專利名稱：一種圓柱式感應同步器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種圓柱式感應同步器，應用于旋轉軸機構的自動測量系統和 自動控制系統，作為高精度的角位置檢測元件，屬于自動化技術領域。
背景技術：
感應同步器是一種高精度的微控制電機，現有的感應同步器分為直線式和圓 盤式兩種結構形式。其中，直線式感應同步器用于測量直線位移，圓盤式感應同 步器用于測量轉角位移。圓盤式感應同步器的結構如圖1所示，轉子圓盤基板1采用約10mm厚的環 形金屬板，轉子圓盤基板上設置四或八個轉子安裝固定孔2和轉子通軸孔3，在 轉子圓盤基板圓環形平面敷設約0.5mm厚環氧樹脂材料的轉子繞組絕緣層4，粘 壓一層約0.06mm厚的銅箔并采用機刻或蝕刻工藝制成環形平面轉子繞組5，轉 子繞組圖形如圖2所示，為單相連續繞組。轉子繞組平面上粘壓一層厚約0.02mm 的屏蔽層鋁箔6，屏蔽層與轉子繞組絕緣層與轉子圓盤短路。轉子安裝固定孔2 附近安裝耦合變壓器轉子環形繞組7。定子圓盤基板8采用約10mm厚的環形金 屬板，定子圓盤基板上設置了四或八個定子安裝固定孔9和定子通軸孔10，在 定子圓盤基板圓環形平面敷設約0.5mm厚環氧樹脂材料的定子繞組絕緣層11， 粘壓一層約0.06mm厚的銅箔并采用機刻或蝕刻工藝制成環形平面定子繞組12， 定子繞組圖形如圖3所示，為正、余弦兩相繞組，兩相繞組分段間隔排列，定子 通軸孔10附近安裝耦合變壓器定子環形繞組13。
為了便于安裝調試和使用，環形轉子圓盤的外徑一般小于環形定子圓盤的外 徑，轉子通軸內徑一般小于定子通軸內徑。圓盤式感應同步器按照定子環形圓盤 外徑Z^的尺寸， 一般有2 15英吋各種規格。轉子和定子安裝間隙0.1mm 0.3mm。轉子連續繞組和定子同相同段繞組的每兩個相鄰的繞組線圈構成一對 級，這兩個線圈電磁方向相反，每對級電角度2;r為一個周期。繞組極對數一般 設置180、 360、 720三種規格，即每個電角度周期分別對應機械角度2。、 1°、 0.5°， 繞組極對數也有選擇二進制數的特殊應用。靠近環形圓盤的內圓周一端繞組的極 距最小，靠近外圓周一端最大。圓盤式感應同步器的精度等級與繞組的圖形面積 有關，如果環形圓盤基板的外徑越大并具有足夠大的環寬度，繞組的圖形面積就 越大，分度刻線的分辨率和角位置精度就越高，各種規格的綜合精度一般為 ±0.3"~±5"。通過耦合變壓器在轉子連續繞組上加交流勵磁電壓，就會在定子、轉子間的 氣隙中產生交變磁場，在定子兩相繞組中產生感應電動勢。正弦繞組中的感應電 動勢有效值，正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的正弦值；余弦繞組中的感 應電動勢有效值，正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的余弦值。通過后級的 處理電路，可以對轉角位置進行細分和精密測量。在定子兩相繞組上分別加正弦交流勵磁電壓和余弦交流勵磁電壓，正弦交流 勵磁電壓有效值正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的正弦值，余弦交流勵磁 電壓有效值正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的余弦值，就會在轉子連續繞 組中產生感應電動勢，其有效值正比于角位置誤差的正弦值。通過后級的處理電 路，可以對轉角位置進行細分和精密測量。在定子兩相繞組上分別加正弦交流勵磁電壓和余弦交流勵磁電壓，有效值相 等，就會在轉子連續繞組中產生感應電動勢，該交變信號相對于正弦交流勵磁電 壓的相位差等于轉子繞組與定子繞組之間電角度的差。通過后級的處理電路，可
以對轉角位置進行細分和精密測量。多對極的圓盤式感應同步器只有增量測量的功能，每一對極的電角度零點都 可以用作整個圓周的角度測量零點。絕對零位圓盤式感應同步器是在多對極繞組 的基礎上增加單對極繞組，實現絕對零位測量功能。在多對極的定、轉子環形平 面繞組的內側再刻制單對極的定、轉子環形平面螺旋繞組，轉子平面上刻制單對 極單相連續螺旋繞組，定子平面上刻制單對極正、余弦兩相螺旋繞組。單對極繞 組用作測角粗讀數繞組，每個電角度周期對應機械角度360°。單對極平面螺旋繞組的圈數很少，磁通量很小，信噪比很差，因此對使用條件要求很高。在實際 應用中，也有采用圓盤式感應同步器與旋轉變壓器同軸安裝的方式實現絕對零位 的功能，但是安裝結構十分復雜，長期穩定性難以保證。圓盤式感應同步器在使用中存在以下五個問題第一，定轉子的平面刻線繞組在環形平面上展開，繞組匝鏈的磁通量從圓周 到通軸孔逐漸減少，磁通轉角分辨率逐漸降低。要保證測試精度和信噪比，就需 要足夠大的定轉子圓盤外徑和環形徑向尺寸。第二，測試精度要求越高，定轉子圓盤外徑越大，在安裝軸系上占用的徑向 空間就越大。例如，測試精度±0.5"的圓盤式感應同步器， 一般選擇12英吋規格， 定子軸孔最大Ol40mm，定子外徑302mm，轉子外徑264mm。而在很多應用場 合，對軸系的徑向尺寸是有限制的。第三，轉子安裝在垂直于軸系的平面上，需要配置轉接法蘭盤，限制了測量 軸系的結構，安裝使用較不方便。尤其在安裝軸徑尺寸較小時，通過法蘭盤調整 轉子繞組平面與軸系的垂直度十分困難。第四，轉子環形徑向尺寸越大，在軸系上增加的負載轉動慣量越大，就會大 幅度降低軸系結構的剛度，從而使得軸系的動態性能變差。第五，絕對零位圓盤式感應同步器的單對極平面螺旋繞組的圈數很少，磁通
量小，信噪比差，粗讀數精度低，因此對應用電路和使用條件要求很高。 發明內容本發明的目的是提供一種磁通轉角分辨率高、占用徑向空間小、安裝使用 方便、軸系動態性能好、粗讀數精度高的圓柱式感應同步器。為實現以上目的，本發明的技術方案是提供一種圓柱式感應同步器，其特 征在于，由轉子圓柱體、轉子支架、轉子軸套、轉子絕緣層、轉子帶形柱面繞 組、轉子屏蔽層鋁箔、耦合變壓器轉子環形繞組、定子圓柱體、定子安裝固定 孔、定子絕緣層、定子帶形柱面繞組、耦合變壓器定子環形繞組組成，在轉子 軸套和轉子圓柱體之間設置轉子支架，轉子絕緣層、轉子帶形柱面繞組、轉子 屏蔽層鋁箔依次設置在轉子圓柱體外柱面上，定子絕緣層和定子帶形柱面繞組 依次設置在定子圓柱體內柱面上，在轉子圓柱體的一端同軸設置耦合變壓器轉 子環形繞組，定子圓柱體的同一端的對應位置上同軸設置賴合變壓器定子環形 繞組。轉子帶形柱面繞組刻制為多對極連續繞組，每兩個相鄰的導片構成一個線 圈，每兩個相鄰的線圈構成一對級，這兩個線圈的電磁方向相反，每對級的轉 角r為一個分度周期，對應2;r電角度，其機械角度為轉子帶形柱面繞組的極對數/ 一般設置為180、 360、 720三種規格，每對 級的轉角分別對應機械角度2°、 1°、 0.5°。針對一些特殊的應用，極對數也可 以選擇二進制數。定子帶形柱面繞組刻制為分段間隔排列的多對極正弦繞組和余弦繞組，在 同相同段繞組內，每兩個相鄰的導片構成一個線圈，每兩個相鄰的線圈構成一 對級，這兩個線圈電磁方向相反，每對級電角度2;r為一個周期，轉角f與轉子
繞組相同。同段內相鄰的正弦繞組和余弦繞組間隔;r/2電角度。各段內兩相繞 組的導片數相等，導片數一般為偶數，取8 16，各相繞組的跨度角為;r電角 度。各段的同相繞組用導線依次交叉串連，用以消除定、轉子繞組橫向導線耦 合的干擾環流電勢。為了減小繞組端部耦合的非有效電動勢造成的零位誤差，將轉子帶形柱面 繞組和定子帶形柱面繞組的端部在軸向上錯開2mm 4mm的距離。轉子圓柱體的外徑A^由轉子帶形柱面繞組的極對數/ 和導片中心距^決 定，即導片中心距5包含了一個導片的寬度和兩個導片的間隙，5對應半個分度 周期，是繞組的基本單位。對于一般的三種規格，極對數為180時，轉子圓柱 體外徑為導片中心距的l 14.59倍。極對數為360時，轉子圓柱體外徑為導片中 心距的229.18倍。極對數為720時，轉子圓柱體外徑為導片中心距的458.37倍。 定子圓柱體的內徑尺寸略大于轉子圓柱體的外徑尺寸。轉子帶形柱面繞組和定子帶形柱面繞組的導片寬度均勻相等，導片間隙均 勻相等，繞組導片匝鏈的磁通轉角分辨率均勻相等。而圓盤式感應同步器的定 轉子的平面刻線繞組在環形平面上展開，繞組匝鏈的磁通量從圓周到通軸孔逐 漸減少，磁通轉角分辨率逐漸降低，有效分辨率相當于導片徑向二分之一附近 的分辨率。對于同樣的電磁參數，圓柱式感應同步器轉子外徑一般為圓盤式感 應同步器轉子外徑的70%，轉動慣量一般不到圓盤式感應同步器轉子的50%， 結構剛度比圓盤式感應同步器轉子提高一倍以上。通過電刷或耦合變壓器在轉子連續繞組上加交流勵磁電壓，就會在定子、轉 子間的氣隙中產生交變磁場，在定子兩相繞組中產生感應電動勢。正弦繞組中的
感應電動勢有效值，正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的正弦值；余弦繞組 中的感應電動勢有效值，正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的余弦值。通過 后級的處理電路，可以對轉角位置進行細分和精密測量。在定子兩相繞組上分別加正弦交流勵磁電壓和余弦交流勵磁電壓，正弦交流 勵磁電壓有效值正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的正弦值，余弦交流勵磁 電壓有效值正比于轉子繞組與定子繞組之間電角度的余弦值，就會在轉子連續繞 組中產生感應電動勢，其有效值正比于角位置誤差的正弦值。通過電刷或耦合變 壓器輸出到后級的處理電路，可以對轉角位置進行細分和精密測量。在定子兩相繞組上分別加正弦交流勵磁電壓和余弦交流勵磁電壓，有效值相 等，就會在轉子連續繞組中產生感應電動勢，該交變信號相對于正弦交流勵磁電 壓的相位差等于轉子繞組與定子繞組之間電角度的差。通過電刷或耦合突壓器輸 出到后級的處理電路，可以對轉角位置進行細分和精密測量。圓柱式感應同步器繼承了圓盤式感應同步器的基本工作原理，保持了精度 高、性能穩定、抗干擾性強、結構簡單、耐油污、環境適應性強、易于維護、使 用壽命長的一系列優點。本發明的優點為1. 繞組導片的線寬均勻相等，間距均勻相等，磁通轉角分辨率相對較高；2. 對徑向尺寸沒有特殊要求，占用的徑向空間小；3. 轉子可以直接套裝在軸上，轉子牽心圓柱體的外徑規格可以根據安裝需 要有較大的選擇范圍，安裝使用方便；4. 轉子結構在軸系上增加的負載轉動慣量較小，對軸系結構的剛度影響較 小，動態性能較好；5. 絕對零位圓柱式感應同步器的單對極繞組，既可采用圈數較多的平面螺 旋繞組，又可采用繞線線圈繞組，便于提高單對極繞組的磁通量，提高 信噪比，提高粗測精度，有利于保證絕對零位測試功能的可靠性，更易 于推廣應用。
圖1為分裝結構的圓盤式感應同步器側示剖面示意圖；圖2為圓盤式感應同步器轉子連續繞組結構示意圖；圖3為圓盤式感應同步器定子兩相繞組結構示意圖；圖4為分裝結構的圓柱式感應同步器側示剖面示意圖；圖5為分裝結構的圓柱式感應同步器頂示剖面示意圖；圖6為圓柱式感應同步器轉子帶形柱面繞組展開示意圖；圖7為圓柱式感應同步器定子帶形柱面繞組展開示意圖；圖8為分裝結構的絕對零位圓柱式感應同步器側示剖面示意圖；圖9為火炮跟蹤系統測角電路方框圖。
具體實施方式
以下結合附圖，對采用本發明的圓柱式感應同步器和絕對零位圓柱式感應 同步器的實施例作進一步詳細描述。但本實施例并不用于限制本發明，凡是采 用本發明的相似結構、相似方法及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。 實施例1圖4和圖5為一個旋轉軸機構自動控制系統中的分裝結構的圓柱式感應同 步器側示剖面示意圖和頂示剖面示意圖，所述的圓柱式感應同步器由轉子圓柱 體14、轉子支架15、轉子軸套16、轉子定位螺孔17、轉子通軸孔18、轉子絕 緣層19、轉子帶形柱面繞組20、轉子屏蔽層鋁箔21和耦合變壓器轉子環形繞 組22，定子部分包括定子圓柱體23、定子安裝固定孔24、定子絕緣層25、定 子帶形柱面繞組26和耦合變壓器定子環形繞組27。
在轉子圓柱體14外柱面上和定子圓柱體23內柱面上，首先敷設約0.5mm 厚的環氧樹脂絕緣層19和25，然后粘壓一層約0.06mm厚的銅箔并制成帶形柱 面繞組20和26，或者，繞組加工成帶形柔性印制電路板，再粘壓到轉子圓柱 體14外柱面上和定子圓柱體23內柱面上的環氧樹脂絕緣層上，柔性印制電路 板可以制成多層繞組，由此提高磁通量和信噪比。轉子圓柱體14外柱面上的轉 子繞組外面再粘壓一層厚約0.02mm的屏蔽層鋁箔21 ，屏蔽層與轉子繞組絕緣 與轉子圓柱體短路。轉子圓柱體14和定子圓柱體23之間的安裝間隙即轉子屏 蔽層鋁箔21外表面到定子帶形柱面繞組26內表面之間的氣隙距離為0.2 mm lmm，在轉子圓柱體14的一端同軸設置耦合變壓器轉子環形繞組22，定子圓 柱體23的同一端的對應位置上同軸設置耦合變壓器定子環形繞組27。在保證轉子結構剛度的前提下，應盡量減小轉子軸套16、支架15和定子 圓柱體23的厚度尺寸，降低轉子的重量，轉子軸套16中間設有轉子通軸孔18， 一側在圓周方向等間距設置四個定位螺孔17，采用鎖緊螺絲調整轉子的同軸度 和定位，定子圓柱體23 —側在圓周上等間距設置了八個安裝固定孔24，用于 調整定子同軸度和定位。轉子圓柱體14的外徑D^由轉子帶形柱面繞組20的極對數和導片中心距決定。導片中心距包含了一個導片的寬度和兩個導片的間隙，導片中心距對應 半個分度周期，是繞組的基本單位。對于一般的三種規格，極對數為180時， 轉子圓柱體外徑為導片中心距的114.59倍。極對數為360時，轉子圓柱體外徑 為導片中心距的229.18倍。極對數為720時，轉子圓柱體外徑為導片中心距的 458.37倍。定子圓柱體的內徑尺寸略大于轉子圓柱體的外徑尺寸。轉子帶形柱 面繞組和定子帶形柱面繞組的導片寬度均勻相等，導片間距均勻相等，繞組導 片匝鏈的磁通轉角分辨率均勻相等。極對數為180的圓柱式感應同步器，精度為±0.3"，導片中心距最小為 0.37mm，轉子圓柱體外徑最小為042.4mm，轉子圓柱體軸向長度最小為 23.6mm，整體最小尺寸為(D53mmX29mm;精度±0.5"極對數為360的圓柱式感 應同步器，導片中心距最小為0.75mm，轉子圓柱體外徑最小為0171.9mm，轉 子圓柱體軸向長度最小為70mm，整體最小尺寸為(D190mmX75mm;精度±1" 極對數為720的圓柱式感應同步器，導片中心距最小為0.42mm，轉子圓柱體外 徑最小為(D192.5mm，轉子圓柱體軸向長度最小為56mm，整體最小尺寸為 0210mmx61mm。如圖6所示，為圓柱式感應同步器轉子帶形柱面繞組展開示意圖，轉子帶 形柱面繞組20刻為180或360或720對極連續繞組39，每兩個相鄰的導片構 成一個線圈，每兩個相鄰的線圈構成一對級，這兩個線圈的電磁方向相反，每 對級的轉角r為一個分度周期，對應2;r電角度，每對級的轉角r分別對應機械 角度2°、 1°、 0.5°。如圖7所示，為定子帶形柱面繞組展開示意圖，定子帶形柱面繞組26設有 分段間隔排列的多對極正弦繞組40、 41、 42和余弦繞組43、 44、 45，各段的 同相繞組用導線依次交叉串連，用以消除定、轉子繞組橫向導線耦合的干擾環 流電勢。在繞組同段同相內，每兩個相鄰的導片構成一個線圈，每兩個相鄰的 線圈構成一對級，這兩個線圈電磁方向相反，每對極的轉角r與轉子繞組相同。 同段內相鄰的正弦繞組和余弦繞組間隔;r/2電角度。各段內兩相繞組的導片數 相等，導片數一般為偶數，取8 16,各相繞組的跨度角為;r電角度，為了減 小繞組端部耦合的非有效電動勢造成的零位誤差，將轉子帶形柱面繞組20和定 子帶形柱面繞組26的端部在軸向上錯開2mm 4mm的距離。各種規格的分裝 結構的圓柱式感應同步器的綜合精度一般為±0.1" ±3"。 實施例2圖8所示為分裝結構的絕對零位圓柱式感應同步器側示剖面示意圖，在圓柱
式感應同步器基本結構的基礎上設計而成，增加轉子圓柱體和定子圓柱體的軸向 長度，上半部是原來的360對極繞組部分，下半部加長的是單對極繞組部分，設 計為轉子和定子兩個整體部分。轉子結構中包括加長轉子圓柱體28、加長轉子 支架29、加長轉子軸套30、轉子定位螺孔17、加長轉子通軸孔31、轉子絕緣層 19、轉子帶形柱面繞組20、轉子屏蔽層鋁箔21、耦合變壓器轉子環形繞組22、 單對極轉子繞組磁極32、單對極轉子繞組線圈33、單對極耦合變壓器轉子環形 繞組34，定子結構中包括加長定子圓柱體35、定子安裝固定孔24、定子絕緣層 25、定子帶形柱面繞組26、耦合變壓器定子環形繞組27、單對極定子繞組磁極 36、單對極定子繞組線圈37、單對極耦合變壓器定子環形繞組38。
絕對零位圓柱式感應同步器中的180或360或720對極繞組構成了精測通 道，單對極繞組構成了粗測通道，具有絕對零位測量功能。由于采用了整體轉 子和整體定子的結構方案，可以保證粗精耦合的可靠性和長期穩定性，而且結 構簡單便于安裝使用。
轉子帶形柱面繞組20或單對極轉子繞組線圈33可以通過電刷連接到基座 電連接器，也可以通過耦合變壓器連接。電刷連接方式一般在轉子上設置導電 環，定子上設置電刷，成本較低，但使用壽命較低。耦合變壓器連接方式在轉 子和定子上安裝導磁環和線圈構成的轉子繞組和定子繞組，耦合變壓器轉子環 形繞組22或單對極耦合變壓器轉子環形繞組34連接轉子帶形柱面繞組20或單 對極轉子繞組線圈33，耦合變壓器定子環形繞組27或單對極耦合變壓器定子 環形繞組38連接到基座電連接器，使用壽命長，但成本較高。圓柱式感應同步 器和絕對零位圓柱式感應同步器有組裝式結構和分裝式結構，可以根據使用需 要選擇。
圖9所示為火炮跟蹤系統測角電路方框圖，其中角位置發送機安裝在指揮雷 達的方位軸系上，角位置接收機安裝在火炮方位軸系上，角位置發送機和角位置
接收機均采用本實施例圖8所示絕對零位圓柱式感應同步器，A-RT1和B-RT1 為360對極繞組，A-RT2和B-RT2為單對繞組。勵磁功率放大器輸出兩組幅值和頻率固定的交流勵磁電壓，其中勵磁電壓 ^(0-t/a^ncV通過賴合變壓器定子環形繞組和耦合變壓器轉子環形繞組加 在發送機A-RT1轉子連續繞組上，勵磁電壓"￡2(,) = f/￡2.sine;/通過單對極耦合 變壓器定子環形繞組和單對極耦合變壓器轉子環形繞組加在發送機A-RT2轉子 連續繞組上。當指揮雷達方位軸的角位置為《， A-RT1定子兩相繞組中產生感應 電動勢<formula>formula see original document page 15</formula> (3)其中，A=360。兩相信號分別經過隔離放大后加在接收機的360對極繞組 B-RT1的兩相繞組上。單對極繞組A-RT2定子兩相繞組中產生感應電動勢<formula>formula see original document page 15</formula> (4)其中，/ 2=1。兩相信號分別經過隔離放大后加在接收機的單對極繞組B-RT2 的兩相繞組上。假設火炮方位軸的瞬時角位置為- ，接收機的360對極繞組B-RT1轉子連 續繞組中產生感應電動勢，通過耦合變壓器定子環形繞組和耦合變壓器轉子環 形繞組輸出<formula>formula see original document page 15</formula> (5) 接收機的單對極繞組B-RT2轉子連續繞組中產生感應電動勢，通過單對極 耦合變壓器定子環形繞組和單對極耦合變壓器轉子環形繞組輸出ee2B ") = ￡2fl . sincy. sin-^- (6)接收機輸出的B-RT1和B-RT2電動勢經過角位置誤差放大器分別進行隔離 放大和采樣解調后，變換為直流信號^一21") (7) 《.sin"" (8)當指揮雷達方位軸和火炮方位軸的角位置誤差較大時，即《-/ 20.5°或 a-A^-0.5°，精測通道不能有效地反映角位置誤差，火炮跟蹤系統以粗測通道 輸出值"^作為誤差輸入進行粗測控制，火炮方位軸在電機驅動下不斷減小角 位置誤差。當角位置誤差進入-0.5<"-々<0.5°范圍時，火炮跟蹤系統以精測 通道輸出值eew作為誤差輸入進行精密控制，火炮方位軸在電機驅動下實現對 指揮雷達方位軸的精密跟蹤。
權利要求
1.一種圓柱式感應同步器，其特征在于，由轉子圓柱體(14)、轉子支架(15)、轉子軸套(16)、轉子絕緣層(19)、轉子帶形柱面繞組(20)、轉子屏蔽層鋁箔(21)和耦合變壓器轉子環形繞組(22)、定子圓柱體(23)、定子安裝固定孔(24)、定子絕緣層(25)、定子帶形柱面繞組(26)和耦合變壓器定子環形繞組(27)組成，在轉子軸套(16)和轉子圓柱體(14)之間設置轉子支架(15)，轉子絕緣層(19)、轉子帶形柱面繞組(20)、和轉子屏蔽層鋁箔(21)依次設置在轉子圓柱體(14)外柱面上，定子絕緣層(25)和定子帶形柱面繞組(26)依次設置在定子圓柱體(23)內柱面上，在轉子圓柱體(14)的一端同軸設置耦合變壓器轉子環形繞組(22)，定子圓柱體(23)的同一端的對應位置上同軸設置耦合變壓器定子環形繞組(27)。
2. 根據權利要求1所述的一種圓柱式感應同步器，其特征在于，轉子帶形柱 面繞組(20)設有180或360或720對極連續繞組(39)，每兩個相鄰的導 片構成一個線圈，每兩個相鄰線圈構成一對級，這兩個線圈的電磁方向相 反，每對級的轉角z"為一個分度周期，對應2;r電角度，每對級的轉角r分 別對應機械角度2。、 1°、 0.5°。
3. 根據權利要求1所述的一種圓柱式感應同步器，其特征在于，定子帶形柱 面繞組(26)設有分段間隔排列的正弦繞組(40、 41、 42)和余弦繞組(43、 44、 45),各段的同相繞組通過導線依次交叉串連，在繞組同段同相內， 每兩個相鄰的導片構成一個線圈，每兩個相鄰的線圈構成一對級，每對極 的轉角r與轉子繞組相同，同段內相鄰的正弦繞組和余弦繞組間隔;r/2電 角度，各段內兩相繞組的導片數相等，導片數一般為偶數，取8 16，各 相繞組的跨度角為;r電角度，所述的轉子帶形柱面繞組(20)和定子帶形 柱面繞組(26)的端部在軸向上錯開2mm 4mm。
4. 根據權利要求2所述的一種圓柱式感應同步器，其特征在于，對極連續繞 組(39)極對數為180時，轉子圓柱體(14)的外徑Z)船為導片中心距的 U4.59倍，極對數為360時，轉子圓柱體(14)的外徑Z^。為導片中心距 的229.18倍，極對數為720時，轉子圓柱體(14)的外徑Z)^為導片中心 距的458.37倍。
5. 根據權利要求3所述的一種圓柱式感應同步器，其特征在于，極對數為180 的圓柱式感應同步器，精度為士0.3"，導片中心距最小為0.37mm,轉子圓 柱體外徑最小為①42.4mm，轉子圓柱體軸向長度最小為23.6mm，整體最 小尺寸為0)53mmX29mm;精度±0.5"極對數為360的圓柱式感應同步器， 導片中心距最小為0.75mm，轉子圓柱體外徑最小為0171.9mm，轉子圓柱 體軸向長度最小為70mm，整體最小尺寸為<I>190mmX75mm;精度±1"極 對數為720的圓柱式感應同步器，導片中心距最小為0.42mm，轉子圓柱 體外徑最小為①192.5mm，轉子圓柱體軸向長度最小為56mm，整體最小 尺寸為0)210mmx61mmo
6. 根據權利要求1所述的一種圓柱式感應同步器，其特征在于，增加轉子圓 柱體(14)和定子圓柱體(23)的軸向長度，在加長轉子圓柱體(28)加 長的位置上設置單對極轉子繞組磁極(32)、單對極轉子繞組線圈(33) 和單對極耦合變壓器轉子環形繞組(34)，在加長定子圓柱體(35)加長 的位置上設置單對極定子繞組磁極(36)、單對極定子繞組線圈(37)和 單對極耦合變壓器定子環形繞組(38)。或者，增加轉子圓柱體和定子圓 柱體以及兩側絕緣層的軸向長度，在加長轉子圓柱體(28)的加長位軍上 設置單對極螺旋刻線轉子繞組和單對極耦合變壓器轉子環形繞組(34)， 在加長定子圓柱體(35)的加長位置上設置單對極螺旋刻線定子繞組和單 對極耦合變壓器定子環形繞組(38)。 7.根據權利要求6所述的一種圓柱式感應同步器，其特征在于，精度±0.3" 極對數為180的圓柱式感應同步器，整體最小尺寸為053mmx60mm;精 度士0.5"極對數為360的圓柱式感應同步器，整體最小尺寸為 0)190mmxi06mm;精度士l"極對數為720的圓柱式感應同步器，整體最小 尺寸為0210mmx92mm。
全文摘要
本發明涉及一種圓柱式感應同步器，其特征在于，在轉子軸套和轉子圓柱體之間設置轉子支架，轉子絕緣層、轉子帶形柱面繞組、和轉子屏蔽層鋁箔依次設置在轉子圓柱體外柱面上，定子絕緣層和定子帶形柱面繞組依次設置在定子圓柱體內柱面上，在轉子圓柱體的一端同軸設置耦合變壓器轉子環形繞組，定子圓柱體的同一端的對應位置上同軸設置耦合變壓器定子環形繞組。本發明繼承了直線式和圓盤式感應同步器的基本工作原理，保持了精度高、性能穩定、抗干擾性強、結構簡單、耐油污、環境適應性強、易于維護、使用壽命長的一系列優點，同時還具有磁通轉角分辨率高、徑向尺寸小、安裝方便、軸系動態性能好、粗測通道精度高的優點，更易于推廣應用。
文檔編號G01B7/30GK101126625SQ200710044580
公開日2008年2月20日 申請日期2007年8月3日 優先權日2007年8月3日
發明者金少舫 申請人:金少舫
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
