势随着转子偏转的角度呈正（余）弦变化，故有 U2= K U1 cosθ=KUmsinωt cosθ 式中，U2——转子绕组感应电势 U1——定子的励磁电压 Um——定子励磁电压的幅值 θ——两绕组轴线之间的夹角 K——变压比，即两个绕组匝数比 N1/N2 二、 旋转变压器的应用 使用旋转变压器作位置检测元件有两种方法：鉴相型和鉴幅型。 一般采用的是正弦、余弦旋转变压器，其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组，如图 5.3 所示