[发明专利]消谐波式轴向磁路多极旋转变压器及信号绕组绕线方法

权利要求书

1.一种消谐波式轴向磁路多极旋转变压器，包括定子(2)、转子(1)、励磁绕组(8)、正弦信号绕组(4)以及余弦信号绕组(5)；转子(1)和定子(2)均为圆筒形状，其特征是：定子(2)与转子(1)之间具有相等的气隙(3)，定子(2)内环面沿轴向加工有2NP个定子长槽(7)和2NP个定子长齿，2NP个定子长槽(7)沿定子(2)内环面均布设置，相邻两个定子长槽(7)中间为所述的定子长齿，2NP个定子长槽(7)和2NP个定子长齿位于定子(2)内环面的同一圆周上；定子(2)内环面的中部沿圆周方向上加工有一环形槽(2-2)，且环形槽(2-2)开设在定子长槽(7)和定子长齿的中部，环形槽(2-2)将2NP个定子长齿均分割成2NP个上定子齿(2-1)和2NP个下定子齿(2-3)，由2NP个上定子齿(2-1)和2NP个下定子齿(2-3)构成2NP对定子齿(9)；其中，N为自然数，N的取值范围为2～15，P为转子(1)极对数；励磁绕组(8)放置于定子(2)的环形槽(2-2)内，励磁绕组(8)与定子(2)同心设置；正弦信号绕组(4)与余弦信号绕组(5)分设两层缠绕于2NP对定子齿(9)上。

2.根据权利要求1所述的消谐波式轴向磁路多极旋转变压器，其特征是：所述的转子(1)是由位于转子(1)圆周侧壁中部的由导磁材料制成的正弦形转子(1-1)和位于正弦形转子(1-1)轴向两端部的由非导磁材料制成的支撑套筒(1-2)两部分组成的。

3.根据权利要求2所述的消谐波式轴向磁路多极旋转变压器，其特征是：所述的正弦形转子(1-1)的材料为钋镆合金或软磁铁氧体材料，或者为叠加的硅钢片；所述的支撑套筒(1-2)的材料为铝合金。

4.根据权利要求1所述的消谐波式轴向磁路多极旋转变压器，其特征是：所述的定子(2)由数片环形硅钢片叠压而成。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的消谐波式轴向磁路多极旋转变压器，其特征是：所述的正弦信号绕组(4)匝数和余弦信号绕组(5)匝数均按正弦规律分布。这种特殊结构能够实现高精度测量。

6.一种权利要求5所述的消谐波式轴向磁路多极旋转变压器绕组绕线方法，其特征是：所述的方法是：

对于正弦信号绕组(4)而言，任意选取一个过定子(2)的轴线且不与定子齿(9)相交的平面(6)，并以该平面(6)为基准，沿顺时针方向将2NP对定子齿(9)均分为2P组；从平面(6)开始沿顺时针方向将第一组相邻的N对定子齿(9)沿逆时针方向绕线，第二组相邻的N对定子齿(9)沿顺时针方向绕线，其他的2(P-1)组定子齿(9)的绕线方式与第一组、第二组定子齿(9)相同；所述的余弦信号绕组(5)绕线方式与正弦信号绕组(4)绕线方式相同，相位上相差90°电角度。

7.根据权利要求6所述的消谐波式轴向磁路多极旋转变压器绕组绕线方法，其特征是：

对于正弦信号绕组(4)而言，匝数为

Z1=K1·sin(A1π2N)]]>

对于余弦信号绕组(5)而言，匝数为

Z2=K2·sin(A2π2N-π2P)]]>

式中，Z₁为一对定子齿(9)上正弦信号绕组(4)的匝数，Z₂为一个定子齿(9)上余弦信号绕组(5)的匝数，Z₁、Z₂的值需要取整，Z₁、Z₂为负值时表示反向绕线；K₁为预取正弦信号绕组(4)匝数的幅值；K₂为预取余弦信号绕组(5)匝数的幅值，K₁、K₂的单位是匝；A₁为距平面(6)的正弦相定子齿的对数，A₂为距平面(6)的余弦相定子齿对数，A₁、A₂取值范围均为0～2N。