旋转变压器的工作原理

旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦或余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。它主要用于坐标变换、三角运算和角度数据传输，也可以作为两相移相器用在角度－数字转换装置中。按输出电压与转子转角间的函数关系，旋转变压器主要分为三大类：

1）正弦或余弦旋转变压器：其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。

2）线性旋转变压器：其输出电压与转子转角成线性函数关系，线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种。

3）比例式旋转变压器：其输出电压与转角成比例关系。

正弦或余弦旋转变压器是按照电磁感应原理而工作的元件，其定子和转子上都有绕组，彼此同心安排，互相耦合联系。旋转变压器采用正交的 转子两相绕组，一次和二次绕组都绕在定子上，转子上由两组相差90°绕组组成，采用无刷设计。

在各定子绕组加上交流电压后，转子绕组中由于交链磁通的变化产生感应电压，感应电压和励磁电压之间相关联的耦合系数随转子的转角而改变。因此，根据测得的输出电压，就可以知道转子转角的大小。可以认为，旋转变压器是由随转角e而改变且耦合系数为Ksinθ或Kcosθ的两个变压器构成的。

可见，转子绕组输出电压幅值与励磁电压的幅值成正比，对励磁电压的相位移等于转子的转动角度θ，检测出相位θ，即可测出角位移。