基于超高频注入法的永磁电机磁阻式旋转自耦变压器设计

摘要

为了解决传统磁阻式旋转变压器定子绕组分布复杂的问题，设计了一种基于超高频注入的磁阻式旋转自耦变压器。将传统两层绕组磁阻式旋转变压器的单独励磁绕组去除，每个定子齿上只有单层绕组，简化了绕组分布方式；向重新排布后的正、余弦绕组同时注入超高频正弦电压信号，同时检测正、余弦绕组的超高频电压反馈信号，超高频检测信号中同时包含自感耦合电压和互感耦合电压，提升了检测信号的信噪比；再通过位置解算算法计算出旋转自耦变压器的转子位置，并搭建了基于4对极16齿旋转自耦变压器的实验系统以验证该方法的可行性。结果表明：所提结构降低了传统旋转变压器定子绕组分布的复杂程度，在电机转速分别为3 000、6 000、9 000 r/min条件下所检测的转子位置最大误差分别约为0.104、0.083、0.073 rad，检测精度不受转速影响，可实现全速域范围内对旋转变压器转子位置的准确检测。

关键词

永磁电机(PMSM) / 磁阻式旋转变压器 / 超高频注入 / 单层绕组