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一、旋变简介

“旋变”是旋转变压器（Resolver）的简称。它是一种电磁式角度传感器，核心作用是将旋转物体的角度位置和转速等信息，转换为可被控制器读取的电信号。

1.1 优缺点

优点：旋转变压器具有耐冲击、耐高温、耐油污、高可靠、长寿命等优点，上电即可提供当前位置信息，无需回零操作。

缺点：其缺点是输出为调制的模拟信号，输出信号解算较复杂。旋变输出的是模拟信号，通常需要专用的旋变数字转换器（RDC）芯片将其解码为控制器能用的数字信号，这增加了系统成本和复杂度。旋变或其线路出问题时，电机可能出现转速异常、抖动、异响，甚至无法启动或报过流故障

诊断方式：维修时，通常会检查其6根信号线（励磁、正弦、余弦各一对）的阻值是否正常

总的来说，旋变是一种在高可靠性和恶劣环境要求下，用于精确测量角度和速度的优秀传感器。

二、工作原理

2.1 工作原理和核心

工作原理：一个会旋转的“变压器”。它和普通变压器一样，利用电磁感应工作；核心在“旋转”：与普通变压器线圈固定不同，旋变的线圈可以相对旋转。

2.2 结构组成

其结构主要包括：

定子（固定部分）：包含一个励磁线圈和两个互相垂直的输出线圈（正弦线圈和余弦线圈）

转子（旋转部分）：与待测轴相连，形状特殊

其中定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压，励磁频率通常用400、3000及5000HZ等；转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。

旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数。而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。

2.3 工作流程

输入：控制器向定子上的励磁线圈输入一个高频交流电，产生交变磁场

感应：转子旋转时，会改变磁场，进而在定子的两个输出线圈中感应出电压信号

输出：这两个电压信号的幅值会分别随角度呈正弦（Sin）和余弦（Cos）规律变化。控制器通过分析这对正余弦信号，就能精确计算出转子的实时位置核心优势：为什么选择旋变？

三、旋转变压器的分类

3.1磁阻式（VR型）旋转变压器

• 定子：图中外围带有很多齿槽（图中标注了“z”）的圆环。可以看到上面绕有线圈（比如标注的 1​,2​,3​, 等端子对应的绕组），它们分别承担了激磁（输入载波）和信号输出（正弦/余弦）的任务。

• 转子：图中内侧带有凸极（齿状）的铁芯。这就是最关键的点：它上面没有任何线圈！

  • 转子的形状被设计成花瓣状或凸极状。

  • 当转子旋转时，转子凸极与定子齿之间的气隙不断变化，导致磁路的磁阻发生周期性变化。这正是“磁阻式”名字的由来。定子线圈感应到的电压就会随着角度变化，从而输出正、余弦信号。

• 电气原理图

  • 左侧：代表激磁绕组（即输入载波信号的地方）。需要接入高频交流电（通常是几千赫兹到十几千赫兹）。

  • 右侧：代表输出绕组。2是中心抽头，3是两端的输出端。这个变压器符号表示定子上的输出绕组与激磁绕组在电气上是隔离的，通过磁场耦合传递信号。

3.2有刷式

3.3 无刷式

四、 旋变与编码器

旋转变压器（旋变）和编码器都是用于检测旋转位置和速度的传感器。

两者最根本的区别在于工作原理和信号输出形式：

工作原理：编码器通常采用光电或磁电原理，通过码盘或磁极产生脉冲或绝对位置编码。旋变则基于电磁感应原理，其本质可看作一台小型的交流电机，通过绕组间的电磁耦合输出信号。

输出信号：编码器直接输出数字信号（如方波脉冲或二进制码）。旋变输出的是模拟信号（与角度相关的正弦/余弦电压），必须经由专门的旋变数字转换器（RDC） 解码，才能转换为微处理器可用的数字角度信息。

“旋变编码器”并非一个严格的学术分类，而是业界对集成化旋变测量方案的一种通俗叫法。它是一个系统级产品，内部包含了旋转变压器（传感器）和解码电路（RDC芯片），甚至可能集成了激磁电路和通信接口。它“以旋变为传感器，通过电路板集成组装为一体”，从而输出编码器式的数字信号。

4.1 普通变压器 vs 旋转变压器

参考文章：

旋转变压器简介、工作原理及分类

正余弦旋转变压器

旋转变压器结构解析