[发明专利]一种双通道旋转变压器线圈绕组方法

说明书

本发明属于旋转变压器领域，涉及一种双通道旋转变压器线圈绕组方法；本发明定子粗机(1)采用了I型或II型正弦绕组，定子精机(2)采用了III型正弦绕组；转子粗机(3)用了I型或II型正弦绕组，转子精机(4)采用了集中式绕组；通过穷举法调节其中2个线圈的计算导体数，使精机正余弦输出的正交误差尽可能小；通过穷举法进行分层，使槽内抵消匝数最少；通过控制粗机、精机转子线圈匝数，使2者磁力线密度相差数倍，粗机对精机的影响近乎于无；通过配置嵌线顺序使粗机正余弦绕组、精机正余弦绕组均对称分布，粗机、精机的精度均可得到保证；本发明能有效降低传感器的正交误差、零位误差和高次谐波，特别适用于角度测量精度要求高的场合。

技术领域

本发明属于旋转变压器领域，涉及一种双通道旋转变压器线圈绕组方法。

背景技术

双通道旋转变压器是一种高精度的角度位置传感器,广泛应用于航空、航天、船舶、兵器及精密机械等高精度控制领域。

现有技术中双通道旋转变压器精机定子绕组设计时过于依赖技术人员的经验，根据技术人员的经验对初算的匝数进行调节，以满足正交误差的要求。通常试探性的调节其中2个槽的匝数，再校核精度误差和高次谐波，设计过程繁琐。

由于粗、精机之间存在理论零位误差，因此在粗机与精机定子嵌线时，通常先嵌一次线圈后测试，再根据测试结果调节定子精机线圈的起绕槽。

发明内容

本发明的目的是：提供一种双通道旋转变压器线圈绕组方法。

本发明的技术方案是：

一种双通道旋转变压器线圈绕组方法，其特征在于，对于定子粗机1采用了I型或II型正弦绕组，定子精机2采用了III型正弦绕组；对于转子粗机3用了I型或II型正弦绕组，转子精机4采用了集中式绕组。

所述定子粗机1绕组起始槽任意，记为第1槽；定子精机2起始绕组齿为n,其值为下式取最小值时n的值，n＝0、1、2……p，其中p为极对数，Ns为定子槽数；

所述定子精机2按公式计算所有槽匝数后圆整作为有效匝数，当得出的有效匝数之和为-1时，将单元绕组中计算匝数小数部分最接近0.5的匝数加1；当有效匝数为1时，将单元绕组中计算匝数小数部分最接近0.5的匝数减1；当有效匝数为0时；单元绕组匝数保持不变。

所述定子精机2正交误差大于精机设计精度要求的1/5时，则通过调节其中2个槽内有效匝数来提高精度：其中1个槽内有效匝数加1，另一个槽内有效匝数减1，调节槽的选择通过如下方式来确定：

分别计算所有槽有效匝数与该槽电角度余弦值的乘积，并求和为S_N·C；采用穷举法计算所有两槽电角度余弦值之差；并取绝对值为S_C-C；将绝对值为S_C-C与S_N·C作差；并按从小到大进行排序；通过反正切计算精度值，满足不大于精机设计精度要求的1/5的保留，不满足要求的给予删除，如下式：

其中Ns是定子槽数，Ni是第i个槽内有效匝数，ai是第i个槽的电气角度，Eerror是精机精度设计精度；

所述满足不大于精机设计精度要求的1/5的按如下公式校核高次谐波值，对满足要求的匝数保留，不满足要求的给予删除，其中Z0是单元槽数，Ni是第i个槽内有效匝数，Ns是定子槽数，p是极对数，ν是谐波次数，；

所述定子精机2按槽内抵消匝数最少分层：

采用穷举法，给定第1槽上层导体数，从0匝开始直至有效匝数，分别计算得到各槽上下层导体数，上下层导体数为异号的，取小值为该槽内抵消匝数，对所有槽内抵消匝数求和，当抵消匝数为0，则可确定第1槽导体数，或者抵消匝数为最小值，确定第1槽导体数。