带故障注入功能的高精度旋转变压器仿真系统

High Accuracy Resolver Simulator System with Fault Injection Function

作者：Nandin Xu

简介

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。

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