[实用新型]空心轴重载旋变编码器

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业检测技术领域，确切地说，是指一种空心轴重载旋变编码器。 

技术背景

目前，高精度重载光电编码器被广泛的应用在各种大功率主传动电机的角位测量和速度测量的工业现场中。光电编码器是通过光电转换将输入的轴角位置信息转换成相应的数字代码。光电编码器主要由光电码盘、光栅、光电转换管以及转换电路组成。而光电码盘的材料主要有三种：玻璃，塑料，金属。玻璃质的码盘温度特性好，不变形，随着光刻技术的发展可做到高精度，但易碎；塑料质的码盘各方面性能都比较差，但价格便宜；金属质的码盘温度特性较差易变形，因不能应用光刻技术而只能做到中等或低精度，但坚固耐用；光电转换管长时间连续工作会产生老化，发射率下降，使光电编码器可靠性变差。尽管工程师们在高精度光电编码器使用方面做了重载设计，但由于光电编码器中的玻璃码盘和光电转换管自有的缺陷，在实际应用中，大功率电机转子轴端可能会产生轴电流而损坏光电编码器，随着时间的推移光电转换管也会老化，其可靠性会大大下降，随着自动化系统对可靠性高精度方面的要求越来越高，当今，被广泛应用的光电编码器已经发展到一个平顶阶段，尤其已不能满足同时要求高可靠性和高精度的工业现场。高精度的自动化控制系统紧迫期待替代产品的问世。 

旋转变压器是一种将转子转角变换成与之成某一函数关系的微电机信号的元件。原理上相当于一个可以转动的变压器，结构上相当于一个两极两相线绕式的异步电动机，旋转变压器的工作原理和结构决定了它具有自身独特的优点： 

1、适合在恶劣的环境下工作，如震动，灰尘，冲击，高温，腐蚀等环境； 

2、在很宽的温度范围内具备高可靠性，高精度以及高机械特性，可以在-50℃-155℃之间稳定工作。 

3、由于没有轴承，适合在高转速及高加速度的情况下工作，可以经受高达500g(10ms)的冲击，在震动频率为10-500HZ的情况下可以承受20g的震动。 

4、绝对不存在老化问题。 

5、具备将模拟信号传输较长距离的特性。 

以上特点决定了旋转变压器具有很广泛的应用范围，可应用在高可靠性及高精度和环境非常恶劣的场合。 

而以前除了在军用方面和特殊领域使用外，而在工业领域没有得到推广，主要是因为必 须经过复杂的高频励磁电路和解码电路，才能把角位信号转换成数字量，而实现这种复杂的励磁电路和解码电路，技术难度大，成本也高。如今，随着微电子技术及微处理器专用芯片的发展，国际上已经开发出RD微处理器专用芯片，其制造成本与光电编码器相比并不高，因此使基于旋转变压器的轴角测量装置在实现重载设计一体化、小型化、高精度、并输出可靠的数字信号成为可能。目前国际上只有分体式旋变编码器的应用，尚无一体化的空心轴重载旋变编码器。 

实用新型内容

本实用新型的目的是向各种重载设备大功率电机提供一种结构简单、便于安装、技术新颖、高可靠、高精度、宽应用范围、带有高端接口的小型化、一体化、网络化的轴角位置和速度测量的新型空心轴重载旋变编码器。本实用新型在设计上，把旋转变压器与微处理器解码芯片以及重载结构完美的结合在一起，它完全克服了光电编码器存在的所有缺陷，构成了小型一体化的高可靠性、高精度的重载旋变编码器产品。与光电编码器相比，尤其在同时需要高可靠性高精度的位置、速度反馈系统中会明显优于光电编码器。本实用新型经试验，已经获得了满意的效果，在不久将来会得到更广泛的应用。 

本实用新型提供了一种的空心轴重载旋变编码器，主要包括编码器轴套、锁紧环、旋转变压器、旋变转子、旋变定子、旋变机座、旋变机盖、RD接线盒、智能R/D解码器电路板、输出接插件、胀套、高速轴承和轴承盖，所述的旋变机座的左端止口上连接旋转变压器，旋变转子安装在编码器轴套上；旋变定子被旋变机座和旋变机盖牢固的固定在旋变机座内部，旋变机座和旋变机盖螺栓密封连接；旋变机座的右端两阶止口镶入高速轴承和轴承盖，轴承盖与旋变机座螺钉连接；编码器轴套套装在旋变编码器绝缘适配轴的右端，然后用锁紧环锁紧，旋变编码器绝缘适配轴的左端法兰与大电机转子轴端连接；RD接线盒螺丝连接在旋变机盖和旋变机座上，或者仅与旋变机座固接，RD接线盒内部装有智能R/D解码电路板，外部装有输出接插件，旋转变压器通过RS连接线与智能R/D解码电路板连接。