HAROWE 21BRCX-500-H7A 是Harowe（现为穆格Moog公司的一部分）生产的一款高性能、无刷旋转变压器。它是一种绝对位置传感器，通过电磁感应原理，将机械轴的角位移转换为与正弦和余弦函数成比例的电气信号，从而提供高精度、高可靠性的绝对角度测量。其坚固耐用的设计和卓越的环境适应性，使其在需要极高可靠性和抗恶劣环境能力的场合成为光电编码器的理想替代品。
应用场景：
在内蒙古某大型风电机组的主传动链中，发电机主轴的角度位置和转速测量对变桨控制和并网同步至关重要。该环境常年风沙大、温差剧烈，且存在强电磁干扰。早期使用的光电编码器因灰尘侵入和冷凝问题频繁失效，导致机组意外停机。后改用 HAROWE 21BRCX-500-H7A 旋转变压器作为主轴位置传感器。由于其完全密封、无任何光学元件和电子器件的纯电磁结构，能够完全抵御沙尘、湿气和冷凝的影响。在一次沙尘暴天气中，尽管风速传感器读数异常，但 21BRCX-500-H7A 持续为控制系统提供稳定、精确的主轴位置反馈，确保了变桨系统根据真实角度进行调节，使风机在安全范围内持续发电，避免了因传感器失效导致的停机损失。风场维护工程师评价道：“在塔筒顶部那种极端环境下，21BRCX-500-H7A 的可靠性是无可替代的。它几乎‘永不磨损’，大大降低了我们的运维成本和发电损失。”
核心参数速览：
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | 21BRCX-500-H7A |
制造商 | Harowe（现隶属于穆格Moog公司） |
产品类别 | 无刷旋转变压器（Resolver） |
电气形式 | 单速、1X（即转子旋转一周，电信号周期变化一次） |
极对数 | 1对极 |
输入激励 | 参考电压（励磁）：典型值 7 Vrms，频率 400 Hz 至 10 kHz（常见为 4 kHz 或 10 kHz） |
输出信号 | 两路正交的调制电压信号：
• S1-S3: Sin 正弦输出
• S2-S4: Cos 余弦输出
（输出电压幅值与输入励磁电压和转子角度正弦/余弦值成正比） |
变比 | 通常为 0.5（输出信号最大幅值约为输入励磁电压的一半，具体需查手册） |
精度 | 高精度，典型值 ±5 角分 或更高（取决于具体等级） |
电气误差 | 包括函数误差、零位误差等，综合决定了角度测量精度。 |
相移 | 输出信号相对于输入励磁的相位差，需在RDC（旋变数字转换器）中补偿。 |
绝缘电阻 | 绕组间及绕组对壳，通常 > 100 MΩ @ 500 VDC。 |
耐压强度 | 绕组间及绕组对壳，通常可承受 500 Vrms 持续60秒。 |
工作温度 | -55°C 至 +155°C（或更宽，具体需查手册），适应严苛环境。 |
防护等级 | 通常为 IP65 或更高，防尘、防潮。 |
轴系类型 | 通常为实心轴，带键槽或螺纹孔用于机械连接。 |
轴承类型 | 精密轴承，支持高转速和长寿命。 |
最大转速 | 典型值 12,000 rpm 或更高。 |
技术原理与创新价值：
创新点1：纯电磁、无接触的绝对位置传感原理。 21BRCX-500-H7A 的核心是一个微型变压器。其定子（初级）绕组由高频正弦波（如7Vrms, 10kHz）激励，产生一个交变磁场。转子（次级）绕组随轴旋转，其与定子绕组的电磁耦合程度呈正弦和余弦变化，从而在转子绕组中感应出两个幅值分别与转子角度正弦（Sin）和余弦（Cos）成正比的调制信号。由于这种关系是连续的、绝对的，断电后上电能立即恢复真实角度，无需“回零”操作。整个传感过程无任何电刷或光学元件，从根本上避免了磨损、污垢和冷凝问题。
创新点2：针对极端环境的优化设计与坚固构造。 该旋转变压器采用全金属外壳密封，内部灌封高稳定性环氧树脂，有效抵御冲击、振动、潮湿、盐雾、油污和腐蚀性气体。其宽温工作范围（-55°C 至 +155°C）使其能应用于从极地到赤道、从深海到太空的各种极端环境。其坚固的轴承和轴系设计能够承受高径向和轴向负载，并允许高转速运行，寿命远超许多光电编码器。
创新点3：卓越的抗电磁干扰（EMC）能力。 由于其输出信号是高频载波上调制的低频包络信号，且信号幅值通常在几伏特，本身具有较强的共模噪声抑制能力。此外，其变压器隔离特性提供了输入与输出之间、以及信号对地之间的良好电气隔离，使其在强电磁干扰环境（如变频器、大功率电机、焊接设备附近）中表现极为出色，不易受到干扰而产生跳变或错误。
应用案例与行业价值：
案例：军用直升机主旋翼传动系统位置反馈
在某新型军用直升机的电传飞控系统中，主旋翼倾斜盘的角度控制需要极其可靠和精确的位置反馈，以确保飞行姿态的稳定。该系统最初考虑使用多圈绝对光电编码器，但在高振动、宽温度变化、强电磁脉冲的恶劣飞行环境下，其可靠性受到质疑。最终，设计方选用了 HAROWE 21BRCX-500-H7A 旋转变压器，配合高精度RDC（旋变数字转换器）芯片。
在该应用中，21BRCX-500-H7A 直接安装在倾斜盘作动器的驱动轴上，实时测量其绝对旋转角度。即使在直升机进行高机动动作产生剧烈振动时，其信号也始终保持稳定。其宽温性能确保了在从高空低温到沙漠高温的整个飞行包线内正常工作。更重要的是，在模拟强电磁干扰测试中，其表现完全满足军用标准。该型号的总设计师表示：“在关乎飞行安全的核心传感器上，可靠性是第一位的。21BRCX-500-H7A 旋变以其无与伦比的环境鲁棒性和固有的抗干扰能力，为我们提供了所需的‘永不失效’的信心，这是任何带电子元件的编码器难以比拟的。”
相关产品组合方案：
要构建一个完整的旋变测量系统，HAROWE 21BRCX-500-H7A 需要与以下关键组件配合使用：
旋变数字转换器： 这是系统的核心，如 AD2S1210、RDC19222 等专用芯片或模块，用于为旋变提供励磁信号，并接收其Sin/Cos输出，将其解调、解码为数字角度值（如12位、14位或16位）。
激励信号放大器： 如果RDC芯片驱动能力不足，可能需要外部运放来为旋变的初级绕组提供足够功率的7Vrms激励信号。
信号调理/滤波电路： 在旋变输出端可能需要加入带通滤波器和放大器，以优化信号质量，提高信噪比，然后再送入RDC。
连接器与线缆： 高可靠性、屏蔽良好的航空插头和电缆，用于连接旋变与控制器，减少信号在传输过程中的衰减和引入干扰。
机械安装附件： 包括联轴器（推荐柔性联轴器以减少不同轴影响）、安装法兰、轴端紧固件等，确保旋变与驱动轴精确、可靠连接。
上位控制器/驱动器： 接收RDC输出的数字角度数据，用于闭环位置、速度或转矩控制。可以是PLC、运动控制卡或伺服驱动器。
测试与校准设备： 高精度分度头、示波器、旋变测试仪等，用于安装后的精度验证和零位调整。
安装维护与全周期支持：
HAROWE 21BRCX-500-H7A 的安装需格外注意机械对中和电气连接的可靠性。机械上，必须使用合适的柔性联轴器，确保旋变轴与驱动轴之间的同心度和角度偏差在允许范围内，过大的不对中会导致轴承过早磨损和测量误差。接线必须严格按照图纸，区分初级（R1-R2）和次级（S1-S3, S2-S4）绕组，并使用屏蔽线且单端接地。
日常维护量极小，主要是定期检查外壳完整性、连接器是否松动、线缆有无破损。由于其无接触设计，几乎没有磨损部件。如果怀疑精度问题，可以使用专用的旋变测试仪检查其电气误差（函数误差、零位误差）。
扫一扫咨询微信客服
