旋轉變壓器是一種常用的轉角檢測元件，由于它結構簡單，工作可靠，且其精度能滿足一般的檢測要求，因此被廣泛應用在數控機床上。

旋轉變壓器的結構

旋轉變壓器的結構和兩相繞線式異步電機的結構相似，可分為定子和轉子兩大部分。定子和轉子的鐵心由鐵鎳軟磁合金或硅鋼薄板沖成的槽狀心片疊成。它們的繞組分別嵌入各自的槽狀鐵心內。定子繞組通過固定在殼體上的接線柱直接引出。轉子繞組有兩種不同的引出方式。根據轉子繞組兩種不同的引出方式，旋轉變壓器分為有刷式和無刷式兩種結構形式。

有刷式旋轉變壓器它的轉子繞組通過滑環和電刷直接引出，其特點是結構簡單，體積小，但因電刷與滑環是機械滑動接觸的，所以旋轉變壓器的可靠性差，壽命也較短。

無刷式旋轉變壓器它分為兩大部分，即旋轉變壓器本體和附加變壓器。附加變壓器的原、副邊鐵心及其線圈均成環形，分別固定于轉子軸和殼體上，徑向留有一定的間隙。旋轉變壓器本體的轉子繞組與附加變壓器原邊線圈連在一起，在附加變壓器原邊線圈中的電信號，即轉子繞組中的電信號，通過電磁耦合，經附加變壓器副邊線圈間接地送出去。這種結構避免了電刷與滑環之間的不良接觸造成的影響，提高了旋轉變壓器的可靠性及使用壽命，但其體積、質量、成本均有所增加。

 

 

常見的旋轉變壓器一般有兩極繞組和四極繞組兩種結構形式。兩極繞組旋轉變壓器的定子和轉子各有一對磁極，四極繞組則有兩對磁極，主要用于高精度的檢測系統。除此之外，還有多極式旋轉變壓器，用于高精度絕對式檢測系統。

旋轉變壓器的原理

旋轉變壓器在結構上與兩相繞組式異步電機相似，由定子和轉子組成。當以一定頻率（頻率通常為400hz、500hz、1000hz及5000hz等幾種）的激磁電壓加于定子繞組時，轉子繞組的電壓幅值與轉子轉角成正弦、余弦函數關系，或在一定轉角范圍內與轉角成正比關系。前一種旋轉變壓器稱為正余弦旋轉變壓器，適用于大角位移的絕對測量；后一種稱為線性旋轉變壓器，適用于小角位移的相對測量。

 

 

旋轉變壓器是根據電磁互感原理工作的，它在結構設計與制造上保證了定子與轉子之間空氣間隙內磁通分布呈正弦規律。其中定子繞組作為變壓器的一次側，為變壓器的原邊，接受勵磁電壓，勵磁頻率通常用400 hz、500 hz、3000 hz及5000 hz。轉子繞組作為變壓器的二次側，是變壓器的副邊。當定子繞組加上交流勵磁電壓時，通過電磁耦合在轉子繞組中產生的感應電動勢，其輸出電壓的大小取決于定子與轉子兩個繞組軸線在空間的相對位置，兩者平行時互感最大，二次側的感應電動勢也最大；兩者垂直時互感的電感量為零，感應電動勢也為零。