电机驱动与控制 发表于 2014-5-13 22:22

旋转变压器总结

本人工作两年，从事新能源汽车领域电驱动系统方向，主要精力集中于电机驱动器的开发，做过的项目中有BLDC、PMSM等中小功率电机（100W-45KW）控制，目前手头在做无位置传感器PMSM电机的控制，作为一名知识工作者，一毕业忙于工作，疏于对知识的管理、分析、总结，故写此篇文章一方面在于约束自己，另一方面分享知识，与业内同行有个交流的机会，能认识更多的同行何乐而不为呢。
对PMSM电机的矢量控制少不了对旋变的一些了解，下面是我总结的三点，有不对的地方还请各位指教，献丑，往后会时常更新电机控制方面的工作总结及实用知识。

1.旋变部分
Q1.旋转变压器的工作原理
励磁绕组的励磁电流产生交变磁通，在次级输出绕组中感生出电动势。当转子转动时

，励磁绕组和次级输出绕组相对位置发生变化，因为感应电动势也发生变化，输出两

相绕组在空间上正交90°电角度，成正余弦变化。励磁电压10V以下，励磁频率一般为10KHZ.

Q2.旋变极对数的选择
旋转变压器极对数一般跟电机极对数保持一致，车用永磁同步电机多数采用磁阻式旋

转变压器，它把励磁绕组和输出绕组放在定子槽内，转子的形状决定了极对数和气隙

磁场的形状，气隙磁场一般近似于正弦波。

Q3.旋变的精度
旋变的精度与解码芯片的精度有关，一般12位数据长度，分辨率为4096,360/4096这个

是旋变一个电周期的精度。

bjb 发表于 2014-5-16 17:07

支持一下，旋变的阻抗也是一个比较重要的参数，会影响到波形的正弦度。
与控制关联密切的还有旋变的初始角以及旋变信号的诊断。

ralap_1986 发表于 2014-5-19 10:28

Q3旋变的精度不仅与解密芯片有关，还与自身的电气精度有关系，这里的12bit只是分辨率而已， 对于磁阻型旋变精度是不可能达到12bit的。

电机驱动与控制 发表于 2014-5-23 21:48

ralap_1986 发表于 2014-5-19 10:28
Q3旋变的精度不仅与解密芯片有关，还与自身的电气精度有关系，这里的12bit只是分辨率而已， 对于磁阻型旋 ...

首先谢谢你的意见，这里我想说的是：旋变自身的精度主要是指阻抗方面，从外部施加的励磁信号如果调节不够精准，会影响它的精度，另一方面解码芯片采样频率的设置，一般为10KHZ，这是影响旋变另一精度的原因，这种理解可有错误？

电机驱动与控制 发表于 2014-5-23 22:04

bjb 发表于 2014-5-16 17:07
支持一下，旋变的阻抗也是一个比较重要的参数，会影响到波形的正弦度。
与控制关联密切的还有旋变的初始角 ...

谢谢支持，1.你指旋变的阻抗也是一个比较重要的参数，我的理解是它会影响正余弦的幅值，从而影响精度是这样子吗？
2.初始角与诊断一般通过解码芯片都可以较方便实现。
3.另问一下：BLDC电机和PMSM电机反电动势不一样的原因是由于转子和气隙中的哪个造成的，我之前理解不同的原因是转子结构造成的，由于转子结构不同，所以定子磁场和转子磁场在气隙中作用后，在回到定子侧的反电动势就不一样。是否是这个原因？

bjb 发表于 2014-5-27 09:15

谢谢支持，1.你指旋变的阻抗也是一个比较重要的参数，我的理解是它会影响正余弦的幅值，从而影响精度是这样子吗？
目前我遇到的情况不能支持你的这种说法，对于电流环工作方式的激励电路，不同的阻抗不会影响幅值，但电压环工作方式的会影响。只要电压反馈值处于解码电压范围，就不会对精度造成影响。
2.初始角与诊断一般通过解码芯片都可以较方便实现。
初始角不怎么方便。
3.另问一下：BLDC电机和PMSM电机反电动势不一样的原因是由于转子和气隙中的哪个造成的，我之前理解不同的原因是转子结构造成的，由于转子结构不同，所以定子磁场和转子磁场在气隙中作用后，在回到定子侧的反电动势就不一样。是否是这个原因？
根据反电势方程，不一样的原因应该是磁通Φ，有的书上把它称为气隙磁通。这样的话更大的原因就是气隙造成的。

kingsr 发表于 2014-7-3 11:35

旋变是个好东东,非接触型,寿命长,一般用在汽车.

ralap_1986 发表于 2014-7-6 11:25

电机驱动与控制 发表于 2014-5-23 21:48
首先谢谢你的意见，这里我想说的是：旋变自身的精度主要是指阻抗方面，从外部施加的励磁信号如果调节不够 ...

1）一般的旋变对数反馈sin和cos信号都有一个范围要求，使用手册有此数据，如果信号超出的此范围毫无疑问肯定会对精度产生影响；2）激励信号频率对于旋变分辨率有影响，如果激励信号频率低，分辨率可能达不到最高16bit，最高速度也会被限制；3）你所说的也并没有错误，只是以上两点都不是旋变精度影响的主要因素，分析问题的抓主要矛盾！

holmesds 发表于 2014-7-6 18:40

不用讨论这么复杂吧，直接用AD2S1205解码芯片即可

电机驱动与控制 发表于 2014-7-6 21:18

holmesds 发表于 2014-7-6 18:40
不用讨论这么复杂吧，直接用AD2S1205解码芯片即可

原理还是要知道的！呵呵

srui 发表于 2014-9-15 14:50

Q3.旋变的精度
旋变的精度与解码芯片的精度有关?
旋变的精度与解码芯片的精度没有半毛钱关系，旋变的电气和机械误差只和本身的结构参数有关，降低旋变的电气和机械误差可以通过绕组补偿抑制谐波等方式来达到，和解码芯片的精度没有半毛钱关系。

zhguyi321 发表于 2014-9-16 14:08

楼主好牛@！！！

ineyes1834 发表于 2014-9-16 15:08

旋变电角度和机械角度、配套电机的角度如何推算？

ertanse 发表于 2014-9-16 19:27

首先谢谢你的意见，这里我想说的是：旋变自身的精度主要是指阻抗方面，从外部施加的励磁信号如果调节不够精准，会影响它的精度，另一方面解码芯片采样频率的设置，一般为10KHZ，这是影响旋变另一精度的原因，这种理解可有错误？

你所说的解码芯片采样频率一般为10KHz，这个采样频率怎么理解？你是不是要表达解码芯片配置的输出激磁频率？

wangjie5200 发表于 2014-11-21 17:01

srui 发表于 2014-9-15 14:50
Q3.旋变的精度
旋变的精度与解码芯片的精度有关?
旋变的精度与解码芯片的精度没有半毛钱关系，旋变的电 ...

你好，能提供你的联系方式吗？

hyrzsyp 发表于 2017-2-16 10:22

您好，我在做磁阻式旋变，能请教您关于转子怎么画吗？我知道转子的函数关系，不知道怎么画之后导入Ansys

阿弃金W_F2rZp 发表于 2018-10-23 13:36

变是个好东东,非接触型,寿命长,一般用在汽车.

freelong 发表于 2018-10-23 14:29

电机驱动与控制 发表于 2014-5-23 22:04
谢谢支持，1.你指旋变的阻抗也是一个比较重要的参数，我的理解是它会影响正余弦的幅值，从而影响精度是这 ...

我认为BLDC和PMSM反电动势不一样的原因是和定子上绕组的绕线方式有直接关系。

xff520119 发表于 2019-7-13 17:08

资料很不错值得学习感谢分享

林彻8 发表于 2019-8-9 14:38

资料很不错，值得学习，感谢分享
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