磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的諧波分析與優(yōu)化設計.pdf

1、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(zhuǎn)子進行實時檢測，磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置傳感器具有結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)子凸極徑向磁路磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器無機械接觸，加工簡單、使用安全，但其繞組結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變壓器的精度低，本文針對轉(zhuǎn)子凸極徑向磁路磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器存在的精度問題，對結(jié)構(gòu)進

2、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(zhuǎn)子凸極徑向磁路磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)和工作原理進行了闡述，并對信號繞組呈正弦分布形式的磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器進行結(jié)構(gòu)特點與工作原理的研究，詳細分析了繞組設計方法和齒數(shù)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?qū)崿F(xiàn)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(zhuǎn)變壓器進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，分析不同的結(jié)構(gòu)參數(shù)對輸出電壓大小和

3、諧波含量的的影響，得出結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計的一般規(guī)律。并對該種結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)的磁阻式旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變壓器的定轉(zhuǎn)子極槽配合關(guān)系，以及信號繞組的繞制方向?qū)πD(zhuǎn)變壓器極對數(shù)的影響。搭建實驗平臺并測試樣機，對測試結(jié)果進行研究和