【技术文章】旋转变压器的结构和分类

摘要: 根据转子电信号引进、引出的方式,分为有刷旋转变压器和无刷旋转变压器。在有刷旋转变压器中,定、转子上都有绕组。

根据转子电信号引进、引出的方式,分为有刷旋转变压器和无刷旋转变压器。在有刷旋转变压器中,定、转子上都有绕组。转子绕组的电信号,通过滑动接触,由转子上的滑环和定子上的电刷引进或引出。由于有刷结构的存在,使得旋转变压器的可靠性很难得到保证。因此目前这种结构形式的旋转变压器应用的很少。
目前无刷旋转变压器有两种结构形式。一种称作为环形变压器式无刷旋转变压器,另一种称作为磁阻式旋转变压器。

1)环形变压器式旋转变压器

图1示出环形变压器式无刷旋转变压器的结构。这种结构很好地实现了无刷、无接触。图中右侧部分是典型的旋转变压器的定、转子,在结构上和有刷旋转变压器一样的定、转子绕组,作信号变换。左侧是环形变压器。它的一个绕组在定子上,一个在转子上,同心放置。
转子上的环形变压器绕组和作信号变换的转子绕组相联,它的电信号的输入输出由环形变压器完成。

2)磁阻式旋转变压器

图2是一个10对极的磁阻式旋转变压器的示意图。磁阻式旋转变压器的励磁绕组和输出绕组放在同一套定子槽内,固定不动。但励磁绕组和输出绕组的形式不一样。两相绕组的输出信号,仍然应该是随转角作正弦变化、彼此相差90°电角度的电信号。转子磁极形状作特殊设计,使得气隙磁场近似于正弦形。转子形状的设计也必须满足所要求的极数。可以看出,转子的形状决定了极对数和气隙磁场的形状。

图2 磁阻式旋转变压器结构示意

3) 多极旋转变压器
  图3多极旋转变压器的结构示意图。图3 a)、b) 是共磁路结构,粗、精机定、转子绕组公用一套铁心。所谓粗机,是指单对磁极的旋转变压器,它的精度低,所以称为粗机;精机是指多对极的旋转变压器,由于精度高,多对磁极的旋转变压器称为精机。其中图3a) 表示的是旋转变压器的定子和转子组装成一体,由机壳、端盖和轴承将它们连在一起。称为组装式,图3b) 的定转子是分开的,称为分装式。图3c)、d) 是分磁路结构,粗、精机定、转子绕组各有自己的铁心。其中图4c)、d)都是组装式,只是粗、精机位置安放的形式不一样,图3c) 的粗、精机平行放置,图3d) 粗、精机是垂直放置,粗机在内腔。另外,很多时候也有单独的多极旋转变压器。应用时,若仍需要单对极的旋转变压器,则另外配置。
 


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