磁阻式旋转变压器极槽配合研究

杜 龙，徐志科，金 龙，姚更生，陈松涛

(1. 东南大学 电气工程学院，南京 210096; 2. 镇江赛尔尼柯自动化有限公司，江苏 镇江 212000)

0 引 言

为了掌握电机转子的位置信息，获得更好的控制性能，通常需要转子位置传感器。常见的位置传感器有光电编码器和旋转变压器。但是光电编码器不适合在高温和振动环境中使用，机械安装也很困难[1-2]。而旋转变压器能够产生高精度位置信号，结构简单且稳定可靠，可以很方便的集成到电机系统中。同时具有耐高温、耐潮湿、抗震动等优点。被广泛用于航空航天、军事、电动汽车等领域。

通常建议使用与永磁电机相同极对数的旋转变压器[2]，以使电机具有更好的电子换相和获得更高的传感器精度。但是实际上，并没有这么多与之对应的旋转变压器。同时，现有的文章中，大多是关于旋转变压器设计与信号处理的，很少有关于定、转子极数的配合。本文从采用正弦绕组的磁阻式旋转变压器工作原理出发，根据感应电动势，推导出定子齿数、绕组极对数和转子极对数之间的关系。再对10定子齿的旋转变压器进行有限元仿真，并制作样机进行试验。在此基础上，验证了极槽配合方法的可行性。根据所建立的关系，可以快速地设计出希望的旋转变压器。

1 磁阻式旋转变压器结构与工作原理

磁阻式旋转变压器是利用转子凸极效应，使两相信号绕组输出的感应电动势与转子转角成正余弦变化关系[3-5]。转子转过一周，输出电压变化周期数等于转子凸极数，因而旋转变压器的转子凸极数即为极对数。……