一种旋转变压器系统和具有这种旋转变压器系统的旋转体技术方案

本实用新型专利技术提出了旋转变压器系统和具有这种旋转变压器系统的旋转体。该旋转变压器系统包括至少两个旋转变压器，至少包括第一旋转变压器和第二旋转变压器；每个旋转变压器均包括定子和转子，定子包括定子检测齿，转子包括转子凸极；每个旋转变压器均包括绕在定子检测齿上的多个线圈，各线圈的电感随着对应的转子的旋转角度的改变而改变；第一旋转变压器的转子包括且仅包括1个转子凸极；第二旋转变压器的转子包括2个或2个以上的转子凸极；至少第一旋转变压器的转子和第二旋转变压器的转子设置为同步转动。该旋转体还包括旋转体本体；旋转变压器系统的旋转角度与旋转体本体的旋转角度成规则的关系。本实用新型专利技术大大提高了转子的绝对位置测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转变压器系统和具有这种旋转变压器系统的旋转体
本技术属于检测
，涉及一种变压器系统和旋转体，尤其是旋转变压器系统和旋转体。
技术介绍
数控机床，工业自动化、工业机器人等行业需要快速高精度位置控制，目前主要由伺服电机来实现，而其定位能力很大程度上取决于安装在伺服电机上的绝对位置角度检测装置。光电式绝对位置角度检测装置因可以容易地实现电机旋转角度的检测而得到了广泛应用，但这种光电式绝对位置角度检测装置含有光电元器件和半导体器件，因而在振动冲击大以及高温环境中很容易失效。旋转变压器是一种可以实现旋转角度检测的传感器，由于其不使用光电转换器件，因而可以在较高温度的环境中使用。但是现有的旋转变压器中，定子的齿上通常绕有至少三组绕阻，使得其制造工艺很复杂，且由于绕组的位置不同使得旋转变压器的一致性受到不利影响；同时，在使用过程中，很容易因振动冲击等原因出现绕组短路或断路等问题而使旋转变压器失效，可靠性较差。此外，现有旋转变压器在检测精度上依然尚待提高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种绝对位置检测精度能够得以大大提高的旋转变压器系统和具有这种旋转变压器系统的旋转体。为了达到上述目的，本技术的解决方案是：一种旋转变压器系统，包括至少两个旋转变压器；每个所述旋转变压器均包括定子和转子，定子包括定子检测齿，转子包括转子凸极；每个所述旋转变压器均包括绕在所述定子检测齿上的多个线圈，各所述线圈的电感随着对应的转子的旋转角度的改变而改变，以根据所述线圈的电感的变化检测所述转子的旋转角度；所述至少两个旋转变压器至少包括第一旋转变压器和第二旋转变压器；第一旋转变压器的转子包括且仅包括1个转子凸极；第二旋转变压器的转子包括2个或2个以上的转子凸极；至少第一旋转变压器的转子和第二旋转变压器的转子设置为同步转动。第一旋转变压器和第二旋转变压器中均满足：包括至少四组定子线圈，每组定子线圈均包括至少一个所述线圈；所有所述线圈连接构成桥式电路，每组定子线圈构成所述桥式电路的一个桥臂；所述桥式电路中，每两个相交的桥臂在相交处构成一个接点，从每个接点处引出一根引出线，作为所述桥式电路的励磁线或者信号线；所述桥式电路既具有励磁线，也具有信号线；优选地，每个所述旋转变压器中：各组所述定子线圈内线圈的数量和分布相同；各组所述定子线圈的合成电感的相位依次相差90度；优选地，每个所述旋转变压器中：各所述线圈的电感的直流分量相等，各所述线圈的基波幅值相等；优选地，每个所述旋转变压器均包括四组定子线圈，构成四桥臂的桥式电路，具有四个接点，从四个所述接点处引出四根引出线，其中两根所述引出线为励磁线，另外两根引出线为信号线；进一步优选地，每个所述旋转变压器的励磁线均连接到所述旋转变压器系统的两根公共的励磁线，每个所述旋转变压器具有独立的两根信号线；或者，各所述旋转变压器具有独立的两根励磁线和独立的两根信号线。第一旋转变压器的定子检测齿数为4*(M+1)，M为正整数；优选地，第一旋转变压器共包括四组定子线圈；每组定子线圈包括至少一个线圈；每个所述线圈绕在一个所述定子检测齿上，各组所述定子线圈中线圈的数量和分布相同；每个线圈的电感的直流分量相等，每个线圈的电感的基波幅值相等；四组定子线圈中，各组定子线圈的合成电感的相位依次相差第一角度；四组定子线圈组成桥式电路；所述桥式电路的四个接点引出四根引出线；所述四根引出线中，两根引出线为励磁线，并与所述旋转变压器系统的励磁线连接，另外两根引出线为信号引出线；第一角度为设定值；进一步优选地，第一角度为90度。第二旋转变压器的定子检测齿数为4*(K+1)*S，转子凸极数为(K+1)*(2N-1)*S；其中，K、S和N均为正整数；优选地，第二旋转变压器共包括四组定子线圈；每组定子线圈包括至少一个线圈；每个所述线圈绕在一个所述定子检测齿上，各组所述定子线圈中线圈的数量和分布相同；每个线圈的电感的直流分量相等，每个线圈的电感的基波幅值相等；四组定子线圈中，各组定子线圈的合成电感的相位依次相差第二角度；四组定子线圈组成桥式电路；所述桥式电路的四个接点引出四根引出线；所述四根引出线中，两根引出线为励磁线，并与所述旋转变压器系统的励磁线连接，另外两根引出线为信号引出线；第二角度为设定值；进一步优选地，第二角度为90度。所述定子还包括定子解耦齿；每个绕有线圈的定子检测齿的两侧均设置至少一个所述定子解耦齿，以减少或消除不同的绕有线圈的定子检测齿之间的磁耦合干扰；优选地，所述定子解耦齿的材料与所述定子检测齿和定子本体的材料相同；进一步优选地，所述材料为导磁材料。或者，第一旋转变压器中，定子检测齿数为4，定子解耦齿数为4。或者，第二旋转变压器中，定子检测齿数为4*P，转子凸极数为Q；其中，P和Q为正整数，并且Q/P不等于偶数，并且当P等于3*R且R为正整数时，Q不等于2*R的正整数倍。第二旋转变压器的定子检测齿数为8，转子凸极数为2*(2N-1)；或者，第二旋转变压器的定子检测齿数为12，转子凸极数为3*(2N-1)；或者，第二旋转变压器的定子检测齿数为16，转子凸极数为4*(2N-1)；或者，第二旋转变压器的定子检测齿数为20，转子凸极数为5*(2N-1)；或者，第二旋转变压器的定子检测齿数为24，转子凸极数为6*(2N-1)；或者，第二旋转变压器的定子检测齿数为28，转子凸极数为7*(2N-1)；或者，第二旋转变压器的定子检测齿数为32，转子凸极数为8*(2N-1)。在所述旋转变压器中，设置所述转子凸极的形状，以使得每个所述线圈的电感的变化部分随着所述转子的旋转角度的变化成正弦波式变化；或者，在所述旋转变压器中，设置所述转子凸极的形状，以使得每个所述线圈的电感的变化部分随着所述转子的旋转角度的变化成三角波式变化。所述旋转变压器系统具有定子机壳、端盖、轴承和转轴；每个所述旋转变压器的定子均包括定子铁心，且所述定子铁心安装在所述定子机壳上；每个所述旋转变压器的转子均包括转子铁心，且所述转子铁心安装在所述转轴上，与所述转轴一同旋转。在各所述旋转变压器中，所述转子布置在所述定子的内部；或者，在各所述旋转变压器中，所述转子布置在所述定子的外部。一种具有上述旋转变压器系统的旋转体，所述旋转体包括旋转体本体和所述旋转变压器系统；所述旋转变压器系统的旋转角度与所述旋转体本体的旋转角度成规则的关系，以由所述旋转变压器系统检测所述旋转体的旋转角度。所述旋转变压器系统的各转子铁心安装在所述旋转体本体的转轴上，与所述旋转体本体同步转动且形成一体式结构，以检测所述旋转体本体的旋转角度；所述旋转变压器系统的各定子安装在与所述旋转体本体共用的机壳上。或者，所述旋转变压器系统固定在所述旋转体本体的端部；所述旋转变压器系统的转轴与所述旋转体本体的转轴连接以使得所述旋转变压器系统和所述旋转体本体同轴转动；优选地，所述旋转变压器系统的转轴与所述旋转体本体的转轴通过联轴节连接。所述旋转体本体为电动机。由于采用上述方案，本技术的有益效果是：本技术旋转变压器系统和具有这种旋转变压器系统的旋转体采用至少两个旋转变压器，尤其是磁阻式旋转变压器，一个旋转变压器检测得到的角度在转子转动的0-360度区间为单值，另一个或多个旋转变压器在转子转动的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转变压器系统，其特征在于：包括至少两个旋转变压器；每个所述旋转变压器均包括定子和转子，定子包括定子检测齿，转子包括转子凸极；每个所述旋转变压器均包括绕在所述定子检测齿上的多个线圈，各所述线圈的电感随着对应的转子的旋转角度的改变而改变，以根据所述线圈的电感的变化检测所述转子的旋转角度；所述至少两个旋转变压器至少包括第一旋转变压器和第二旋转变压器；第一旋转变压器的转子包括且仅包括1个转子凸极；第二旋转变压器的转子包括2个或2个以上的转子凸极；至少第一旋转变压器的转子和第二旋转变压器的转子设置为同步转动。

【技术特征摘要】
1.一种旋转变压器系统，其特征在于：包括至少两个旋转变压器；每个所述旋转变压器均包括定子和转子，定子包括定子检测齿，转子包括转子凸极；每个所述旋转变压器均包括绕在所述定子检测齿上的多个线圈，各所述线圈的电感随着对应的转子的旋转角度的改变而改变，以根据所述线圈的电感的变化检测所述转子的旋转角度；所述至少两个旋转变压器至少包括第一旋转变压器和第二旋转变压器；第一旋转变压器的转子包括且仅包括1个转子凸极；第二旋转变压器的转子包括2个或2个以上的转子凸极；至少第一旋转变压器的转子和第二旋转变压器的转子设置为同步转动。2.根据权利要求1所述的旋转变压器系统，其特征在于：第一旋转变压器和第二旋转变压器中均满足：包括至少四组定子线圈，每组定子线圈均包括至少一个所述线圈；所有所述线圈连接构成桥式电路，每组定子线圈构成所述桥式电路的一个桥臂。3.根据权利要求2所述的旋转变压器系统，其特征在于：所述桥式电路中，每两个相交的桥臂在相交处构成一个接点，从每个接点处引出一根引出线，作为所述桥式电路的励磁线或者信号线；所述桥式电路既具有励磁线，也具有信号线。4.根据权利要求2所述的旋转变压器系统，其特征在于：每个所述旋转变压器中：各组所述定子线圈内线圈的数量和分布相同；各组所述定子线圈的合成电感的相位依次相差90度。5.根据权利要求2所述的旋转变压器系统，其特征在于：每个所述旋转变压器中：各所述线圈的电感的直流分量相等，各所述线圈的基波幅值相等。6.根据权利要求2所述的旋转变压器系统，其特征在于：每个所述旋转变压器均包括四组定子线圈，构成四桥臂的桥式电路，具有四个接点，从四个所述接点处引出四根引出线，其中两根所述引出线为励磁线，另外两根引出线为信号线。7.根据权利要求6所述的旋转变压器系统，其特征在于：每个所述旋转变压器的励磁线均连接到所述旋转变压器系统的两根公共的励磁线，每个所述旋转变压器具有独立的两根信号线；或者，各所述旋转变压器具有独立的两根励磁线和独立的两根信号线。8.根据权利要求1所述的旋转变压器系统，其特征在于：第一旋转变压器的定子检测齿数为4*(M+1)，M为正整数。9.根据权利要求8所述的旋转变压器系统，其特征在于：第一旋转变压器共包括四组定子线圈；每组定子线圈包括至少一个线圈；每个所述线圈绕在一个所述定子检测齿上，各组所述定子线圈中线圈的数量和分布相同；每个线圈的电感的直流分量相等，每个线圈的电感的基波幅值相等；四组定子线圈中，各组定子线圈的合成电感的相位依次相差第一角度；四组定子线圈组成桥式电路；所述桥式电路的四个接点引出四根引出线；所述四根引出线中，两根引出线为励磁线，并与所述旋转变压器系统的励磁线连接，另外两根引出线为信号引出线；第一角度为设定值。10.根据权利要求9所述的旋转变压器系统，其特征在于：第一角度为90度。11.根据权利要求1所述的旋转变压器系统，其特征在于：第二旋转变压器的定子检测齿数为4*(K+1)*S，转子凸极数为(K+1)*(2N-1)*S；其中，K、S和N均为正整数。12.根据权利要求11所述的旋转变压器系统，其特征在于：第二旋转变压器共包括四组定子线圈；每组定子线圈包括至少一个线圈；每个所述线圈绕在一个所述定子检测齿上，各组所述定子线圈中线圈的数量和分布相同；每个线圈的电感的直流分量相等，每个线圈的电感的基波幅值相等；四组定子线圈中，各组定子线圈的合成电感的相位依次相差第二角度；四组定子线圈组成桥式电路；所述桥式电路的四个接点引出四根引出线；所述四根引出线中，两根引出线为励磁线，并与所述旋转变压器系统的励磁线连接，另外两根引出线为信号引出线...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，
申请(专利权)人：上海世昱电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31