ترانسفورماتور دوار

ترانسفورماتور دوار یا در انگلیسی (rotary transformer/rotatory transformer) یک نوع ترانسفورماتور (transformer) خاص است که هدف استفاده از آن کوپل کردن سیگنال‌های الکتریکی بین دو قطعه دوار نسبت به یکدیگر است.

از رینگ‌های لغزشی (slip rings) نیز به همین دلیل استفاده می شود، اما با این تفاوت که این رینگ ها در برابر اصطکاک سایشی، تماس متناوب و محدودیت در سرعت دورانی هستند. برای حذف سایش می توان به جای استفاده از یک حلقه تماسی جامد، از یک حوضچه جیوه مایع استفاده کرد؛ اما مشکل این روش در سمی بودن و خوردگی آهسته جیوه و رسیدن مجدد به سرعت‌های دورانی بسیار بالا است. یک ترانسفورماتور دوار فاقد این محدودیت‌ها است.

ترانسفورماتور دوار1

قسمت ثابت یک ترانسفورماتور روتاری ۶ کاناله و دو دور اضافی کوتاه سبب بهبود یافتن ایزولاسیون دو سیم‌پیچ خارجی نسبت به یکدیگر و نسبت به سیم‌پیچ داخلی می‌شوند.

محور گردان ترانسفورماتور دوار

پیچش سیم پیچ‌های اولیه و ثانویه ترانسفورماتور‌های دوار را می سازند. این دو نیمه که هم‌مرکز هستند رو به روی یکدیگر قرار می‌گیرند و محل نصب هر نیمه بر روی یکی از قطعات دوار است. اتصال نیمه های هسته به نیمه دیگر از میان یک شکاف هوایی توسط شار مغناطیسی انجام می پذیرد و سبب ایجاد القای متقابلی که انرژی را از اولیه ترانسفورماتور به ثانویه آن کوپل می‌کند می شود.

در سینکرو‌های بدون جاروبک (brushless synchros)، ترانسفورماتور‌های دوار معمولی (به صورت جفتی) در مقایسه با رینگ‌های لغزشی کارایی طولانی تری دارند. این ترانسفورماتور‌های دوار بین دو سیم پیچ به جای فاصله هوایی دیسکی دارای یک فاصله هوایی استوانه‌ای هستند. سیم‌پیچ روتور (rotor) یک هسته فرومغناطیسی به شکل قرقره است و فلنج‌ها قطعات قطبی هستند. سیم‌پیچ استاتور (stator) یک سیلندر فرومغناطیسی با سیم پیچ در داخل آن است و قطب‌های پایانی به شکل دیسک‌هایی با سوراخ همانند واشر هستند.

شماتیک ترانسفورماتور دوار


کاربرد ترانسفورماتور‌های دوار

ترانسفورماتورهای دوار دارای کاربردهای متفاوتی هستند که از جمله آن ها می توان به انتقال سیگنال‌های دریافتی از سنسور‌های گشتاور (torque sensors) دوار نصب شده بر روی موتور الکتریکی (electric motor) برای ایجاد امکان کنترل الکترونیکی سرعت و گشتاور موتور با استفاده از بازخورد اشاره نمود.

ترانسفورماتور‌های روتاری در بیش‌تر موتور‌های جریان مستقیم نمی‌توانند به جای کموتاتور‌ها (commutators) استفاده شوند، زیرا ترانسفورماتور‌ها تنها می‌توانند جریان AC انتقال دهند.

ترانسفورماتور دوار2

قبل از توسعه یافتن ترانسفورماتور روتاری، از رینگ‌های لغزشی استفاده می‌شد؛ البته این رینگ‌های لغزشی به دلیل فرسایش رینگ‌های لغزشی، در معرض ایجاد سیگنال‌های نویز هستند

اصطلاح موتور‌های الکتریکی DC بدون جاروبک (brushless DC electric motors) که در دستگاه‌های الکترونیکی بسیار استفاده می‌شود، به معنی موتور‌های AC است که در این حالت یک منبع ولتاژ ثابت به موتور/کنترلر متصل می‌شود و سپس توسط ماژول کنترل موتور (motor control module) به فرکانس متغیر تبدیل می‌شود.