【摘要】：在伺服控制系統(tǒng)中，為獲得精確的角度位置信息需要對轉子進行實時檢測，磁阻式旋轉變壓器作為位置傳感器具有結構簡單、加工方便、可靠性好、抗干擾等優(yōu)點，在國防、汽車、工業(yè)等領域應用極其廣泛，有著很好的發(fā)展前景。 轉子凸極徑向磁路磁阻式旋轉變壓器無機械接觸，加工簡單、使用安全，但其繞組結構和轉子凸極設計會導致氣隙磁導中高次諧波含量較大，比相同尺寸的繞線式旋轉變壓器的精度低，本文針對轉子凸極徑向磁路磁阻式旋轉變壓器存在的精度問題，對結構進行優(yōu)化設計，通過諧波分析的方法對輸出精度進行研究。 首先，對傳統(tǒng)的轉子凸極徑向磁路磁阻式旋轉變壓器的結構和工作原理進行了闡述，并對信號繞組呈正弦分布形式的磁阻式旋轉變壓器進行結構特點與工作原理的研究，詳細分析了繞組設計方法和齒數選擇對信號輸出的影響，，通過解析法驗證采用正弦繞組能夠實現消除高次諧波的目的。 其次，通過電磁場仿真的方法，對常用的采用等匝繞組的磁阻式旋轉變壓器進行結構優(yōu)化，分析不同的結構參數對輸出電壓大小和諧波含量的的影響，得出結構優(yōu)化設計的一般規(guī)律。并對該種結構旋轉變壓器的輸出精度進行實驗探究。 再次，通過仿真對采用正弦信號繞組和等匝信號繞組兩種結構的磁阻式旋轉變壓器的輸出波形進行對比分析，并通過對比優(yōu)化后的兩種結構旋變的輸出精度，驗證了采用正弦信號繞組能夠極大程度提高精度。研究了采用正弦信號繞組的磁阻式旋轉變壓器的定轉子極槽配合關系，以及信號繞組的繞制方向對旋轉變壓器極對數的影響。搭建實驗平臺并測試樣機，對測試結果進行研究和分析。 最后提出了一種新型的雙通道粗精耦合徑向磁路磁阻式旋轉變壓器，闡述了該種結構旋轉變壓器的結構、工作原理和優(yōu)點。對該種結構的旋轉變壓器進行了解耦效果及可行性分析，針對粗機輸出波形的精度問題，通過有限元仿真的方法研究精機極對數、轉子系數比和疊加角度等因素對輸出波形的的影響，優(yōu)化輸出波形，達到輸出精度要求。實現了該種結構旋轉變壓器既能提供絕對位置信息又能提高輸出精度的目的。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM383.2

【參考文獻】

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本文編號：2554970