浅析阻式旋转变压器的基本工作原理

发表时间: 2023-09-12 15:56:18 作者: 新闻中心

  旋转变压器常用于电动汽车中所用的位置、速度传感器。例如,驱动用电动机和发电机的位置传感器、电动助力方向盘电机的位置传感器、燃气阀角度测量等,都采用了旋转变压器。但旋转变压器形式多样,而磁阻式旋转变压器因其工艺性好、相对位移大、可靠性高、低成本而被大范围的应用于电动汽车。

  磁阻式旋转变压器:一相励磁绕组和两相输出绕组固定在定子槽内,转子磁极形状特殊设计,使得气隙于正弦形状,转子在旋转时,由气隙的变化使得两相输出绕组信号成正余弦关系。看完之后,是不是一脸懵圈。

  下面将先温习最基本的理论“电生磁”、“磁生电”,再介绍磁阻式旋转变压器的基本工作原理。

  “金属或半导体的载流子在磁场中运动时,由于受到电磁场的变化产生的洛伦兹力作用,产生了磁阻效应”。看完之后,又有点懵圈。

  为了更好地理解,我们做个试验,如图3所示,U型硅钢片1绕上螺旋线,并在U型开口处方一块小硅钢片2,当螺旋线所示,这就磁阻效应的结果。

  磁力线(即磁感应线)总是走磁阻最小(磁导率最大)的路径且选择路径最小的回路。由于空气的磁阻比硅钢的磁阻大,磁力线会优先走在硅钢片内部,如图3所示,由于磁力线总是选择最小回路路径,硅钢片2处的磁力线就好比在磁力线拉力作用下吸合在一起,如图4所示。

  变压器有两组螺旋线和次级螺旋线。当初级螺旋线时,根据安培定则,初级螺旋线产生磁感应,磁感应线,根据法拉第电磁感应定律,次级螺旋线。两组螺旋线圈匝数比等于电压比。

  速度传感器“磁阻式旋转变压器”采用一相励磁绕组和两相输出绕组固定在定子槽内,转子磁极形状特殊设计,使得气隙于正弦形状,转子在旋转时,由气隙的变化使得两相输出绕组信号成正余弦关系,如图8所示。

  本文介绍的基于AMR磁阻传感器和加速度传感器ADXL202的电子罗盘,是捷联式惯性导航系统中的一种。在电子罗盘系统中,单片机VRS51L3074完成对加速度传感器输出信号脉宽和周期的计数,获得车辆瞬时加速度值,然后利用三角函数关系计算出当前位置相对于已知参考位置之间的横滚和俯仰角度,进行姿态解算,得到车辆的前进方向和方位角。但是汽车电磁环境复杂,特别是汽车的震动和瞬时功率变化会对ADXL202输出的占空比信号产生尖峰脉冲干扰,极度影响计数的精度。因此,抑制脉冲干扰在提高计数精度、增强系统性能方面显得很重要。 1 ADXL202工作原理 ADXL202传感器是由震荡器,X、Y方向传感器,相位检波电路以及占空比调制器组成,具

  传感器发货量已突破20亿件,全新高带宽加速度传感器旨在满足工业市场的严苛要求。 2014年7月30日,德克萨斯州奥斯汀讯-为庆祝其传感器的发货量达到20亿件,飞思卡尔半导体(NYSE: FSL)日前推出了一款全新的高带宽三轴模拟加速度传感器,用于检测工业电机及设备的超高频运动和振动。基于在汽车传感器领域的丰富经验和强大实力,飞思卡尔广泛的传感器产品组合,包括其一直增长、备受欢迎的工业和医疗市场器件,都获得了市场的高度认可。过去五年,客户每年在超过150个独立的传感应用中采用飞思卡尔传感器。 飞思卡尔全新的FXLN83xxQ加速度传感器突显出公司的工业传感实力。新器件可以捕获那些精确度有欠缺的传感器往往会丢失

  对于高性能的磁场定向控制管理系统,速度闭环是必不可少的,转速闭环需要实时的电机转速,目前速度反馈量的检测多是采用光电脉冲编码器、旋转变压器或测速发电机。但是,许多场合下不允许安装任何速度传感器,此外安装速度传感器在某些特定的程度上降低了系统的可靠性。因此,无速度传感器控制的高性能通用变频器是当前全世界自动化技术和节能应用中受到普遍关心的产品和开发课题。无速度传感器磁场定向矢量控制技术的核心是如何准确的获取磁场定向角以及电机的转速信息。2000年,日本电气学会调查了日本各大电气公司生产的无速度传感器控制的通用变频器,把无速度传感器控制方式分为4类:定子电流转矩分量误差补偿法;感应电动势计算法;模型参考自适应(MRAS)法;转子磁链角速度计

  全球领先的高性能传感器解决方案供应商、移动市场3D脸部识别领域领导者艾迈斯半导体宣布,推出两款新型位置传感器---AS5147U和AS5247U,可降低系统成本,同时提高安全关键型汽车功能(如动力转向、主动减振器控制和制动)的电气化水平,有助于实现更安全、更智能、更环保的汽车。 这两款新型位置传感器能够为汽车行业带来多种性能优势,并可降低系统成本。艾迈斯半导体AS5147U是一款智能旋转磁性位置传感器芯片,可用于转速高达28,000rpm的电机。新型AS5247U是一款双堆叠式裸片,可提供要求最苛刻的ASIL D级功能性安全应用所需的冗余。 这些新产品均能够很好的满足汽车行业构建更安全、更智能、更环保汽车的要求: 提高高速电

  问市 /

  无刷直流电机具有体积小、重量轻、维护方便、高效率节约能源、易于控制等一系列优点,被大范围的应用于所有的领域。传统的无刷直流电机大多以霍尔元件或其它位置检测元件作位置传感器,但位置传感器维修困难,且霍尔元件的温度特性不好,导致系统可靠性变差。因此,无位置传感器无刷直流电机成为理想选择,并具有广阔的发展前途,但它的控制电路相当复杂。M L4428控制芯片的出现,简化了控制电路的设计,该芯片内部含有反电势检测电路、起动换向逻辑电路和保护电路,使 控制器芯片 只需外接少量的阻容元件就能轻松实现对直流无刷电动机的控制。 2.M L4428原理图及功能实现 M L4428电机控制器不用霍尔传感器就可为Y形无刷直流电机(BLDC)提供起动和调速所需的各

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  直接转矩控制的研究 /

  电子控制悬挂系统ECS 汽车悬挂系统应该能够在高速转向时、在凹凸不平的路面上行驶时以及突然加速和刹车时让车辆仍具备比较好的驾驶性能。许多系统采用的是总体式闭环控制。完全主动式的系统非常昂贵(2500~4000美元),其所用的液压作传动装置将消耗很大一部分功率,而且大幅度提升了重量。这些系统的引入确实改善了车辆的性能,但也大幅度提升了成本。因此它们在大批量生产的汽车上的应用受到了限制。不过,许多厂商引入了半主动控制的悬挂系统。其中一些在减震器上安装了位移传感器并采用了不少线加速度计。这方面的应用要求的加速度量程仅为±2g的量级,它们为微型传感器的应用提供了很好的机会。 安装在汽车拐角处的垂直加速度计测量车身的加速度,来进行实

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  6月27日,运动控制和节能系统传感和功率半导体解决方案供应商Allegro MicroSystems(Allegro)宣布推出其A33110和A33115开创性磁性位置传感器,专为需要高精度和异构信号冗余的高级驾驶辅助系统(ADAS)应用而设计。这两款开创性的角度传感器将垂直霍尔技术(VHT)与尖端的隧道磁阻(TMR)技术结合在一个传感器封装中,是同种类型的产品中首个在单个封装中采用这种技术组合的传感器。这种VHT + TMR产品是一种卓越的异构冗余传感器解决方案,可助力实现车辆高级自动化所需的可靠性。 图片来自:Allegro MicroSystems 未来的自动化和无人驾驶汽车需要具有精确电机控制能力的先进电动助力转向

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