多极轴向磁路磁阻式旋转变压器的分析与优化

针对单对极轴向磁场磁阻式旋转变压器测量误差相对较大的问题,提出了一种多极轴向磁路磁阻式旋转变压器,以解决高次谐波的干扰、定子与转子偏心等问题对精度的影响.应用微积分法对这种新式磁阻式旋转变压器的数学模型进行解析计算,并在此基础上给出了多极轴向磁路旋转变压器的数学模型和工作原理.通过有限元法的分析,验证了设计方案的正确性与可行性.分析结果表明,输出电势中的高次谐波使电压波形畸变而产生误差,其中三次谐波含有率占总谐波畸变率的比重较大.通过对转子结构进行优化,削弱了输出电势中的三次谐波,有效地降低了多极轴向磁路磁阻式旋转变压器的测量误差.

轴向磁场单对极旋转变压器变磁阻原理分析

针对单对极结构磁阻式旋转变压器因其磁路缺少补偿,导致偏心等因素对其精度影响较大的问题,提出一种新结构的轴向磁场一对极磁阻式旋转变压器,其磁路具有补偿优势,从而解决偏心带来的误差问题.原理样机定子采用激磁绕组与信号绕组所在平面正交设计,转子无绕组且采用斜环状导磁结构设计.采用磁路解析方法分析表明:改变定转子磁路耦合面积可以改变旋变磁路磁阻;适当选择斜环导磁带形状函数可优化输出电势函数波形,达到使之呈现正弦变化的目的.针对激磁磁路呈现轴向磁场的特殊性,采用三维暂态磁场有限元方法对其信号绕组输出电势特性进行了分析,得到与解析分析一致的结论,证明了原理样机变磁阻原理与结构设计思想的正确性.

短距绕组轴向磁阻式旋转变压器的优化分析

为了降低测量误差,提出了一种具有分布式绕组的轴向磁阻式旋转变压器,并对一些结构参数进行了相应的优化分析。说明了这种新型旋转变压器的结构组成,在每极每相齿数不同的情况下,应用磁路解析法推导了函数误差的变化规律;运用有限元分析法研究了气隙以及极对数改变时对信号绕组的输出电势产生的影响。分析结果表明,结构参数的改变会引起输出电势的幅值以及函数误差的变化。通过优化分析,提高了这种具有分布式绕组的轴向磁阻式旋转变压器的测量精度,为样机的制作提供理论依据。

半波结构轴向磁阻式旋转变压器电磁模型与参数计算

传统磁阻式旋转变压器输出位置信号精度低、转子加工工艺复杂。定转子极槽配合受到强度限制,整数槽绕组形式难以实现。鉴于此,首先提出一种半波结构轴向磁阻式旋转变压器,基于绕组函数法和有限元法对其进行设计,定量分析结构参数对输出电势精度的影响,有效降低加工工艺难度并提高位置信号输出精度。其次,为了满足转子极数要求,考虑定子机械强度限制,设计一种分数槽正弦型分布绕组结构,提高输出信号容错能力,有效降低绕组层的位置敏感性。最后,基于有限元仿真平台和自制测试系统对正弦型旋转变压器进行仿真和实验研究,结果表明半波转子结构能够显著提升旋转变压器稳态性能,对提高位置检测精度具有指导意义。

定子永磁–轴向旋转变压器的奇数极设计方法研究

新型定子永磁–变磁阻式旋转变压器在继承传统变磁阻式旋转变压器简单坚固转子结构的同时,可突破高频激励带来的限制。该文利用轴向磁场技术扩展定子永磁–变磁阻式旋转变压器的范畴,设计一种轴向无槽结构的奇数极旋转变压器,其结构紧凑,且叶形转子使传感器附加惯性减小,更适合高速应用场合。针对中高速和全速度2种应用场景,该文给出2种印刷电路板绕组设计方案,并基于磁场调制理论展开分析。通过有限元仿真和样机实验进行分析、比较,验证了所提方案的正确性。

一种圆弧形轴向磁路磁阻式线性旋转变压器的设计

本文提出了一种基于轴向磁路结构的圆弧形磁阻式线性旋转变压器,具有轴向尺寸小,转子转动范围大等优点,适于安装在有限圆周空间。本文给出了工作原理、磁路结构和绕组设计的实现方法。最后进行了仿真和试验,试验结果验证了该设计方案的有效性。