驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)變壓器是如何工作的

驅(qū)動電機旋轉(zhuǎn)變壓器其實是一種特殊的小型交流電機，由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。

定子繞組是變壓器原邊，接受勵磁電壓，轉(zhuǎn)子繞組是副邊，通過電磁耦合產(chǎn)生感應電壓。原邊繞組固定，副邊繞組隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角改變時，副邊繞組輸出電壓幅值會變化。

因為結(jié)構(gòu)設(shè)計，定子和轉(zhuǎn)子間空氣間隙內(nèi)磁通分布符合正弦規(guī)律，所以勵磁電壓加到定子繞組時，轉(zhuǎn)子繞組會產(chǎn)生感應電勢。

在電動車驅(qū)動電機中，常用磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器作位置傳感器，其原邊與副邊繞組都在電機定子不同槽內(nèi)且固定，原邊繞組是勵磁繞組，通入正弦形激磁電流，副邊由兩相線圈產(chǎn)生輸出信號，有三個繞組，包括激勵線圈、兩個正交的感應線圈，共 6 條引線，激勵線圈接受輸入的正弦激磁電流，激磁頻率有 400Hz、3000Hz 等多種。

當轉(zhuǎn)子在正上位靜止，正弦線圈產(chǎn)生感應電壓，余弦線圈不輸出，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)離開正上方，正弦感應電壓下降，余弦繞組產(chǎn)生并變大。通過比較旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子順轉(zhuǎn)與逆轉(zhuǎn)、輸出電壓信號波形的幅值大小及相位，能檢測出轉(zhuǎn)子位置和旋轉(zhuǎn)方向，計算信號波形變化周期，可判斷轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。

旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)簡單、占空間小、可靠性高、檢測精度高、抗干擾能力強，能精準檢測驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子瞬間位置、即時轉(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)方向，所以在電動車驅(qū)動電機中廣泛應用。

另外，電動車只有直流電源，驅(qū)動電機用三相交流電，中間需變頻器將動力電池直流電變成三相交流電供電，變頻器由車輛驅(qū)動系統(tǒng)的 ECU 控制，通過控制三相交流電頻率及次序改變電機轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向，其中輸入 ECU 的多種信號中，檢測驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置的信號很重要，常采用磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器作位置傳感器。

普通變壓器原邊和副邊線圈相對固定，輸出與輸入電壓比不變，旋轉(zhuǎn)變壓器原邊繞組不動，副邊繞組隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)角改變時副邊繞組輸出電壓大小會變，若輸出繞組電壓幅值與轉(zhuǎn)角成正弦或余弦等函數(shù)關(guān)系就構(gòu)成不同類型旋轉(zhuǎn)變壓器。

磁阻式旋轉(zhuǎn)變壓器利用磁阻原理實現(xiàn)電信號轉(zhuǎn)換，其定子和轉(zhuǎn)子鐵芯由鐵鎳軟磁合金或沖有槽孔的硅鋼片疊成。

（圖/文/攝：太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng)）