“軍轉民”的旋轉變壓器

旋轉變壓器起初應用于“高大上”的**和航空航天領域是一種精密角度、位置、速度檢測裝置，適用于所有使用旋轉編碼器的場合，特別是高溫、嚴寒、潮濕、高速、高震動等旋轉編碼器無法正常工作的場合。

近年來隨著工業自動化水平的提高，節能減排的要求越來越高，擁有、節能等顯著優勢的永磁交流電動機得到廣泛應用。而永磁交流電動機的位置傳感器，原來是以光學編碼器居多，但旋轉變壓器以其高穩定性和適應性迅速取而代之。例如，在家電行業中，不論是冰箱、空調、還是洗衣機，都在向變頻變速方向發展，因此采用的是正弦波控制的永磁交流電動機，自然少不了旋轉變壓器。蒸蒸日上的新能源汽車行業，電動汽車中所用的位置、速度傳感器也都是旋轉變壓器，包括驅動用電動機和發電機的位置傳感、電動助力方向盤電機的位置速度傳感、燃氣閥角度測量、真空室傳送器角度位置測量等等，都采用旋轉變壓器。旋轉變壓器的應用已成為一種趨勢。

旋轉變壓器的概念及原理

旋轉變壓器是一種電磁式傳感器，又稱同步分解器。它是一種測量角度用的小型交流電動機，用來測量旋轉物體的轉軸角位移和角速度，由定子和轉子組成。其中定子繞組作為變壓器的原邊，接受勵磁電壓，勵磁頻率通常用400、3000及5000HZ等。轉子繞組作為變壓器的副邊，通過電磁耦合得到感應電壓。

旋轉變壓器的工作原理和普通變壓器基本相似，區別在于普通變壓器的原邊、副邊繞組是相對固定的，所以輸出電壓和輸入電壓之比是常數，而旋轉變壓器的原邊、副邊繞組則隨轉子的角位移發生相對位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉子角位移而發生變化，輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正弦、余弦函數關系，或保持某一比例關系，或在一定轉角范圍內與轉角成線性關系。旋轉變壓器在同步隨動系統及數字隨動系統中可用于傳遞轉角或電信號；在解算裝置中可作為函數的解算之用，故也稱為解算器。

旋轉變壓器原理圖

如何解析旋轉變壓器的輸出？

旋轉變壓器輸出信號

如圖所示，旋轉變壓器輸出主要有三路：正弦包絡信號，余弦包絡信號與激勵電壓信號。客戶目前使用的角度位置指示裝置，功能過于單一，無法顯示趨勢，更無法同時與其他電參數（電機的電壓、電流等）一同測試。

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