德国亨士乐HENGSTLER旋转变压器工作原理

亨士乐HENGSTLER旋转变压器（旋变）是一种输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。它是一种将角位移转换为电信号的位移传感器，也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。亨士乐HENGSTLER旋转变压器的工作原理，可以先看以下内容。

图1是一个比较典型的角度位置伺服控制系统。XF称作旋变发送机，XB称作旋变变压器。旋变发送机发送一个与机械转角有关的、作一定函数关系变化的电气信号；旋变变压器接受这个信号、并产生和输出一个与双方机械转角之差有关的电气信号。伺服放大器接受旋变变压器的输出信号，作为伺服电动机的控制信号。经放大，驱动伺服电动机旋转，并带动接受方旋转变压器转轴及其它相连的机构，直至达到和发送机方一致的角位置。
旋变发送机的初级，一般在转子上设有正交的两相绕组，其中一相作为励磁绕组，输入单相交流电压；另一相短接，以抵消交轴磁通，改善精度。次级也是正交的两相绕组。亨士乐HENGSTLER旋变变压器的初级一般在定子上，由正交的两相绕组组成；次级为单项绕组，没有正交绕组。

图1 旋转变压器角度位置伺服控制系统

德国亨士乐HENGSTLER旋转变压器工作原理

作为旋变发送机它的励磁绕组是由单相电压供电，电压可以写为以下形式：

其中， —励磁电压的幅值， —励磁电压的角频率。励磁绕组的励磁电流产生的交变磁通，在次级输出绕组中感生出电动势。当转子转动时，由于励磁绕组和次级输出绕组的相对位置发生变化，因而次级输出绕组感生的电动势也发生变化。又由于次级输出的两相绕组在空间成正交的90°电角度，因而两相输出电压如以下所示：

其中， —正弦相的输出电压， —余弦相的输出电压， —次级输出电压的幅值； —励磁方和次级输出方电压之间的相位角， —发送机转子的转角。可以看出，励磁方和输出方的电压是同频率的，但存在着相位差。正弦相和余弦相在电的时间相位上是同相的，但幅值彼此随转角分别作正弦和余弦函数变化。通过一定的解算芯片和算法，就能将电机的转子位置角和转速计算出来。

图2旋变发送机两相输出电压和转角的关系曲线