串联式无接触双余度正余弦旋转变压器的制作方法

1.本实用新型属于旋转变压器技术领域，具体为一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器。


背景技术：

2.旋转变压器作为一种轴角传感器，在伺服系统、数据传输系统和随动系统中得到广泛应用。使用时为提高其可靠度，多选用双通道旋转变压器。目前双通道旋转变压器是将两个单通道旋转变压器进行并联。由一个输出入轴带动两个单通道旋转变压器工作。虽然可靠度提高了，但是由于结构不够优化，现有的旋转变压器的体积及重量也明显增加了。对于体积和重量受限制的安装场所，则无法满足使用要求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提供一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，在实现双通道输出的同时，减小了整个变压器的体积和重量，同时保证了可靠度。
4.本实用新型所采用的技术方案是：一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，包括壳体、转子、两套相同的定子组件以及两套相同的转子组件，其特征在于：所述转子轴为一根，且通过轴承贯穿固定在壳体的轴心位置，所述两套转子组件间隔串联在转子轴上，两套转子组件之间留有间距；所述两套定子组件间隔固定在壳体的内壁，两套转子组件所处的位置分别与两套定子组件所处位置对应；所述壳体上设有出线孔，两套定子组件中绕组的引出线分别由引线孔穿出。
5.进一步，所述两套定子组件分别包括旋变定子和环变定子，所述两套转子组件包括旋变转子和环变转子；所述旋变定子和旋变转子构成旋转变压器，环变定子和环变转子构成环形变压器。
6.进一步，所述旋变定子包括定子叠层、正弦绕组和余弦绕组，所述定子叠层上设有多个叠层槽，所述正弦绕组和余弦绕组相互垂直嵌套在叠层槽内，作为输出线圈；所述环变定子中绕有线圈绕组，作为输入线圈；所述旋变转子包括转子叠层和两组绕组，所述转子叠层上设有多个叠层槽，两个绕组相互垂直嵌套在叠层槽内，所述环变转子中绕有绕组，该绕组与旋变转子的绕组接通。
7.进一步，所述两套定子组件对称固定在壳体的内壁上，所述两套转子组件对称固定在转子轴上。
8.进一步，所述出线孔所设位置位于两个定子组件间隔处的壳体上，在该处壳体的外部设置有一个电连接器插座，所述绕组的引出线与电连接器插座连接。
9.本实用新型的有益效果是：将两套转子组件间隔串联在一根转子轴上，对应的两组定子组件间隔固定在壳体内，通过减少转子轴的数量和空间布局所占体积，使得串联结构在实现双通道输出的同时，有效地减小了整个变压器的体积和重量，同时保证了可靠度。
附图说明
10.图1是本实用新型的结构示意图。
11.图2是本实用新型的纵向剖视图。
12.图3是本实用新型中一套定子组件在壳体中的结构示意图。
13.图4是本实用新型中另一套定子组件在壳体中的结构示意图。
14.图5是两套转子组件串联在转子轴上的结构示意图。
15.图中：1、壳体，2、转子轴，3、电连接插座，4、环变定子，5、环变转子，6、旋变定子，7、旋变转子，8、引出线，9、出线孔，10、前壳体，11、后壳体。
具体实施方式
16.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
17.如图1所示，一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，包括壳体1，壳体1内部的轴心位置设置有一根转子轴2，转子轴2通过两端的轴承与壳体1连接，以及设置在壳体1外部的电连接插座3。位于壳体1内部的转子轴2上间隔串联有两套相同的转子组件。壳体1内壁上间隔固定有两套相同的定子组件。两套定子组件所处的位置分别与两套转子组件所处位置一一对应，定子组件中的绕组引出线8与电连接插座3连接。
18.本实用新型中包括旋转变压器和环形变压器。其中，旋转变压器包括旋转变压器定子和旋转变压器转子，以下称旋变定子6和旋变转子7。环形变压器包括环形变压器定子和环形变压器转子，以下称环变定子4和环变转子5。一个旋转变压器和一个环形变压器作为一组变压器使用。
19.具体设置如下：
20.如图2所示，壳体1内部轴心的位置通过轴承固定转子轴2。如图5所示，转子轴2上对称设置两组变压器的转子，两组变压器转子之间留有间距。具体来说，图5中从左至右的转子轴2上依次固定有，旋变定子6和环变定子4，留出一定间距，再固定环变定子4和旋变定子6。而两组变压器的定子则固定在壳体1的内壁，位置与两组变压器转子的位置相对应。具体来说，图2中从左至右的壳体1内依次固定有，旋变定子6和环变定子4，留出一定间距，再固定环变定子4和旋变定子6。变定子6由一定数量的定子叠片压合而成定子叠层。定子叠层的叠层槽中嵌有两组互相垂直的正弦绕组和余弦绕组，作为输出线圈。环变定子4中绕有线圈绕组，作为激磁输入线圈。旋变定子6和环变定子4上的绕组引出线8分别通过壳体1上的出线孔9引出。出线孔9位于两组变压器间距的壳体1上。在出线孔9的壳体1外部设有电连接器插座，绕组的引出线8与电连接插座3连接。旋变转子7包括转子叠层和两组绕组。转子叠层上同样设有多个叠层槽。两个绕组相互垂直嵌套在叠层槽内。环变转子5中绕有绕组，该绕组与旋变转子7的绕组接通。
21.对于壳体1的设计可采用套筒式，包括一个前壳体10和一个后壳体11。如图3所示，前壳体10的内径分为两段，前段内径的内部固定第一组变压器，后段内径的内部套装固定后壳体11。如图4所示，后壳体11的外径与前壳体10后段的内径一致。第二组变压器固定在后壳体11内。这样的设计的目的是便于调整两套变压器通道的一致性。
22.本实用新型的工作原理是：环变转子5随转子轴2的转动而转动，环变转子5与环变
定子4之间的电压传递通过电磁原理完成。当环变定子4中绕组接通外部输入的激磁电压后，通过电磁感应，会在环变转子5上的绕组中感应出电动势，达到了将定子上激磁电压引入转子上的目的。而旋变转子7与环变转子5之间相互接通，实现了将外部输入的激磁电压传递给旋变转子7，最终通过电磁感应由旋变定子6输出与旋转角度成比例的正弦、余弦电压信号。
23.由于一个转子轴2同时驱动两组旋变转子7和环变转子5，使其分别与两组旋变定子6和环变定子4进行磁场耦合，使旋转变压器同时输出两路电压信号，达到电气双通道工作的目的。


技术特征：
1.一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，包括壳体、转子、两套相同的定子组件以及两套相同的转子组件，其特征在于：转子轴为一根，且通过轴承贯穿固定在壳体的轴心位置，所述两套转子组件间隔串联在转子轴上，两套转子组件之间留有间距；所述两套定子组件间隔固定在壳体的内壁，两套转子组件所处的位置分别与两套定子组件所处位置对应；所述壳体上设有出线孔，两套定子组件中绕组的引出线分别由引线孔穿出。2.如权利要求1所述的一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，其特征在于：所述两套定子组件分别包括旋变定子和环变定子，所述两套转子组件包括旋变转子和环变转子；所述旋变定子和旋变转子构成旋转变压器，环变定子和环变转子构成环形变压器。3.如权利要求2所述的一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，其特征在于：所述旋变定子包括定子叠层、正弦绕组和余弦绕组，所述定子叠层上设有多个叠层槽，所述正弦绕组和余弦绕组相互垂直嵌套在叠层槽内，作为输出线圈；所述环变定子中绕有线圈绕组，作为输入线圈；所述旋变转子包括转子叠层和两组绕组，所述转子叠层上设有多个叠层槽，两个绕组相互垂直嵌套在叠层槽内，所述环变转子中绕有绕组，该绕组与旋变转子的绕组接通。4.如权利要求2所述的一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，其特征在于：所述两套定子组件对称固定在壳体的内壁上，所述两套转子组件对称固定在转子轴上。5.如权利要求1所述的一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，其特征在于：所述出线孔所设位置位于两个定子组件间隔处的壳体上，在该处壳体的外部设置有一个电连接器插座，所述绕组的引出线与电连接器插座连接。

技术总结
一种串联式无接触双余度正余弦旋转变压器，包括壳体、转子、两套相同的定子组件以及两套相同的转子组件，转子轴为一根，且通过轴承贯穿固定在壳体的轴心位置，两套转子组件间隔串联在转子轴上，两套转子组件之间留有间距；两套定子组件间隔固定在壳体的内壁，两套转子组件所处的位置分别与两套定子组件所处位置对应；壳体上设有出线孔，两套定子组件中绕组的引出线分别由引线孔穿出。将两套转子组件间隔串联在一根转子轴上，对应的两组定子组件间隔固定在壳体内，通过减少转子轴的数量和空间布局所占体积，使得串联结构在实现双通道输出的同时，有效地减小了整个变压器的体积和重量，同时保证了可靠度。同时保证了可靠度。同时保证了可靠度。


技术研发人员：韩军浩 孟豪 苗伟 陈皓 马锁学
受保护的技术使用者：陕西东方航空仪表有限责任公司
技术研发日：2020.12.28
技术公布日：2021/10/26