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供稿︰TAMAGAWA 深圳市艾而特工業自動化設備有限公司 2012/11/6 11:10:58

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 Tamagawa多摩川中國總代理深圳市艾而特工業自動化設備有限公司負責

 Tamagawa多摩川產品在中國的業務銷售和市場推廣。主要產品包括編碼器、步進電機、伺服電機、電子凸輪、速度傳感器、旋轉變壓器、軌跡球等高精度定位檢測元件。產品廣泛應用于航天航空、機器人、水下設施、電梯、紡織、半導體、包裝機械、搬運機械及工廠自動化等行業。艾而特在全國擁有包括研發、制造、銷售和工程服務等全方位的業務活動,擁有上海、寧波、北京三家全資分公司和遍布全國各大城市的銷售與服務網絡。欲進一步了解艾而特,請訪問︰www.contmp.com

 

Tamagawa旋轉變壓器
  簡稱旋變是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件。當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時,輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正弦、余弦函數關系,或保持某一比例關系,或在一定轉角範圍內與轉角成線性關系。它主要用于坐標變換、三角運算和角度數據傳輸,也可以作為兩相移相器用在角度--數字轉換裝置中。

Tamagawa多摩川旋轉變壓器結構
  日本多摩川是編碼器專業制造廠家,除了光電編碼器外,旋轉變壓器也是它的主要產品。其旋轉變壓器有分體式和一體式兩種。
  由于我公司只銷售日本多摩川公司的正余弦旋轉變壓器,所以在此介紹的旋轉變壓器皆為正余弦型的。
  旋變由轉子和定子繞組構成,並且兩者相互獨立,初級和次極線圈都繞在定子上,轉子由兩組相差90°線圈組成,采用無刷設計,轉子和定子分離。如圖1所示。
2是一款專門用于混合動力汽車的旋轉變壓器synglesyn,其轉子是由 鋼片墊成,因此有很高的防護等級,具有耐高溫,防震等特點,比較適合在惡劣環境下使用。結構上采用轉子和定子分離設計,安裝方便,易于維護。

 

                                             圖1 旋轉變壓器的內部結構圖

  

                       圖2。/span>Tamagawasynglesyn旋轉變壓器外形圖

                 圖3 Tamagawa一體式旋轉變壓器外形圖

 

 

 

3是一體式旋變,電氣上和分體式一樣,但是結構上已經采用一體化設計,所以安裝非常簡便,且有電磁屏蔽功能,所以被廣泛應用在電梯、數控等行業。

旋轉變壓器解碼
  圖4是旋轉變壓器電氣示意圖。

 

4 旋轉變壓器的工作原理圖

旋變的輸入輸出電壓之間的具體函數關系如下所示:
  設轉子轉動角度為θ,初級線圈電壓(即勵磁電壓):r1r2=esin2πft
  f勵磁頻率, e:信號幅度
  那麼輸出電壓es1-s3=kesin2πftcosθ; es2-s4=kesin2πftsinθ
  k:傳輸比,θ:轉子偏離原點的角度
  令θ=ωt,即轉子做勻速運動,那麼其輸出信號的函數曲線可表示為圖5所示。

 

5 旋轉變壓器的輸出波形

  圖5中信號頻率為f,即勵磁信號頻率,最大幅度為e,包絡信號為sinωtcosωt,解碼器就是通過檢測這兩組輸出信號獲取旋變位置信息的。
  不難看出,勵磁頻率越高, 旋變解碼精度也就越高, 而勵磁電壓幅度則對解碼沒有很明顯的影響。只需達到一定的電壓數值即可, 一般來講3v1.2倍額定電壓都可滿足解碼需求。

Tamagawa解碼芯片
  Tamagawa日本多摩川公司推出了自己的多款解碼芯片,其原理都基本相同,如圖6所示:解碼芯片原理框圖中如果圖6vsr=0, 那麼θm=θrd,即可解碼出轉子轉角。

 

6 Tamagawa解碼芯片原理圖


  解碼芯片輸出方式有增量式輸出和絕對式輸出,增量式輸出時分辨率為1024c/t(c:脈沖數,t:一圈),絕對式輸出輸出位數為12位。而且可以輸出方向信號和錯誤信號,外圍電路簡單,只需少許元件就可以完成解碼工作。
  日本多摩川公司先後推出的幾款名為smartcoder的解碼芯片,早期的有au6802,au6802n1,以及最近的au6803等。此外,旋變和多摩川的smartcam配合可以模擬機械凸輪的運動控制,可以用于取代粗糙笨重的機械凸輪。成為工業控制中高效而又廉價的控制工具。

解碼板
  針對多摩川旋變我公司已經開發出解碼板(即所謂的r/d轉換板),能同時解碼出增量式信號和絕對式信號,配合旋變,可以象使用編碼器一樣在變頻以及sevo系統中使用,其性能特點如下:
  轉換精度:11arc s;
  允許最大轉速:60000r/min;
  精度:增量式1024c/t, 采用長線輸出;
  絕地式輸出:12位,輸出采用光耦;
  電源電壓:+5v±5%;
  方向信號、報警信號輸出。
  歡迎各位來電咨詢或洽談。 至于具體的解碼電路就不在此介紹, 讀者朋友可以在相關的網站上搜索到芯片資料和相關的應用電路, 如有疑問也可以直接撥打我公司電話咨詢。

特征
  由于旋轉變壓器本身的結構特點,所以具有耐惡劣環境的能力,具體參數如下:
  溫度範圍: -55℃155℃;

   振 動: 196m/s2(20g)10500hz;
  沖 擊: 981 m/s2(100g)10ms;
  濕 度: 90% rh min. at60℃;
  轉 速: 100500r/s。
  此外,旋轉變壓器采用無刷設計,所以維護方便,使用可靠,壽命長,對機械和電氣噪音不敏感。
  由于旋變以上特點,所以被廣泛應用在航空、航天、雷達、坦克和地炮火控等軍事裝備,也可用于數控機床和機器人等民用sevo控制系統和機器人系統、機械工具、 汽車、電力、冶金、紡織、印刷等領域。

應用
  在伺服系統中,往往需要實時地檢測出電機轉子的位置,同時還需檢測出電機的速度,以實現對電機的轉矩、速度、及其驅動的機構的位置的高精度控制。在電機轉子位置的檢測中,旋轉變壓器解碼器能夠提供高精度的位置信息,用戶甚至不用計算就可以直接從解碼器獲得速度信息,因而獲得越來越廣泛的應用。
  在紡織行業中,由于環境因素,容易產生嚴重的靜電,普通編碼器很容易在此類環境中損壞,而旋轉變壓器由于本身的結構特點, 而具有很強的抵抗靜電的能力。所以如果采用旋轉變壓器則可以很好的解決這個問題。
  此外, 在其他各行各業, 旋轉變壓器都可代替編碼器而獲得廣泛應用。比如在冶金,水利水電,自動化設備,印刷,電梯等都可應用。
  具體應用方法,各位讀者若有興趣,歡迎來電咨詢。/span>Tamagawa多摩川中國總代理深圳市艾而特工業自動化設備有限公司期待你的訪問中國總代︰www.contmp.com

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