《斜環狀轉子軸向變磁阻式旋轉變壓器的研究》是依託哈爾濱工業大學，由尚靜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：斜環狀轉子軸向變磁阻式旋轉變壓器的研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：尚靜
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題提出一種新型斜環狀轉子軸向變磁阻式旋轉變壓器電磁構架，採用變換定、轉子軸向耦合面積變磁阻的方法，目的在於使其具有較強的抗偏心能力，理論上可以提高一對極磁阻式旋轉變壓器的測角精度。適用於高震動、強電磁干擾高精度測角系統。. 本軸向變磁阻式旋變結構與電磁原理與其它已有旋變相比，具有特殊性。.本課題主要研究內容包括：轉子導磁環狀磁路與定子耦合面積隨轉角的函式變化規律研究；信號繞組與勵磁繞組的正交關係磁場研究；採用解析推導與三維磁場有限元方法相結合的方法進行磁場反問題分析；最佳化轉子導磁環形狀擬合函式研究；減少電勢包絡線波形的諧波量，從而達到降低函式誤差與零位誤差的研究等。.通過該種旋變研究的深入進行，使其理論體系具有完整性，對我國的磁阻式旋變的基礎理論研究作出貢獻。
結題摘要
本課題提出了一種一對極新型磁阻式旋轉變壓器的原理模型。該種模型打破了傳統磁阻式旋變通過變化的氣隙長度改變磁阻原理，而採用改變磁路耦合面積而變磁阻原理。在旋變的基礎電磁理論上具有突破意義，並填補了國內該研究領域空白。對該種旋變進一步深入、持久的研究將對我國開闢出一種新型高精度旋轉變壓器的產生重要影響。 磁阻式旋轉變壓器作為高精度速度及位置感測器具有轉子無繞組、無齒槽結構，適用於震動、干擾較為嚴重的場合，如：電動汽車、空間探索、航空領域、數控工具機等高精度位置伺服、速度伺服領域。 本課題提出的斜環狀轉子導磁結構磁阻式旋轉變壓器採用定子激磁繞組與信號繞組正交放置結構，轉子採用斜環狀導磁材料通過改變定轉子耦合面積而改變磁路磁阻原理，達到輸出兩相電勢信號隨轉子位置呈現正弦變化規律。 課題在以下幾方面進行了深入研究，並得到多項成果：（1）一對極斜環導磁轉子磁阻式旋變變磁阻電磁原理研究。 採用解析法對變磁阻機理進行推導，得到改變耦合面積進行變磁阻的可能性。（2）一對極斜環導磁轉子磁阻式旋變基本電磁結構研究。 為構造產生耦合面積變化的磁場與磁路，本課題確定了定子採用激磁繞組水平放置而信號繞組垂直放置，進而在鐵心中呈現軸向磁路的定子模型。同時確定了轉子採用斜環狀導磁結構的轉子模型。 （3）通過理論推導驗證該結構原理正確性。分別採用解析法以及有限元法驗證了採用該種結構可以變化磁阻的正確性。並產生符合與旋變位置呈正弦關係的兩相正交電勢信號。而精度在理論範圍之內可控。 （4）探討零位誤差與函式誤差產生機理，並進行結構最佳化。 通過分析得出採用改變定子上下齒高度可以減小零位誤差以及函式誤差。並找到最佳結構。 （5）探討得出該種結構一對極磁阻式旋變具有強的抗偏心能力。（6）製作樣機並進行了實驗驗證。在研究過程中得到如下創新性成果： （1）得到轉子導磁波帶函式呈與位置角度的正弦變化關係可以得到精度高的輸出電勢信號的突破性結論。 （2）正弦變化的轉子導磁波帶理論為實現構建多對極軸向磁路磁阻式旋轉變壓器原理樣機提供了可能。 （3）製作樣機過程中找到了突破批量製作瓶頸的解決方法。為實現該種類旋變我國的批量生產奠定了基礎。 在課題完成過程中，以第一作者在本領域共發表EI檢索（包括錄用）文章6篇，以第一發明人申請國家發明專利3項。
