[发明专利]磁阻式旋转变压器极槽配合方法

说明书

本发明公开了一种磁阻式旋转变压器极槽配合方法，磁阻式旋转变压器包括定子、转子及绕组，励磁绕组采用逐槽反向串联绕制在定子上，信号绕组绕组匝数按正弦变化绕制在定子上。为探究旋转变压器极槽配合方法，本发明引入信号绕组极对数，根据正弦分布绕组磁阻式旋转变压器的工作原理，计算信号绕组输出感应电动势，得出定子齿数、信号绕组极对数和转子极对数之间的关系。根据建立的关系，不同极对数的转子可以共用同一个定子和信号绕组形式，同一个转子可以用在不同的定子上，一个定子可以与任意数量的转子极对数配合，有利于旋转变压器产品的系列化，缩短旋转变压器设计时间，增加旋转变压器的种类，满足各种实际应用的需求。

技术领域

本发明涉及磁阻式旋转变压器领域，尤其涉及一种磁阻式旋转变压器极槽配合方法。

背景技术

磁阻式旋转变压器因其结构简单、体积轻巧、可靠性高、精度高、耐高温、耐潮湿、抗震抗干扰能力强等优点，被广泛地用于集成起动发电机、牵引电机、永磁电机等车辆装置的角度位置传感器。永磁电机可以根据实际使用的情况，设计成不同极对数。但是针对不同极对数的永磁电机，市场上却没有太多的磁阻式旋转变压器可供选择。例如，12槽10极的永磁电机由于其突出的性能，被广泛用于现代工业应用。但是，却没有与之配套的通用旋转变压器产品。

目前，对磁阻式旋转变压器的设计、优化或信号处理的方法有很多，但很少有关于旋转变压器定、转子极数配合的方法。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种磁阻式旋转变压器极槽配合方法，推导定子齿数、转子极对数和信号绕组极对数之间的关系，使得不同极对数的转子可以共用同一个定子和信号绕组形式，同一个转子可以用在不同的定子上，一个定子可以与任意数量的转子极对数配合，这有利于旋转变压器产品的系列化，缩短旋转变压器设计时间，增加旋转变压器的种类，满足实际应用中的需求。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种磁阻式旋转变压器极槽配合方法，包括步骤：

(1)引入信号绕组极对数P_w，计算每个定子齿上信号绕组的匝数；

(2)计算每个定子齿下的气隙磁通；

(3)对信号绕组不同的绕制方式进行分析，根据励磁绕组的绕制方法，信号绕组有两种绕制方法：信号绕组的方向为逐槽反向串联绕制，信号绕组绕制方向为同一个方向；

(4)根据感应电动势公式，求信号绕组不同绕制方式下的输出感应电动势；

(5)由旋转变压器工作原理，得到定子齿数Z_s、信号绕组极对数P_w和转子极对数P之间的关系：

其中，当K为偶数时，为第一绕制方法，当K为奇数时，为第二种绕制方法。

进一步地，所述步骤1中，每个定子齿上信号绕组的匝数为：

式中，N_si为第i个齿上正弦绕组匝数；N_ci为第i个齿上余弦绕组匝数；N_max为正、余弦绕组匝数基数；P_w为信号绕组极对数；Z_s为定子齿数；θ₀为常数。

进一步地，所述步骤2中，每个定子齿下的气隙磁通为：

式中，φ₀为磁通恒定分量；φ₁为磁通基波分量。

进一步地，所述步骤4中，