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由于旋转变压器能够在严苛和恶劣的环境中长期保持出色的可靠性和高精度性能，因此被广泛用在ev、hev、eps、变频器、伺服、铁路、高铁、航空航天，以及其他需要获取位置和速度信息的应用。
在上面的系统中，很多旋转变压器转换芯片(rdc)，例如adi公司的ad2s1210和ad2s1205用来获取数字位置和速度数据。客户的系统会出现干扰和故障问题，很多时候，他们都想评估角度和速度在受干扰条件下的精度性能，找出和验证引发问题的根本原因，然后修复和优化系统。带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统（模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器）可以解决干扰和故障问题，而无需搭建复杂的电机控制系统。
本文将首先分析旋转变压器仿真系统中的误差贡献，并给出一些误差计算示例，帮助您了解为何高精度对于旋转变压器仿真器如此重要。然后展示现场应用干扰条件下的故障示例。接下来，介绍如何使用最新的高精度产品，构建具有故障仿真和注入功能的高精度旋转变压器仿真器。最后，将展示旋转变压器仿真器能实现的功能。
旋转变压器仿真系统中的误差贡献
首先，本节将介绍理想的旋转变压器结构。然后，将给出五个常见的非理想特性和误差分析方法，帮助您理解为什么旋转变压器仿真器系统需要高精度。
如图1所示，旋转变压器仿真器将模拟连接到以恒速运行或位置固定的真实电机的旋转变压器。经典款或可变磁阻旋转变压器包含转子和定子。可以将旋转变压器视为一种特殊的变压器。在初级侧，如方程式1所示，exc表示正弦激励输入信号。在次级侧，如方程式2和方程式3所示，sin和cos表示两个输出端的调制的正余弦信号。
其中：
θ是轴角，ω是激励信号频率，a0是激励信号幅度，t是旋转变压器变比。
调制的sin/cos信号如图2所示。对于不同象限中的恒定角θ，sin/cos信号会出现同相和反相情况。对于恒速，sin/cos包络的频率是恒定的，指示速度信息。
图 1. 旋 转 变 压 器 结 构
图 2. 旋 转 变 压 器 电 气 信 号
对于adi的所有rdc产品，解调信号如方程式4表示。当φ（输出数字角度）等于旋转变压器的角度θ（转子的位置）时，type ii跟踪环路完成。在真实旋转变压器系统中，幅度失配、相移、不完全正交、谐波激励和感应谐波这五种非理想情况都有可能发生，导致出现误差。
幅度失配
幅度失配是sin和cos信号达到峰值幅度（cos为0°和180°，sin为90°和270°）时，它们的峰峰值幅度之差。旋转变压器绕组的差异或者sin/cos信号的不平衡增益控制都可能导致失配。为了确定幅度失配引起的位置误差，可以将方程式3更改为方程式5。
其中a表示sin和cos信号之间的失配量，解调之后余下的包络信号则可以如方程式6所示轻松显示。通过将方程式6设置为等于0来促使type ii跟踪环路中的包络信号归0时，可以发现位置误差ε = θ – φ。然后我们可以得到误差信息，如方程式7所示。
在真实情况中，如果a很小，位置误差也很小，意味着sin(ε) ≈ ε，θ + φ ≈ 2θ。所以，方程式7变成方程式8，误差项用弧度表示。
如方程式8所示，误差项按两倍转动速度起伏，最大误差a/2在45°的奇整数倍时达到。假设幅度失配为0.3%，代入方程式8中的变量，并使用45°的奇整数倍，最大误差将在方程式9中表示，其中m是一个奇整数。
当rdc模式为12位时，可以通过方程式10将按弧度计算的误差转化为lsb，约为1lsb。
相移
相移包含差模相移和共模相移。差模相移是旋转变压器的sin和cos信号之间的相移。共模相移是激励参考信号与sin和cos信号之间的相移。为了确定差模相移引起的位置误差，可以将方程式3更改为方程式11。
其中a表示差模相移，当正交项cos(wt)(sin(a)sin(θ)cos(φ))被忽略时，解调之后余下的包络信号可以使用方程式12表示。在真实情况下，当a很小时，cos(a) ≈ 1 – a2/2。通过将方程式10设置为等于0来促使type ii跟踪环路中的包络信号归0时，可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息，如方程式13所示。
θ ≈ φ时，在θ ≈ 45°时，sin(θ)cos(φ)的最大值为0.5。所以，方程式13变成方程式14，误差项用弧度表示。
假设差模相移为4.44°，当rdc模式为12位时，可以使用方程式15转化为lsb的误差值约为1 lsb。
当共模相移为β时，可以将方程式2和3分别改写为方程式16和17。
同样，误差项可以用方程式18表示。
在静态工作条件下，共模相移不会影响转换器的精度，但由于转子阻抗和目标信号的无功分量，运动中的旋转变压器会产生速度电压。速度电压位于目标信号象限内，它仅在运动时产生，在静态角度下并不存在。当共模相移为β时，跟踪误差几乎可以用方程式19表示，，其中ωm是电机速度，ωe是激励速度。
如方程式19所示，误差与旋转变压器的速度和相移成正比。因此，一般而言，使用高旋转变压器激励频率大有裨益。
不完全正交
不完全正交表示在这种情况下sin/cos所指的两个旋转变压器信号并不是准确的90°正交。当两个旋转变压器相位并不是以完全空间正交的方式加工或装配时，就会发生这种情况。当β表示不完全正交的量时，可以将方程式2和3分别改写为方程式20和21。
和之前一样，解调之后余下的包络信号可以如方程式22所示轻松显示。当您将方程式22的值设置为0，假设β很小，cos(β) ≈ 1，sin(β) ≈ β时，可以发现有此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以接收误差信息，如方程式23所示。
如方程式23所示，当β/2的最大误差达到45°的奇整数倍时，误差项按两倍转动速度起伏。与幅度失配引起的误差相比，在本例中，平均误差为非零，峰值误差等于正交误差。在幅度失配示例中，当β = 0.0003，弧度= 0.172°时，在12位模式下可能产生约1 lbs误差。
谐波激励
在前面的分析中，假设激励信号是一个理想的正弦信号，不包含附加谐波。在实际系统中，激励信号确实含有谐波。因此，方程式2和方程式3可以改写为方程式24和方程式25。
解调之后余下的包络信号可以如方程式26所示轻松显示。在type ii跟踪环路中促使此信号归零。
将方程式26设置为0，可以发现由此导致的位置误差ε = θ – φ。然后我们可以获得误差信息，如方程式27所示。
如果旋转变压器激励具有相同的谐波，则方程式27的分子为零，不产生位置误差。这意味着即使值非常大时，共激励谐波对rdc的影响也可以忽略不计。但是，如果sin或cos中的谐波含量不同，所产生的位置误差与方程式8所示的幅度失配具有相同的函数形状。这会严重影响位置精度。
感应谐波
实际上，不可能建立一个电感曲线是位置的完美正弦和余弦函数的旋转变压器。正常情况下，电感中包含谐波，vr旋转变压器包含直流分量。因此，方程式2和方程式3可以分别改写为方程式28和方程式29，其中k0表示直流分量。
解调之后余下的包络信号可以如方程式30所示。
在type ii跟踪环路中，促使此信号归零，在谐波幅度较小，n >; 1且kn 景宁电工培训学校，景宁电工培训班，景宁电工学校，景宁学电工的学校，景宁电工培训哪里好，景宁电工培训学校，景宁电工短期培训班，景宁电工培训学校地址，景宁学电工培训，景宁电工培训哪里好，景宁电工培训班，景宁电工技术培训.(编辑:hnygdzxx888)
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