可軸向移動的磁阻式旋轉變壓器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及旋轉變壓器技術領域，尤其涉及一種磁阻式旋轉變壓器。
【背景技術】
[0002] 在一般的旋轉運動中，運動部件在軸承的支撐下，只做旋轉運動。靜止部分和轉動 部分之間軸向的相對位置是不做變化的。但在某些特殊場合下，除了要求運動部件做旋轉 運動之外，還需做軸向運動。這就要求與之相配的速度和位置傳感元件，也必須有這樣功 能。旋轉變壓器是用在做旋轉運動時的角度位置和旋轉速度的傳感器。傳統(tǒng)旋轉變壓器的 結構和原理只適應做旋轉運動，而不能同時允許軸向移動，否則參數(shù)和性能會發(fā)生變化、變 壞，而無法起到應有的作用。
[0003] 傳統(tǒng)旋轉變壓器的定子和轉子的軸向尺寸，一般都是設計成相等或相近。這樣的 設計既能保證性能，又能節(jié)省空間。但當有軸向偏移時，磁路耦合情況發(fā)生變化，電磁參數(shù) 和性能都會發(fā)生變化，如圖1所示，定子1、轉子2,圖la)是定轉子鐵芯長度相等的情況，圖 lb)是定轉子鐵芯長度不等的情況、轉子鐵芯長比定子鐵芯略長；這兩情況下定轉子鐵芯 的軸向中心是重合的，定轉子之間彼此可以實現(xiàn)全覆蓋。圖lc)是有軸向偏移的情況，定轉 子的磁中心線不相重和（圖中以Ad表示偏移量）?？梢钥闯?，隨著轉子軸向位移的加大， 彼此相覆蓋的面積逐漸減小。這時，與定轉子軸向鐵芯中心相重合時相比，由于耦合面積減 小，輸出信號減小、電氣誤差變大，其他電磁參數(shù)也要相應發(fā)生變化。若軸向變化過大，以至 于彼此脫離，那時就沒有耦合了。那么當存在圖lc)這種在有軸向偏移時，如何確定鐵芯長 度是關鍵。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于，提供一種可軸向移動的磁阻式旋轉變壓器，解決以上技術問 題。
[0005] 本發(fā)明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現(xiàn)：
[0006] 可軸向移動的磁阻式旋轉變壓器，包括定子和轉子，所述定子鐵芯長度和所述轉 子鐵芯長度不同，首先確定定子或轉子中較短一方鐵芯長度，而較長一方鐵芯采用如下方 式確定：
[0007] Lc=LD+Lx+(2 ~4)δ(1)
[0008] 其中，1^為定子或轉子中較長一方鐵芯長度；
[0009] LD為定子或轉子中較短一方鐵芯長度；
[0010] LXS定子和轉子在做軸向運動時的最大距離；
[0011] δ為定子和轉子之間的氣隙長度。
[0012] 當定子鐵芯長度和所述轉子鐵芯長度不同時，較短一方鐵芯長度可以根據(jù)電磁參 數(shù)及結構需要，采用傳統(tǒng)方法計算，來確定長度。
[0013] 在所有軸向運動中，較長一方鐵芯必須完全覆蓋較短一方鐵芯，本發(fā)明采用上述 方式確定鐵芯長度，使得在有軸向偏移時，定子和轉子彼此覆蓋的面積仍能保持不變，同時 解決由于軸向偏移帶來的計算中問題，確定合適的、正確的幾何尺寸，實現(xiàn)性能不變、參數(shù) 不變。
[0014] 采用上述原則的旋轉變壓器，作為角度、速度傳感器使用時，允許除做旋轉運動 外，同時可在一定范圍內做軸向運動，而其參數(shù)和性能保持不變。
[0015] 在電磁計算中，有效鐵芯長度是指參與計算的長度，不同于一般實際的鐵芯長度， 有效鐵芯長度必須考慮到磁場的端部邊緣效應，本發(fā)明采用如下方法計算有效鐵芯長度 Le：
[0016] 當所述定子鐵芯長度和所述轉子鐵芯長度一致、或所述定子鐵芯長度和所述轉子 鐵芯長度相差值不大于3倍氣隙δ時：
[0017]
[0018] 其中，Le為有效鐵芯長度；
[0019] Ls為定子鐵芯長度；
[0020] LR為轉子鐵芯長度；
[0021] δ為定子和轉子之間的氣隙長度；
[0022] 當所述定子鐵芯長度和所述轉子鐵芯長度相差值AL= |Ls-LR| > 3δ時：
[0023] Le=LD+1δ(3)
[0024] 1δ = 4δ(4)
[0025] 其中，Le為有效鐵芯長度；
[0026] LD為定子或轉子中較短一方鐵芯長度；
[0027] 15為長度增加值；
[0028] δ為定子和轉子之間的氣隙長度。
[0029] 在設計中，定子或轉子鐵芯長度的確定是關鍵。在電磁設計中，和氣隙及鐵芯長度 有關的參數(shù)是計算有效鐵芯長度Le。定轉子之間的氣隙的徑向尺寸稱作為氣隙長度，在作 電磁計算時，應考慮到氣隙的邊緣效應，所以不能簡單的把幾何上的鐵芯長度尺寸當作電 磁計算參數(shù)。本發(fā)明的電磁設計方法，能解決由于軸向偏移帶來的計算問題。
[0030] 在所述定子鐵芯長度和所述轉子鐵芯長度不同時，可以根據(jù)具體情況選擇長短， 但是優(yōu)選采用所述轉子鐵芯長度長于所述定子鐵芯長度。
[0031] 有益效果：由于采用了上述技術方案，本發(fā)明設計的旋轉變壓器，在允許除做旋轉 運動外，同時可在一定范圍內做軸向運動，而其參數(shù)和性能保持不變。
【附圖說明】
[0032] 圖la)為定轉子鐵芯長度相等時的結構示意圖；
[0033] 圖lb)為定轉子鐵芯不等時的結構不意圖；
[0034] 圖lc)為定轉子鐵芯軸向偏移時的結構示意圖；
[0035] 圖2a)為長轉子型的結構示意圖；
[0036] 圖2b)為長定子型的結構示意圖；
[0037] 圖3a)為定轉子鐵芯軸向中心線一致時的位置示意圖；
[0038] 圖3b)為轉子軸向向左移動最大時的位置示意圖；
[0039] 圖3c)為轉子軸向向右移動最大時的位置示意圖；
[0040] 圖4a)為定轉子鐵芯相等時的磁場不意圖；
[0041] 圖4b)為定轉子鐵芯不等時的磁場不意圖；
[0042] 圖4c)為定轉子鐵芯長度相差大于3δ情況下的磁場示意圖。
【具體實施方式】
[0043] 為了本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合 具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。
[0044] 參照圖2至圖4,可軸向移動的磁阻式旋轉變壓器，包括定子1和轉子2,如圖2所 示，圖2a)的轉子鐵芯長度長于定子鐵芯長度，圖2b)的轉子鐵芯長度短于定子鐵芯長度， 可以根據(jù)具體情況選擇長短，但是優(yōu)