旋线式旋转变压器简介
第一课旋转变压器
– Z生1-磁Z2场、 Z3-Z4、D3-D4无电流，不产
– 总旋结转：变由压定器子的绕气组隙D中1产-D生2的脉电振流磁在场
• 绕组电势
D1
D3
D4
Us1
D2
Z1
θ
Z4
Z3
Z2
控 空载时的旋转变压器
制
• 空载条件 • 磁场情况
电 • 绕组电势
– 磁场：在绕组轴线方向铰链绕组的磁场在
机
绕组上产生感应电势
• 输出特性畸变
Z1
θ
Z4
Bzq Z3
IR2 Bz Bzd
Z2
ZL
控 负载时的旋转变压器
制
• 负载运行
电 • 磁场情况
机 • 输出绕组电势
• 输出特性畸变
– 输出电压UR2= ER2d- ER2q
– ER2d = -ku Us1 sin θ ∝ BjCOS θ – ER2q ∝ BZ COS2 θ
Z4
E1
– E= ER2-E2= E1cosθ - E2
Z3
– 伺服电动机停止运行时，理
Z2
想运放输出为零。所以
E1cosθ - E2=0
– θ =arccos(E2 /E1)
θ D1
D3
D4 E
＞
D2
E2
控 制 电 机
精品课件！
控 制 电 机
精品课件！
控 制 电 机
D1
BD
– 合成磁场
D3
D4
• ΣBd=BD+BZd=Bj（ Bj：空载时的激磁磁场） Us1 • ΣBq= BZq= BZCOS θ
D2
• 输出绕组电势：
– ER2d= -ERsin θ， ER =4.44wRfØD ，(Bj—ØD) – ER2q= 4.44wRfØq34
旋转变压器的工作原理
旋转变压器的工作原理
旋转变压器是一种基于电磁感应原理工作的装置，其工作原理可以简述如下：
1. 旋转磁场产生：旋转变压器由一个固定的铁心和一个旋转的线圈组成。
当线圈通电时，会在铁心中产生一个旋转的磁场。
2. 磁场感应：当旋转的磁场穿过铁心时，会感应出另一个线圈中的电压。
这是因为磁场的变化会产生电场，电场的变化又会产生感应电势。
3. 转换与输出：通过改变旋转线圈的绕组和铁心的结构，可以实现输入输出电压的变换。
当输入电压施加在旋转线圈上时，输出线圈中就会有电压产生。
4. 控制与调节：通过调整旋转线圈的转速和输入电压的幅值，可以实现对输出电压的控制和调节。
这样就可以满足不同负载的需求。
总的来说，旋转变压器利用磁场的转动和电磁感应的原理，将输入电压转化为输出电压，并通过控制输入电压和转速来实现电压的控制与调节。
它在工业生产和能量传输中有着广泛的应用。
旋线式旋转变压器简介
4.6 电梯上的应用
旋转变压器在电梯上面的应用，主要是用于电机门机以及曳引机上面，主要是作 为位置传感器使用。三菱电梯已把旋变使用于永磁同步门机，上海桑塔斯曳引机 也已经使用旋转变压器作为位置传感器另外我公司生产的旋转变压器比较容易实 现外转子结构，可以使曳引机的结构更加简单、可靠。
4.2 纺织上的行业应用
旋转变压器在纺织机械上面，尤其以袜机为主，织布机、梳棉机上面也越来越大面积 开始使用，主要是由于旋转变压器相比光电编码器有极大的优势，诸如抗震动、耐油污、 寿命长等优点，特别适合纺织行业的S4工作制。目前浙江恒强、苏拉纺机、意达纺机、浙 江奔特等相关单位，都已经大面积使用旋转变压器。
4.3 油田机械上的应用
旋转变压器在油田机械上的应用主要有抽油机电机、磕头机及钻头电机上作位置反馈 元件，因为其环境较恶劣，有大孔径要求等，如江汉油田、胜利油田等。
4.4 风电行业上的应用
旋转变压器主要应用于风力发电的变浆电机中，一般以绕线式无刷旋变为主。
4.5 数控机床上的应用
旋转变压器在机床主轴中一般以绕线式无刷旋变为主，作为 主轴电机和转台定位电机的反馈元件。
2.1 旋转变压器使用原则
(1) 旋转变压器应尽可能在接近空载的状态下工 作。因此，负载阻抗应远大于旋转变压器的输出阻抗。
两者的比值越大，输出电压的畸变就越小。
(2) 使用时首先要准确地调准零位，否则会增加 误差，降低精度。 (3) 励磁一方只用一相绕组时，另一相绕组应该 短路或接一个与励磁电源内阻相等的阻抗。
5）平衡负载 旋变两相输出端负载不对称时，会产生误差。所以， 使用时注意两相负载平衡。另外，负载的阻抗值应该 尽可能的大，以免会对旋转变压器的工作产生影响。 6）接线正确 按照规定的标示接线，正弦相、余弦相以及励磁的正 方向都不能错。
旋转变压器简介
旋转变压器简介旋转变压器是一种通过旋转方式来变换电压或电流的设备。
它由两个或更多个线圈、磁心和传动系统组成。
其中一个线圈被称为主线圈，另一个线圈则被称为辅助线圈或电感传感器。
工作原理当旋转变压器旋转时，主线圈和辅助线圈之间的磁通量会引起感应电动势。
通过改变辅助线圈上连接的电阻或电容的数值，可以调整旋转变压器的电压或电流输出。
旋转变压器也可以用于测量和控制电流和电压。
在电力系统中，旋转变压器通常被用来调节并稳定电压，以确保电力网络的稳定运行。
应用领域旋转变压器被广泛用于以下领域：1. 飞机模拟器在飞机模拟器中，旋转变压器通常被用于控制飞机的移动和飞行状态，如舵面和发动机的控制。
2. 机器人技术在机器人技术中，旋转变压器被用于控制机器人的运动和姿态；同时，它还可以检测机器人的位置和速度。
3. 电力系统在电力系统中，旋转变压器通常被用于控制电力网络中的电压和电流，以及保护和监测电力设备。
4. 工业自动化在工业自动化中，旋转变压器通常被用于控制电动机和其他工业设备的运动和速度。
5. 医疗设备在医疗设备中，旋转变压器通常被用于控制医疗仪器的动作和位置。
优点和缺点与传统的固定变压器相比，旋转变压器有以下优点：•可以增加输出电压或电流；•可以根据需要调节电压或电流输出；•可以提高电力系统的效率和稳定性；•适用于各种场合，非常灵活。
缺点是：•价格较高；•机械部件容易损坏。
总结旋转变压器是一种用于变换电压或电流的设备，它可以广泛应用于飞机模拟器、机器人技术、电力系统、工业自动化和医疗设备等领域。
虽然它具有许多优点，但也存在一些缺点。
因此，在选择旋转变压器时，需要综合考虑其应用环境、预算和性能需求。
旋转变压器
(6 - 9)
cos k U u s1 KI sin K F sin R1q R1 Z Z sin k U u s1 KI cos K F cos R2q R2 Z L Z
(6 - 10) (6 - 11)
旋转变压器
比较以上两式, 如果要求全补偿即FR1q=FR2q 时, 则 只有Z′=ZL。 以上两式的正负号也恰恰说明了不论转角 θ是多少, 只要保持Z′=ZL, 就可以使要补偿的交轴磁势 FR2q(对应于Φq34)和另一绕组产生的磁势FR1q 大小相同, 方向相反。 从而消除了输出特性曲线的畸变。
旋转变压器
由图 6 - 5 的电路关系得
U kuU s1 R2 I R 2 Z Z Z Z sin L L U kuU s1 R1 I cos R1 Z Z Z Z
将式(6 - 9)代入式(6 - 8)得以下两式:
旋转变压器
6.3.5 原、 副边都补偿的正余弦旋转变压器 原边和副边都补偿时的正余弦旋转变压器如图 6 -
7 所示, 此时其四个绕组全部用上, 转子两个绕组接有外
接阻抗ZL和Z′, 允许ZL有所改变。 和单独副边或单独原边补偿的两种方法比较, 采用
原、 副边都补偿的方法, 对消除输出特性畸变的效果更
旋转变压器
; 通过Z3-Z4绕组的电流为 I 产生的磁势为 F R1 生磁势为 F
R2
, ［证明］ 设K为常数, 通过Z1-Z2绕组的电流为 I R1
,则 FR1=KIR1 FR2=KIR2 (6 - 7)
R2
,产
由图 6 - 5知, 交轴磁势为
FR1q=FR1sinθ=KIR1sinθ FR2q=FR2cosθ=KIR2cosθ (6 - 8)
简述旋转变压器的工作原理
简述旋转变压器的工作原理
旋转变压器是一种特殊的变压器，它通过改变通过变压器绕组中通电的磁场强度而实现变压的。
旋转变压器的特点是其变压比可以由旋转的定子线构成的构型，而不用更改变压器的构造来改变变压比。
另外，旋转变压器可能有一个定子绕组和多个旋转的定子绕组，它们在整个变压过程中都是不改变构造的。
旋转变压器有两个变压绕组，它们分别位于变压器的定子部分和机壳中。
当外部源供电给变压器的定子绕组时，定子绕组中产生的磁场将电磁感应作用到变压器的旋转绕组，导致相应的电流通过定子绕组和旋转绕组，从而变压器完成变压作用。
此外，旋转变压器也可以采用具有多种初始构造的绕组，以便实现不同变压比的变压效果。
另外，旋转变压器也可以根据需要更改最终的变压比。
旋转变压器具有操作简单、体积小、重量轻、变压比高、效率高等优点，因此在一些特殊场合中，它的使用是非常普遍的。
- 1 -。
多摩精机株式会社旋转变压器的介绍
伺服电机的外型
内置角度传感器
编码器的外型
角度传感器的分类
旋变系统 旋变：角度的检测。在轴上安装检测、从交流电压 模拟式信号 的形状产生角度信号。 Ｒ／Ｄ转换器：旋变的模拟角度信号转换成数字信号的电子芯片。
旋变系统
旋变系统＝旋变＋Ｒ／Ｄ转换器 旋变系统是角度传感器的一种
旋变的外型
定子和转子分开的样子
我们把1相励磁/2相输入的无刷旋变以BRX来表示。 因BRX的输出信号振幅变化的,所以称为振幅变调型旋变。 BRX是用读取2相输出电压振幅的变化来检测角度的。2相输出电压振幅变化的电压方程式如下：
旋变 ＢＲＸ 的电压方程式 红框内
旋变输出电压变化的波形
励磁电压
ER1-R2
输出电压
ES1-S3
2个铁芯,如果当1侧铁芯发生旋转时,1、2侧铁芯相对位置发生变化时,1侧铁芯的磁通就能难到达2侧磁通。 这个结果,就导致了2侧绕阻的磁通互联减少、输出电压也变小。
1侧铁芯和2侧铁芯相对位置约为45°时的状态。
旋变 ＢＲＸ 的原理 ４/１０
1侧铁芯再旋转,当１侧铁芯与2侧铁芯的相对位置为90 °时,与2侧绕阻的互联的磁通变为0。 这个结果,导致了输出电压也变为0。
Ｒ/Ｄ变换器的原理
根据Ｒ／Ｄ变换器的代表方式,分为跟踪式和相位检测式。 跟踪式是和振幅变调型旋变 ＢＲＸ、ＶＲＸ 一起使用的。 相位检测式是和相位变调型旋变 ＢＲＴ 一起使用的。
跟踪式Ｒ／Ｄ变换器内部结构
相位检测式Ｒ／Ｄ变换器的内部结构
Ｓｍａｒｔｓｙｎ的应用
Ｓｉｎｇｌｓｙｎ的应用
●为交换马达控制旋转方向。 ●为高效磁感应电机控制矢量旋转方向。 ●为交流伺服马达 永磁马达 控制旋转方向。
旋转变压器的工作原理及应用
旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器又称分解器，是一种控制用的微电机，它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似，由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边，转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上，感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz，500Hz，1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰性强，工作可靠。
因此，在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器，其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外，还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上，装在一个机壳内，构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置，用于高精度检测系统和同步系统。
什么是旋转变压器以及应用方式什么是旋转变压器以及应用方式旋转变压器又称分解器，是一种控制用的微电机，它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似，由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边，转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上，感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz，500Hz，1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰性强，工作可靠。
因此，在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器，其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外，还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上，装在一个机壳内，构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置，用于高精度检测系统和同步系统。
旋转变压器的应用旋转变压器作为位置检测装置有两种应用方式：鉴相方式和鉴幅方式。
旋转变压器工作原理
旋转变压器工作原理简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。
当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。
旋转变压器，是一种输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。
它是一种将角位移转换为电信号的位移传感器，也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。
旋转变压器结构与自整角电机相似，工作原理也与一般变压器基本相同。
旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号；在解算装置中可作为函数的解算之用，故又称为解算器。
旋转变压器广泛应用在民用和军事工程的伺服系统中作为测角元件、坐标变换元件和解算装置。
特点: 1 •对电磁干扰敏感以及解码复杂等缺点2能在一些比较恶劣的环境条件下工作2在环境恶劣的钢铁行业、水利水电行业，旋转变压器因为其防护等级高同样获得了广泛的应用。
3光电编码器，它精度高，抗干扰能力强，接口简单使用方便编码器编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。
前者成为码盘，后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号, 再把这个电信号两种.接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“ 1”还是“0”。
按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确码区。
1当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。
2从代码数大小的变化可以判别真反方向和位移所处位置。
3测量范围是0----360.4视频编码器广泛应用于行走机械、数控机床、电梯、伺服电机、流量计、纺织机械、冶金机械、注塑机械、印刷包装机械、自动化仪器仪表等各种工业自动化测控领域。
旋转变压器是如何工作原理解答
场将在二次测即转子两个输出绕组感应出变压器电动势。
03
正余弦旋转变压器
输出绕组的感应电动势在时间上时同相位的，其有效值和该绕组的
位置有关。
当θ=0时，如同一台普通的双绕组变压器，可得定子转子的感应电
动势为
=4.44f ϕ ≈
忽略了定子绕组漏阻抗和电阻的压降
=4.44f ϕ =
= =
为等效集中绕组的匝数
若转子绕组轴线偏离励磁绕组轴线位置，夹角为θ时，绕组所受匝
链磁通的幅值为
ϕ =ϕ cosɑ
03
正余弦旋转变压器
可得转子绕组的电动势为
=4.44f ϕ =4.44f ϕ cosɑ
由此可得，旋转变压器和普通变压器的不同之处在于，普通变压器总有一次侧和二次侧
线圈的互感为最大且保持不变，旋转变压器正是利用转子相对定子的转角的不同以改变一
次侧二次侧线圈之间的互感来达到输出电势和转角成正余弦函数关系。从而得到输出电动
势
= cosɑ= cosɑ ≈ cosɑ
定子励磁绕组（引线端为1 −2 ）和定子交轴绕组（又叫补偿绕组，引线端为3 -4 ）。转
子上两套绕组分别为正选输出绕组和余弦输出绕组。有时也可以在转子上励磁
结构示意图
电气示意图
03
正余弦旋转变压器
结构上，旋转变压器定子、转子和绕线式异步电机类似，定子绕组通过固定在机壳上的接线柱直
接引出。定子和转子之间的空气隙是均匀的，气隙磁场一般为两极。
转变压器是较好的选择。
04
旋转变压器的使用
旋转变压器在塑料机械上的应用主要以注塑机和塑料挤出机械为主，在注塑机上面主
第3章 旋转变压器解读
第3章 旋转变压器
从电机原理来看, 旋转变压器是一种能旋转的变压 器。 这种变压器的原、 副边绕组分别装在定、 转子 上。 原、 副边绕组之间的电磁耦合程度由转子的转角 决定, 故转子绕组的输出电压大小及相位必然与转子的 转角有关。
按旋转变压器的输出电压和转子转角间的函数关 系, 旋转变压器可分为正余弦旋转变压器、 线性旋转 变压器以及比例式旋转变压器。其中, 正余弦旋转变压 器的输出电压与转子转角成正余弦函数关系; 线性旋转 变压器的输出电压与转子转角在一定转角范围内成正 比; 比例式旋转变压器在结构上增加了一个锁定转子位 置的装置。
第3章 旋转变压器
3.3.3 副边补偿的正余弦旋转变压器 副边补偿的正余弦旋转变压器实质上就是副边对称
的正余弦旋转变压器, 其电气接线图如图3-5所示。其励 磁绕组D1-D2加交流励磁电压 U s1 , D3-D4绕组开路; 转子 Z1-Z2输出绕组接阻抗Z′, 应使阻抗Z′等于负载阻抗ZL, 方能使Φq12=Φq34(即FR1q=FR2q ，效果表现为相互抵消), 以便得到全面补偿。
第3章 旋转变压器
图 3 - 6 原边补偿的正余弦旋转变压器
第3章 旋转变压器
从图 3 - 6 可以看出, 定子交轴绕组对交轴磁通Φq34 来说是具有阻尼作用的一个绕组。 根据楞次定律, 旋转 变压器在工作时交轴磁通Φq34在绕组D3-D4中要感生电 流, 该电流所产生的磁通对交轴磁通Φq34有着强烈的去 磁作用, 从而达到了补偿的目的。同证明副边补偿的方 法类似, 可以证明, 当定子交轴绕组外接阻抗Z等于励磁 电源内阻抗Zn, 即Z=Zn时, 由转子电流所引起的输出特 性畸变可以得到完全的补偿。 因为一般电源内阻抗Zn 值很小, 所以实际应用中经常把交轴绕组直接短路, 同 样可以达到完全补偿的目的。
旋线式旋转变压器简介讲解
3. 位置传感器介绍
常用传感器介绍 光电编码器介绍
3.1 常用传感器介绍
作为速度及位置传感元件，常用的有这样几种：光学编码器、磁性编码器 和旋转变压器。由于制作和精度的缘故，磁性编码器没有其他两种普及。光 学编码器的输出信号是脉冲，由于是天然的数字量，数据处理比较方便，因 而得到了很好的应用。早期的旋转变压器，由于信号处理电路比较复杂，价 格比较贵的原因，应用受到了限制。因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性 ，以及具有足够高的精度，在许多场合有着不可代替的地位，特别是在军事 以及航天、航空、航海等方面。
4.6 电梯上的应用
旋转变压器在电梯上面的应用，主要是用于电机门机以及曳引机上面，主要是作 为位置传感器使用。三菱电梯已把旋变使用于永ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ同步门机，上海桑塔斯曳引机 也已经使用旋转变压器作为位置传感器另外我公司生产的旋转变压器比较容易实 现外转子结构，可以使曳引机的结构更加简单、可靠。
4.7 航空航天上的应用
6）相位移 次级输出电压相对于初级励磁电压在时间上 的相位差。相位差的大小有关因素——旋变类型、尺 寸、结构和励磁频率。
7）基准相位 基准相位是指旋转变压器从基准电气零位 开始，作正向旋转时出现的第一个基波最大电压的相 位。
相位的规定方法：①初级励磁电压的相位为基准； ②以次级电压最大输出时的相位为基准。
2.2 旋转变压器使用注意事项
4）屏蔽 旋转变压器本身的磁场比较弱，当外部有强磁场靠近 旋转变压器时（例如在电动机中），会影响旋转变压 器的磁场和在旋转变压器绕组端部的磁状态，进而产 生误差电势，产生误差。因此，应该尽量使得旋转变 压器远离强磁场，以及采取磁屏蔽措施。
2.2 旋转变压器使用注意事项
油田机械上的应用
旋转变压器工作原理PPT课件
分辨率高、通用接口
可靠性较差
分辨率高、可绝对定位
成本高，可靠性较差
可靠性高，高精度、可绝对定 位
使用麻烦
可靠性最高，结构简单紧凑 精度偏低，使用麻烦
02 旋转变压器的类型
02 旋转变压器的类型
从电机原理来看, 旋转变压器又是 一种能旋转的变压器。 这种变压器 的原、 副边绕组分别装在定、 转 子上。 原、 副边绕组之间的电磁 耦合程度由转子的转角决定, 故转 子绕组的输出电压大小及相位必然 与 按转 电子 机的 极转 数角 的有 多关 少。 来分，常见的旋 转变压器一般有两级绕组和四极绕 组两种结构形式，两级绕组变压器 的定子和转子各有一对磁极。除此 之外，还有多极旋转变压器，用于 高精度检测系统。
旋转变压器
演讲人：
CONTENT S
01 概述 02 旋转变压器的类型 03 正余弦旋转变压器 04 旋转变压器的使用
01 概述
01 概述
旋转变压器，又称同步分解器，是一种电磁式传感器，精密 测位用的机电元件，其输出电信号与转子转角成某种函数关系。 旋转变压器也是一种测量角度用的小型交流电动机，主要用来测 量旋作转为物体速的度转及轴位置角传位感移元和件角，速常度用。的有这 样几种：光学编码器、磁性编码器和旋转变 压器。由于制作和精度的缘故，磁性编码器 没有其他两种普及。光学编码器的输出信号 是脉冲，由于是天然的数字量，数据处理比 较方便，因而得到了很好的应用。早期的旋 转变压器，由于信号处理电路比较复杂，价 格比较贵的原因，应用受到了限制。因为旋 转变压器具有无可比拟的可靠性，特别是高 温，严寒、潮湿、高速、高振等。以及具有 足够高的精度，在许多场合有着不可代替的
精度 高 高 低
工艺性 差 一般 好
旋转变压器工作原理
旋转变压器工作原理旋转变压器是一种常见的电力设备，它在电力系统中扮演着非常重要的角色。
它可以将电能从一个电路传输到另一个电路，同时改变电压的大小。
那么，旋转变压器是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍旋转变压器的工作原理。
首先，让我们来了解一下旋转变压器的基本结构。
旋转变压器由定子、转子、铁芯和绕组等部分组成。
定子和转子之间通过铁芯连接，绕组则绕绕在铁芯上。
当定子绕组通以交流电时，产生的磁场会感应到转子绕组中，从而产生感应电动势，实现电能的传输和电压的变换。
旋转变压器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 磁场感应，当定子绕组通以交流电时，产生的交变磁场会感应到转子绕组中，从而在转子绕组中产生感应电动势。
2. 电能传输，感应电动势会使转子绕组中产生感应电流，这样电能就可以从定子传输到转子。
3. 电压变换，转子绕组中的感应电动势和感应电流会导致转子绕组产生磁场，从而在定子绕组中产生感应电动势，实现电压的变换。
通过上述步骤，旋转变压器实现了电能的传输和电压的变换。
它可以将高电压的电能传输到远距离，然后再通过变压器将电压降低，以供给终端用户使用。
这种电能传输和电压变换的方式，使得电力系统能够更加高效地运行。
除此之外，旋转变压器还具有一些特点，比如工作稳定、效率高、体积小等优点。
这使得它在电力系统中得到了广泛的应用，成为了电力系统中不可或缺的重要设备。
总的来说，旋转变压器是一种非常重要的电力设备，它通过磁场感应、电能传输和电压变换等步骤，实现了电能的传输和电压的变换。
它在电力系统中发挥着至关重要的作用，为电力系统的运行提供了可靠的支持。
希望通过本文的介绍，能够让大家更加深入地了解旋转变压器的工作原理，为电力系统的学习和工作提供一些帮助。
旋转变压器详解
旋转变压器（重点在于输入输出的关系）伺服传感器按被测量分类：位移传感器、速度传感器、加速度传感器、电流传感器。
位移传感器、速度传感器、加速度传感器各有直线和旋转角度的两种方式。
（1）旋转变压器概述⒈⒈旋转变压器的发展旋转变压器用于运动伺服控制系统中，作为角度位置的传感和测量用。
早期的旋转变压器其输出，是随转子转角作某种函数变化的电气信号，通常是正弦、余弦、线性等。
作为角度位置传感元件，常用的有这样几种：光学编码器、磁性编码器和旋转变压器。
由于制作和精度的缘故，磁性编码器没有其他两种普及。
光学编码器的输出信号是脉冲，由于是天然的数字量，数据处理比较方便，因而得到了很好的应用。
早期的旋转变压器，由于信号处理电路比较复杂，价格比较贵的原因，应用受到了限制。
因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性，以及具有足够高的精度，在许多场合有着不可代替的地位，特别是在军事以及航天、航空、航海等方面。
和光学编码器相比，旋转变压器有这样几点明显的优点：①无可比拟的可靠性，非常好的抗恶劣环境条件的能力；②可以运行在更高的转速下。
（在输出12 bit的信号下，允许电动机的转速可达60,000rpm。
而光学编码器，由于光电器件的频响一般在200kHz以下，在12 bit时，速度只能达到3,000rpm）；③方便的绝对值信号数据输出。
⒈⒉旋转变压器的应用这些年来，随着工业自动化水平的提高，随着节能减排的要求越来越高，效率高、节能显著的永磁交流电动机的应用，越来越广泛。
而永磁交流电动机的位置传感器，原来是以光学编码器居多，但这些年来，却迅速地被旋转变压器代替。
可以举几个明显的例子，在家电中，不论是冰箱、空调、还是洗衣机，目前都是向变频变速发展，采用的是正弦波控制的永磁交流电动机。
目前各国都在非常重视的电动汽车中，电动汽车中所用的位置、速度传感器都是旋转变压器。
例如，驱动用电动机和发电机的位置传感、电动助力方向盘电机的位置速度传感、燃气阀角度测量、真空室传送器角度位置测量等等，都是采用旋转变压器。
旋转变压器基础知识
( 旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。
当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。
它主要用于坐标变换、三角运算和角度数据传输，也可以作为两相移相器用在角度--数字转换装置中。
按输出电压与转子转角间的函数关系，我所目前主要生产以下三大类旋转变压器： 1. 正--余弦旋转变压器（XZ ）----其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。
2. 线性旋转变压器（XX ）、（XDX ）----其输出电压与转子转角成线性函数关系。
线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种，前者（XX ）实际上也是正--余弦旋转变压器，不同的是采用了特定的变比和接线方式。
后者（XDX ）称单绕组线性旋转变压器。
3. 比例式旋转变压器（XL ）----其输出电压与转角成比例关系。
二、 旋转变压器的工作原理由于旋转变压器在结构上保证了其定子和转子(旋转一周)之间空气间隙内磁通分布符合正弦规律，因此，当激磁电压加到定子绕组时，通过电磁耦合，转子绕组便产生感应电势。
图4－3为两极旋转变压器电气工作原理图。
图中Z 为阻抗。
设加在定子绕组的激磁电压为\ sin ω=- Sm V V t （4—1）图 4-3 两极旋转变压器 根据电磁学原理，转子绕组12B B 中的感应电势则为sin sin sin θθω== （4－2）B s m V KV KV t （4—2）式中K ——旋转变压器的变化；—的幅值ms V V ； θ——转子的转角，当转子和定子的磁轴垂直时，θ=0。
如果转子安装在机床丝杠上，定子安装在机床底座上，则θ角代表的是丝杠转过的角度，它间接反映了机床工作台的位移。
由式(4－2)可知，转子绕组中的感应电势B V 为以角速度ω随时间t变化的交变电压信号。
其幅值sin θm KV 随转子和定子的相对角位移θ以正弦函数变化。
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1.4 旋转变压器电气参数
旋转变压器有两个国家标准和一个地方标准，分别是 GB10241-2007旋转变压器通用技术条件和GB104042007多级和双通道旋转变压器通用技术条件，还有一个 磁阻式旋转变压器地方标准由我公司提出。
2. 旋转变压器使用方法
1.4 旋转变压器电气参数
12
5）阻抗 和初、次级之间相互角度位置有关，测量时应 该取特定位置，将旋转变压器看成四端变压器网络。
当测量初级参数时，对初级绕组施加电压，当测量次 级参数时，对次级绕组施加电压。
4个阻抗：
开路输入阻抗
开路输出阻抗
短路输入阻抗
短路输出阻抗
1.4 旋转变压器电气参数
6）相位移 次级输出电压相对于初级励磁电压在时间上 的相位差。相位差的大小有关因素——旋变类型、尺 寸、结构和励磁频率。
Primary Side
Secondary Side
R1(ORG)
θ
S1(RED)
R3(WHT)
S2(YEL)
S3(BLK) S4(BLU)
1.2 旋转变压器定义
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•旋转变压器（resolver/transformer）是一种电磁式传感器， 又称同步分解器。由定子和转子组成。其中定子绕组作为变 压器的原边，接受励磁电压，转子绕组作为变压器的副边， 原、副绕组之间的电磁耦合程度与转子的转角有关，因此， 转子绕组的输出电压也与转子的转角有关，所以旋变可以用 来测量旋转物体的转轴角位移和角速度。
同步电机 异步电机
同步发电机 同步电动机
异步发电机 异步电动机
1.3 旋转变压器分类
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正余弦旋转变压器 旋转变压器 线性旋转变压器
比例式旋转变压器
•按是否有电刷可分为有刷式和无刷式、按通道数可分为单 通道和双通道式、按极数可分为单对极和多对极式、按转子 是否有绕组可分为绕线式和磁阻式。
1.4 旋转变压器电气参数
2.2 旋转变压器使用注意事项
4）屏蔽 旋转变压器本身的磁场比较弱，当外部有强磁场靠近 旋转变压器时（例如在电动机中），会影响旋转变压 器的磁场和在旋转变压器绕组端部的磁状态，进而产 生误差电势，产生误差。因此，应该尽量使得旋转变 压器远离强磁场，以及采取磁屏蔽措施。
•从原理上看，旋转变压器相当于一台可以转动的变压器； 从结构上看，旋转变压器相当于一台两相的绕线转子异步电 动机 •旋转变压器属于电机种类中的控制电机
1.3 旋转变压器分类
8
电机
静止的电气设备——变压器
直流电机
直流发电机 直流电动机
旋转电机 控制电机
交流电机 旋转变压器 --------------
数控机床上的应用
电梯上的应用
航空航天上的应用
5. 旋转变压器的市场简介
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1. 旋转变压器介绍
原理 定义 分类 电气参数
1.1 旋转变压器原理
1.1 旋转变压器原理
•二次侧绕组转过一定角度，则磁通Ф不能全部匝链二次侧绕 组，此时二次侧绕组感应的电动势幅值会随着转过的角度而 改变。
1.2 旋转变压器定义
7）基准相位 基准相位是指旋转变压器从基准电气零位 开始，作正向旋转时出现的第一个基波最大电压的相 位。
相位的规定方法：①初级励磁电压的相位为基准； ②以次级电压最大输出时的相位为基准。
1.4 旋转变压器电气参数
8）零位电压，2个分量：①基准相位相交的分量、 ②高次谐波分量。 电气零位——输出电压基波同相分量为零的点， 此时所具有的电压称为零位电压。零位电压中只 有基波正交分量和高次谐波分量。每一电气周期， 四个电气零位，每相各两个：0°、90°、180°、 270°。当极对数大于1时，电气零位数是极对数 的倍数。
(4) 励磁一方两相绕组同时励磁时，即只能采用二次 侧补偿方式时，两相输出绕组的负载阻抗应尽可能相 等。
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2.2 旋转变压器使用注意事项
旋转变压器属于精密电气元件，在应用 中，不论在机械安装，还是电气连接上， 都必须严格遵守一定的原则。
2.2 旋转变压器使用注意事项
1）机械安装的要求 ①定、转子之间的转动中心必须一致，保证气隙 磁场的变化规律严格按照理论值变化。尤其是分 装式旋变，②定转子之间轴向磁中心线重合。③ 装配时，不能过紧或过松。不能用榔头敲击，以 免损坏。
1）额定励磁电压和励磁频率 一般10V以下。频率——400Hz、以及 （5～10）kHz之间。U=knbsf
2）空载电流和空载消耗功率 3）变压比和最大输出电压 当输出绕组处于感生最大输 出电压的位置时，
输出电压和原边励磁电压之比。对于旋变发送机，当θF＝0°或θF＝ 90°时，对于旋变变压器，一相绕组通以额定电压，输出电压值和励
使用原则 安装注意事项 常见问题分析
2.1 旋转变压器使用原则
(1) 旋转变压器应尽可能在接近空载的状态下工作。 因此，负载阻抗应远大于旋转变压器的输出阻抗。两 者的比值越大，输出电压的畸变就越小。
(2) 使用时首先要准确地调准零位，否则会增加误差， 降低精度。
(3) 励磁一方只用一相绕组时，另一相绕组应该短路 或接一个与励磁电源内阻相等的阻抗。
a)定转子同心
b)定子偏心
图8 定转子偏心情况示意
c)转子偏心
2.2 旋转变压器使用注意事项
2）施加额定电源电压 旋变所有参数都是在额定电压下测得的，施加电压
偏大或偏小，都会在一定程度上影响性能，也会影响 应用。 3）避免噪声信号的影响
旋变属于信号元件，应该避免噪音信号对它的影响； 在长线传输时，会对噪声信号敏感。因此，各对引出 线应用屏蔽线。
绕线式旋转变压器简介
内容
1. 旋转变压器介绍
原理
定义
分类
电气参数
2.旋转变压器的使用方法
使用原则
安装注意事项
常见问题
3. 位置传感器介绍
常用传感器介绍 光电编码器介绍
4.绕线式旋转变压器的行业应用
塑料机械上的应用
纺织机械上的应用
油田机械上的应用
风电行业上的应用
磁电压值之比。
1.4 旋转变压器电气参数
11
4）电气误差 输出电动势和转角之间应符合严格的正、 余弦关系。不符——产生误差，称为电气误差（机械 角度）。
多极以角秒（″）计；
单极在（5′～15′）之内；
磁阻式一般都做到两对极以上，电气误差较大，两对 极磁阻旋变60′（1°)以下。对于磁阻式，增加极对 数——提高精度，电气误差——数角秒（″）。