【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(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、可靠性好、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)防、汽車、工業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用極其廣泛，有著很好的發(fā)展前景。 轉(zhuǎn)子凸極徑向磁路磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器無機(jī)械接觸，加工簡(jiǎn)單、使用安全，但其繞組結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)子凸極設(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致氣隙磁導(dǎo)中高次諧波含量較大，比相同尺寸的繞線式旋轉(zhuǎn)變壓器的精度低，本文針對(duì)轉(zhuǎn)子凸極徑向磁路磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器存在的精度問題，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過諧波分析的方法對(duì)輸出精度進(jìn)行研究。 首先，對(duì)傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子凸極徑向磁路磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了闡述，并對(duì)信號(hào)繞組呈正弦分布形式的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理的研究，詳細(xì)分析了繞組設(shè)計(jì)方法和齒數(shù)選擇對(duì)信號(hào)輸出的影響，，通過解析法驗(yàn)證采用正弦繞組能夠?qū)崿F(xiàn)消除高次諧波的目的。 其次，通過電磁場(chǎng)仿真的方法，對(duì)常用的采用等匝繞組的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，分析不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)輸出電壓大小和諧波含量的的影響，得出結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。并對(duì)該種結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出精度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。 再次，通過仿真對(duì)采用正弦信號(hào)繞組和等匝信號(hào)繞組兩種結(jié)構(gòu)的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出波形進(jìn)行對(duì)比分析，并通過對(duì)比優(yōu)化后的兩種結(jié)構(gòu)旋變的輸出精度，驗(yàn)證了采用正弦信號(hào)繞組能夠極大程度提高精度。研究了采用正弦信號(hào)繞組的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的定轉(zhuǎn)子極槽配合關(guān)系，以及信號(hào)繞組的繞制方向?qū)πD(zhuǎn)變壓器極對(duì)數(shù)的影響。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并測(cè)試樣機(jī)，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)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(zhuǎn)變壓器，闡述了該種結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)、工作原理和優(yōu)點(diǎn)。對(duì)該種結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)行了解耦效果及可行性分析，針對(duì)粗機(jī)輸出波形的精度問題，通過有限元仿真的方法研究精機(jī)極對(duì)數(shù)、轉(zhuǎn)子系數(shù)比和疊加角度等因素對(duì)輸出波形的的影響，優(yōu)化輸出波形，達(dá)到輸出精度要求。實(shí)現(xiàn)了該種結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)變壓器既能提供絕對(duì)位置信息又能提高輸出精度的目的。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM383.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2554970