“旋变”的相位对齐方式详解

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西安德伍拓自动化
0.1 2018.03.05 15:56* 字数 853

旋转变压器简称旋变,是由经过特殊电磁设计的高性能硅钢叠片和漆包线构成的,相比于采用光电技术的编码器而言,具有耐热,耐振。耐冲击,耐油污,甚至耐腐蚀等恶劣工作环境的适应能力,因而为武器系统等工况恶劣的应用广泛采用,一对极(单速)的旋变可以视作一种单圈绝对式反馈系统,应用也最为广泛,因而在此仅以单速旋变为讨论对象,多速旋变与伺服电机配套,个人认为其极对数最好采用电机极对数的约数,一便于电机度的对应和极对数分解。


旋变的信号引线一般为6根,分为3组,分别对应一个激励线圈,和2个正交的感应线圈,激励线圈接受输入的正弦型激励信号,感应线圈依据旋变转定子的相互角位置关系,感应出来具有SIN和COS包络的检测信号。旋变SIN和COS输出信号是根据转定子之间的角度对激励正弦信号的调制结果,如果激励信号是sinωt,转定子之间的角度为θ,则SIN信号为sinωt×sinθ,则COS信号为sinωt×cosθ,根据SIN,COS信号和原始的激励信号,通过必要的检测电路,就可以获得较高分辨率的位置检测结果,目前商用旋变系统的检测分辨率可以达到每圈2的12次方,即4096,而科学研究和航空航天系统甚至可以达到2的20次方以上,不过体积和成本也都非常可观。

商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐方法如下:

1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V出;

2.然后用示波器观察旋变的SIN线圈的信号引线输出;

3.依据操作的方便程度,调整电机轴上的旋变转子与电机轴的相对位置,或者旋变定子与电机外壳的相对位置;

4.一边调整,一边观察旋变SIN信号的包络,一直调整到信号包络的幅值完全归零,锁定旋变;

5.来回扭转电机轴,撒手后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,信号包络的幅值过零点都能准确复现,则对齐有效 。

撤掉直流电源,进行对齐验证:

1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形;

2.转动电机轴,验证旋变的SIN信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。

这个验证方法,也可以用作对齐方法。

此时SIN信号包络的过零点与,电机电角度相位的-30度点对齐。

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