非對稱齒磁阻式旋轉變壓器的研究.pdf

1、磁阻式旋轉變壓器作為電磁式位置傳感器,因其結構簡單、可靠性高、輸出電壓幅值高和價格便宜等優(yōu)點,廣泛地應用在交流伺服系統和電動車領域。但是當微小尺寸的磁阻式旋轉變壓器應用于狹小空間時,若定子齒數過多,繞組下線將十分困難。因此,本文研究了一種定子齒數最少的新型結構磁阻式旋轉變壓器,對非對稱齒磁阻式旋轉變壓器的工作原理、數值分析、結構優(yōu)化、誤差分析與實驗測試等問題進行了研究。
　　本文首先采用解析分析的方法研究了非對稱齒磁阻式旋轉變壓器

2、的工作原理。在轉子極對數與相鄰齒間機械角度的配合規(guī)律基礎上，得出了定子四齒磁阻式旋轉變壓器的結構。為了消除非有效電勢對輸出繞組感應電勢的影響,引入了補償齒和補償繞組,得出了非對稱齒磁阻式旋轉變壓器的結構。針對正余弦補償繞組匝數的計算問題,推導出了解析計算的表達式。采用有限元計算的方法對定子四齒磁阻式旋轉變壓器和非對稱齒磁阻式旋轉變壓器進行了研究,分析了兩種磁阻式旋轉變壓器的氣隙磁導和輸出繞組感應電勢。計算結果表明,非對稱齒磁阻式旋轉變壓

3、器可以輸出兩相正交、幅值相等的正余弦信號。通過解析表達式計算得到的正余弦補償繞組匝數與有限元計算篩選結果相吻合,證明了解析分析和數值分析的正確性。理論上，補償齒的空間位置具有任意性。研究了非對稱齒磁阻式旋轉變壓器的結構優(yōu)化問題,采用有限元計算的方法對氣隙長度、轉子形狀、定子齒寬和定子補償齒高等參數進行了優(yōu)化。在得到各個參數局部最優(yōu)值的基礎上，分析了局部最優(yōu)值與全局最優(yōu)值之間的關系,得出了非對稱齒磁阻式旋轉變壓器的綜合優(yōu)化方案。最后分析了