测量双转子电机两同心转轴相对转速的传感器

摘要

测量双转子电机两同心转轴相对转速的传感器，属于测速传感器领域。本发明的目的是为了解决已有的传感器不能直接测量电机系统双转子结构的转速差的问题。本发明由磁阻式旋转变压器、信号传输装置和信号处理器组成，磁阻式旋转变压器由旋变外转子、旋变内转子、激磁绕组、正弦绕组和余弦绕组组成，旋变外转子和旋变内转子其中的一个转子上设有偶数个齿，另一个转子为无绕组叠压凸极结构，每个齿上按同样的排布缠绕有激磁绕组、正弦绕组和余弦绕组，激磁绕组、正弦绕组和余弦绕组的绕线两端分别连接信号传输装置，信号传输装置连接信号处理器。本发明用于双转子电机两同心转轴相对转速的的测量。

主权项

测量双转子电机两同心转轴相对转速的传感器，其特征在于它由磁阻式旋转变压器(1)、信号传输装置(2)和信号处理器(3)组成，磁阻式旋转变压器(1)由旋变外转子(1‑1)、旋变内转子(1‑2)、激磁绕组(1‑3)、正弦绕组(1‑4)和余弦绕组(1‑5)组成，旋变外转子(1‑1)和旋变内转子(1‑2)同轴设置，旋变外转子(1‑1)的内表面和旋变内转子(1‑2)的外表面之间设有第一气隙(4)，旋变外转子(1‑1)和旋变内转子(1‑2)其中的一个转子上设有偶数个齿(1‑6)，另一个转子为无绕组叠压凸极结构，每个齿(1‑6)上由齿根向齿端部分别按同样的顺序缠绕有激磁绕组(1‑3)、正弦绕组(1‑4)和余弦绕组(1‑5)，激磁绕组(1‑3)在每个齿(1‑6)上等匝缠绕，激磁绕组(1‑3)在相邻的齿(1‑6)上绕线的方向相反，正弦绕组(1‑4)在每个齿(1‑6)上的缠绕匝数依次呈正弦变化，余弦绕组(1‑5)在对应于正弦绕组(1‑4)的每个齿(1‑6)上的缠绕匝数依次呈余弦变化；所述信号传输装置(2)由六个电刷(2‑1)、六个滑环(2‑2)、七个绝缘环(2‑3)和两个固定杆(2‑4)组成，七个绝缘环(2‑3)和六个滑环(2‑2)位于双转子电机机壳(7)之外依次间隔的设置在双转子电机的外转子转轴(9)上，每个滑环(2‑2)搭接一个电刷(2‑1)，电刷(2‑1)分列于双转子电机的外转子转轴(9)两侧，电刷(2‑1)分别通过固定杆(2‑4)与双转子电机机壳(7)固定连接，两个固定杆(2‑4)采用相隔180度安装于双转子电机的外转子转轴(9)的两侧，每个固定杆(2‑4)分别固定三个电刷(2‑1)；激磁绕组(1‑3)、正弦绕组(1‑4)和余弦绕组(1‑5)的绕线两端分别连接一个滑环(2‑2)，激磁绕组(1‑3)的绕线两端分别连接第一滑环(2‑2)和第二滑环(2‑2)的输出端，第一滑环(2‑2)和第二滑环(2‑2)的输入端通过相应的电刷(2‑1)连接信号处理器(3)的第一输出端和第二输出端；正弦绕组(1‑4)的绕线一端连接第三滑环(2‑2)的输入端，正弦绕组(1‑4)的绕线另一端连接第四滑环(2‑2)的输入端，余弦绕组(1‑5)的绕线一端连接第五滑环(2‑2)的输入端，余弦绕组(1‑5)的绕线另一端连接第六滑环(2‑2)的输入端，第三滑环(2‑2)、第四滑环(2‑2)、第五滑环(2‑2)和第六滑环(2‑2)的输出端通过相应的电刷(2‑1)连接信号处理器(3)第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端；激磁绕组(1‑3)输入高频励磁电压UF1‑F2＝Umsinωet，正弦绕组(1‑4)的感应电动势用公式表示为：ES1‑S2＝kUmsinωetsinθ，余弦绕组(1‑5)的感应电动势用公式表示为：EC1‑C2＝kUmsinωetcosθ，式中：F1‑F2‑为激磁绕组(1‑3)；S1‑S2‑为正弦绕组(1‑4)；C1‑C2‑为余弦绕组(1‑5)；ωm1‑为旋变内转子(1‑2)的角速度；ωm2‑为旋变外转子(1‑1)的角速度；k‑为变比系数，正弦绕组(1‑4)上的感应电动势与激磁绕组(1‑3)上励磁电压的变比系数和余弦绕组(1‑5)上的感应电动势与激磁绕组(1‑3)上励磁电压的变比系数均为k；Um‑为励磁电压的幅值；ωe‑为励磁电压的角频率；t‑为时间；θ‑为旋变外转子(1‑1)和旋变内转子(1‑2)的相对电角度差，θ＝P(ωm2‑ωm1)t，P是转子极对数。