旋转变压器的种类

旋转变压器一般结构类似于绕线型电动机，从不同的角度进行划分可得到不同的旋转变压器种类或名称。

按用途的差异可分为计算用旋转变压器和数据传输用旋转变压器；按输出电压的转子转角之间的函数关系差异可分为止弦旋转变压器、线性旋转变压器和比例式旋转变压器等；按旋转变压器在由其构造的转角运算或相关变换及信号传输系统中的相对位置关系及具体作用可分为旋变发送机、旋变差动发送机和旋变变压器等。

另外，也可按结构差异将旋转变压器分为接触式和无接触式（有无滑环电刷结构）；按转子旋转角度限制义可分为有限转角和无限转角两种类型；按极对数差异又可分为单对极和多对极旋转变压器。

旋转变压器（resover）包含三个绕组，即一个转子绕组和两个定子绕组。转子绕组随马达旋转，定子绕组位置固定且两个定子互为90度角（如图1所示）。这样，绕组形成了一个具有角度依赖系数的变压器。

图1：旋转变压器及其相关信号

将施加在转子绕组上的正弦载波耦合至定子绕组，对定子绕组输出进行与转子绕组角度相关的幅度调制。由于安装位置的原因，两个定子绕组的调制输出信号的相位差为90度。 通过解调两个信号可以获得马达的角度位置信息，首先要接收纯正弦波及余弦波，然后将其相除得到该角度的正切值，最终通过“反正切”函数求出角度值。

旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。 按励磁方式分，多摩川旋转变压器分BRT和BRX两种，BRT是单相励磁两相输出；BRX是双相励磁单相输出。用户往往选择BRT型的旋变，因为它易于解码。   

旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦或余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。它主要用于坐标变换、三角运算和角度数据传输，也可以作为两相移相器用在角度－数字转换装置中。按输出电压与转子转角间的函数关系，旋转变压器主要分为三大类： 

1）正弦或余弦旋转变压器：其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。 

2）线性旋转变压器：其输出电压与转子转角成线性函数关系，线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种。 

3）比例式旋转变压器：其输出电压与转角成比例关系。 

正弦或余弦旋转变压器是按照电磁感应原理而工作的元件，其定子和转子上都有绕组，彼此同心安排，互相耦合联系。旋转变压器采用正交的 转子两相绕组，一次和二次绕组都绕在定子上，转子上由两组相差90°绕组组成，采用无刷设计，如图1所示。

在各定子绕组加上交流电压后，转子绕组中由于交链磁通的变化产生感应电压，感应电压和励磁电压之间相关联的耦合系数随转子的转角而改变。因此，根据测得的输出电压，就可以知道转子转角的大小。可以认为，旋转变压器是由随转角e而改变且耦合系数为Ksinθ或Kcosθ的两个变压器构成的。

可见，转子绕组输出电压幅值与励磁电压的幅值成正比，对励磁电压的相位移等于转子的转动角度θ，检测出相位θ，即可测出角位移。

几种类型旋转变压器的比较

由于结构形式和原理的不同，在性能和抗恶劣环境条件能力上，各种类型的旋转变压器的特点不一样。表1给出了情况比较。

表1 各种类型的旋转变压器性能、特点比较

表1指出，有刷旋转变压器可以得到最小的电气误差、最大的精度。

但是由于在结构上，存在着电的滑动接触，因此可靠性差；环形变压器型的旋变，也可达到高的精度，工艺性、结构情况、可靠性以及成本都比较好；磁阻式旋变的可靠性、工艺性、结构性以及成本都是最好的，但精度比其它两种低。

出于可靠性的考虑，目前有刷的旋转变压器，基本上不被采用，而是采用无刷的旋转变压器。