本发明涉及旋转变压器,具体涉及一种误差自测量的旋转变压器及误差自测量方法。
背景技术:
1、旋转变压器广泛地应用于运动伺服控制系统中,作为角度位置的传感和测量用。根据转子电信号引进、引出的方式,旋转变压器分为有刷旋转变压器和无刷旋转变压器。在有刷旋转变压器中,定、转子上都有绕组。转子绕组的电信号,通过滑动接触,由转子上的滑环和定子上的电刷引进或引出。目前无刷旋转变压器有两种结构形式。一种称作为环形变压器式无刷旋转变压器,另一种称作为磁阻式旋转变压器。环形变压器式无刷旋转变压器很好地实现了无刷、无接触,其结构上和有刷旋转变压器一样的定、转子绕组,作信号变换。转子上的环形变压器绕组和作信号变换的转子绕组相联,它的电信号的输入输出由环形变压器完成。磁阻式旋转变压器的励磁绕组和输出绕组放在同一套定子槽内,固定不动。但励磁绕组和输出绕组的形式不一样。两相绕组的输出信号,仍然应该是随转角作正弦变化、彼此相差90°电角度的电信号。转子磁极形状作特殊设计,使得气隙磁场近似于正弦形。转子形状的设计也必须满足所要求的极数。
2、然而,利用旋转变压器所进行的位置测量并非十分完美,如制造精度不足会引起尺寸偏差,安装和调整造成的条件性误差,以及旋转变压器元件由于谐波磁场和谐波电势的存在引起的固有的原理性误差等等。上述的现象导致的结果就是,旋转变压器的位置测量是会引入误差的。旋转变压器在角度位置测量市场中占很大比例,高精度是其相比于其他测角元件的一大优势所在。而高精度旋转变压器的精度测量往往对测量器材的精度提出更高的要求,该要求往往不易达到。
技术实现思路
1、本申请目的在于提供一种误差自测量的旋转变压器及误差自测量方法,通过设计一种新型结构具有误差自测量能力的旋转变压器,完成特定的误差分离算法,以达到高精度的误差分离而不需要更高精度的测角设备,仅通过两台旋转变压器进行组合互比测量,就能实现旋转变压器自身的误差分离。
2、为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
3、第一方面
4、本发明提供了一种误差自测量的旋转变压器,所述误差自测量旋转变压器包括共同的旋转轴系以及相配合使用、在所述旋转轴系上纵向间隔设置的第一旋转变压器单元、第二旋转变压器单元;所述第一旋转变压器单元、第二旋转变压器单元,既能同时随旋转轴系一起旋转,又都能独立相对旋转轴系旋转一定角度或者只有其中一台旋转变压器能独立相对旋转轴系旋转一定角度。
5、第二方面
6、本发明提供了一种误差自测量的旋转变压器误差自测量方法,所述误差自测量的旋转变压器为第一方面所述的旋转变压器;所述方法包括如下步骤:
7、步骤s1:组装所述旋转变压器;
8、步骤s2:采集多个测回中,第一旋转变压器单元和第二旋转变压器单元对应的角度位置数据;
9、步骤s3:根据所述角度位置数据,采用组合互比法得到误差数据。
10、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
11、利用本申请方案,在没有高精度测角设备的情况下,通过所设计的新型结构旋转变压器就能实现两套等精度的旋转变压器的误差自测量分离,并保证高的测量精度;
12、另外,全程无需改变和调节定转子之间的相对位置,减少了由于调节定转子之间的相对位置引入的误差,保证测量的准确性。
13、另外,只需要两个转子垫环和一个转子移动轴套,省掉了其他的转子转接部分,减少了工装的种类,易于实现。
1.一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,所述误差自测量旋转变压器包括共同的旋转轴系(3)以及相配合使用、在所述旋转轴系(3)上纵向间隔设置的第一旋转变压器单元(1)、第二旋转变压器单元(2);所述第一旋转变压器单元(1)、第二旋转变压器单元(2),既能同时随旋转轴系(3)一起旋转,又都能独立相对旋转轴系(3)旋转一定角度或者只有其中一台旋转变压器能独立相对旋转轴系(3)旋转一定角度。
2.根据权利要求1所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,所述第一旋转变压器单元(1)、第二旋转变压器单元(2)既能同时随旋转轴系(3)一起旋转,第二旋转变压器单元(2)又能够能独立相对旋转轴系(3)旋转一定角度。
3.根据权利要求1或2所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,所述旋转变压器还包括第一定子机壳(4)、第二定子机壳(5)、第一机壳压环(6)、第二机壳压环(7)、第一转子轴套(8)、第二转子轴套(9)、第一转子压环(10)、第二转子压环(11)、转子移动轴套(12);
4.根据权利要求3所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,所述转子移动轴套(12)与旋转轴系(3)通过螺钉固定,通过在转子移动轴套(12)与旋转轴系(3)上相应位置均设置定位孔,螺钉穿过转子移动轴套(12)的定位孔后,与设置在旋转轴系(3)上的定位孔固定,实现两者竖直方向上的定位。
5.根据权利要求3所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,还包括在每个测回结束后,需要转动第二旋转变压器单元(2)时,在机壳压环7和转子移动轴套(12)之间装入的转子垫环(13),使得第二旋转变压器单元(2)的定子和转子的位置在每个测回间歇时不发生相对移动,不引入额外的测量误差。
6.根据权利要求5所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,所述转子垫环(13)为2个。
7.根据权利要求3所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,第一旋转变压器单元(1)的定子和转子之间的径向气隙为0.5mm,所述第二旋转变压器单元(2)的定子和转子之间的径向气隙为0.5mm。
8.根据权利要求3所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,所述第一旋转变压器单元(1)和第二旋转变压器单元(2)的外径均为70mm,内径37mm,精度为15。
9.根据权利要求3所述的一种误差自测量的旋转变压器,其特征在于,所述旋转变压器通过旋转轴系(3)安装在分度台上,旋转分度台带动旋转轴系(3)旋转,进而带动整个旋转变压器一同旋转或者所述旋转变压器通过旋转轴系(3)安装在agv车体上。
10.一种误差自测量的旋转变压器误差自测量方法,其特征在于,所述误差自测量的旋转变压器为如权利要求1-9中任一项所述的旋转变压器;所述方法包括如下步骤: