[发明专利]一种旋转变压器系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及旋转变压器，尤其涉及一种旋转变压器系统及其控制方法。

背景技术

旋转变压器是一种基于电磁耦合原理的位置传感器，其本质上是一种用作角度测量的小型交流电机。旋转变压器需要外加励磁信号作为输入信号，同时其输出为两路正交的模拟信号，因而必须通过模数转换及运算得到对应位置的数字信号，方可输入到控制芯片。

目前，一些专用数字转换(RDC)芯片例如：AD公司的AD2S1200或TAMAGAWA公司的AU6802等可完成旋转变压器励磁信号的产生及输出信号至数字式位置信号的转换。但是这些芯片由于性能专一、用途特殊而导致其价格昂贵。

发明内容

本发明提供了一种旋转变压器系统及其控制方法，本发明降低了生产成本，满足了实际应用中的需要，详见下文描述：

一种旋转变压器系统，包括：旋转变压器、数字信号控制芯片和信号调理电路；

所述数字信号控制芯片调制输出预设频率的正弦激励信号，调理后作为所述旋转变压器的额定电压；所述正弦激励信号的过零时刻作为所述数字信号控制芯片的中断信号；所述数字信号控制芯片的定时器以过零时刻作为时间基准开始计数，延时1/4周期后所述数字信号控制芯片采集所述旋转变压器正余弦信号的AD采样；

所述旋转变压器输出两路正余弦调制模拟信号，所述信号调理电路对所述两路正余弦调制模拟信号进行调理，获取调理后模拟信号并传输至所述数字信号控制芯片；

所述数字信号控制芯片对所述调理后模拟信号进行同步采样，获取AD转换结果并输出转子位置角度值。

所述方法包括以下步骤：

（1）所述旋转变压器正常工作时，初级励磁绕组R1-R2外加预设频率和预设幅值的正弦交流电压E_R1-R2；两相次级感应绕组S1-S3、S2-S4分别输出电压E_S1-S3、E_S2-S4；

（2）根据所述两相次级感应绕组S1-S3、S2-S4的输出电压E_S1-S3、E_S2-S4获取旋转变压器1的转子位置θ。

所述E_R1-R2=E₀·sin(ωt)；E_S2-S4=K·E₀·sin(ωt)·sinθ；

E_S1-S3=K·E₀·sin(ωt)·cosθ；E₀为正弦励磁电压幅值；K为旋转变压器的变比；

w为励磁电压角频率。

所述转子位置θ具体为：

θ=arctan(ES2-S4ES1-S3).]]>

本发明提供的技术方案的有益效果是：通过两相次级感应绕组输出的电压获取到旋转变压器的转子位置，该旋转变压器系统省去了专用解算芯片，提高了控制系统集成度并降低了控制系统的成本；并且通过控制方法获取到了旋转变压器的转子位置，操作简单，满足了实际应用中的需要。

附图说明

图1为现有技术中的旋转变压器的结构示意图；

图2为本发明提供的一种旋转变压器系统的信号走向示意图；

图3为本发明提供的一种旋转变压器系统的结构示意图；

图4为旋转变压器角度解算的流程图；

图5为中断信号的工作示意图；

图6为反正切计算的示意图；

图7为旋转变压器的控制方法的流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1：旋转变压器；            2：数字信号控制芯片；

3：信号调理电路。

具体实施方式