[发明专利]一种旋转变压器和具有这种旋转变压器的旋转体

权利要求书

1.一种旋转变压器，包括定子和转子，其特征在于：定子包括定子轭和定子检测齿，所述定子检测齿设置在所述定子轭上；所述定子轭所跨越的角度小于360度；

转子包括转子铁心，转子铁心的表面设置有转子凸极；

定子检测齿数为4*K，K为正整数；转子凸极数为N，N为正整数；

N大于1时，N个所述转子凸极沿所述转子的圆周表面均匀分布；

所述定子轭和所述定子检测齿由导磁材料制成；所述转子铁心由导磁材料构成；

每个所述定子检测齿上最多绕1个线圈；

所述旋转变压器包括至少一套检测线圈系统；每套检测线圈系统包括多个绕在所述定子检测齿上的线圈，所述线圈的电感随所述转子的旋转角度的变化而变化，以根据所述线圈的电感的变化检测所述转子的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：每套所述检测线圈系统中，多个所述线圈构成桥式电路，所述桥式电路的各桥臂由一个所述线圈构成或由多个所述线圈串联构成，从所述桥式电路的桥臂相交的接点处引出引出线，作为励磁线或信号线；每套所述检测线圈系统既包含励磁线，又包含信号线；

各所述桥臂的线圈的合成电感的基波相位依次相差90度。

3.根据权利要求2所述的旋转变压器，其特征在于：每套所述检测线圈系统中：包括至少四组定子线圈，每组定子线圈包括至少一个所述线圈；所有组所述定子线圈组成桥式电路，每组定子线圈构成所述桥式电路的一个桥臂；所述桥式电路中，每两个相交的桥臂在相交处构成一个接点，从每个所述接点处引出一根引出线；

优选地，每套所述检测线圈系统中：各组所述定子线圈内线圈的数量和分布相同；

优选地，每套检测线圈系统均包括四组定子线圈，构成四桥臂的桥式电路，具有四个接点，从四个所述接点处引出四根引出线，其中两根所述引出线为励磁线，另外两根所述引出线为信号线。

4.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：所述旋转变压器包括两套或两套以上的检测线圈系统；至少两套所述检测线圈系统的线圈设置在同一个定子上。

5.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：各套所述检测线圈系统之间，励磁线共用，信号线独立；

或者，各套所述检测线圈系统之间，励磁线独立，信号线独立。

6.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：设置所述转子凸极的形状，以使得每个所述线圈的电感的变化部分随着所述转子的旋转角度的变化成正弦波变化；

或者，设置所述转子凸极的形状，以使得每个所述线圈的电感的变化部分随着所述转子的旋转角度的变化成三角波变化。

7.根据权利要求2所述的旋转变压器，其特征在于：所述定子检测齿沿所述定子轭的更靠近所述转子的一侧的圆周表面分布，相邻的定子检测齿相隔设定的角度布置，以使得各所述桥臂上的线圈的合成电感的基波相位依次相差90度。

8.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：所述定子还包括定子辅助齿，以改善磁路系统的对称性；所述定子辅助齿设置在所述定子检测齿的外侧；所述定子辅助齿的材料为导磁材料。

9.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：所述定子还包括定子解耦齿，以减少绕有线圈的所述定子检测齿之间的磁耦合；所述定子解耦齿设置在绕有线圈的所述定子检测齿的两侧，绕有线圈的所述定子检测齿之间至少设置1个定子解耦齿；所述定子解耦齿的材料为导磁材料。

10.根据权利要求1所述的旋转变压器，其特征在于：所述转子布置在所述定子的内部；

或者，所述转子布置在所述定子的外部。

11.一种具有权利要求1-10中任一项所述的旋转变压器的旋转体，其特征在于：所述旋转体包括旋转体本体和所述旋转变压器；

所述旋转变压器的旋转角度与所述旋转体本体的旋转角度成规则的关系，以通过所述旋转变压器检测所述旋转体的旋转角度。

12.根据权利要求11所述的旋转体，其特征在于：所述旋转变压器的转子铁心安装在所述旋转体本体的转轴上，与所述旋转体本体同步转动且形成一体式结构，以检测所述旋转体本体的旋转角度；

所述旋转变压器的定子安装在与所述旋转体本体共用的定子机壳上；

优选地，所述旋转体本体为电动机；

或者，所述旋转变压器固定在所述旋转体本体的端部；所述旋转变压器的转轴与所述旋转体本体的转轴连接以使得所述旋转变压器和所述旋转体本体同轴转动；

优选地，所述旋转变压器的转轴与所述旋转体本体的转轴通过联轴节连接；

优选地，所述旋转体本体为电动机。