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机电专业课程设计指导书
第一章绪论
1.1专业课程设计的目的
机电专业课程设计是一个重要的实践教学环节。
学生需综合运用所学的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行机电结合的设计训练，主要目的是：
1）学习机电一体化系统总体设计方案的分析、拟定和比较的方法。
2）对机械系统进行设计，掌握典型传动机构和导向机构等工作原理、设计计算方法和选用方法。
3）掌握控制用电机的工作原理，能够对控制用电机、驱动器进行计算与选用。
4）对控制系统进行设计，掌握典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路。
5）根据系统的要求，掌握常用传感器的工作原理和选用方法。
6）培养学生独立分析问题、解决问题的能力，学习并初步建立“系统设计”的思想。
7）训练学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。
1.2课程设计的内容与要求
课程设计的内容应是典型的机电一体化系统或产品，如数控机床、工业机器人、三坐标测量仪、自动检测仪、全自动洗衣机、电子秤、自动售货机、家用智能装置等。
设计的内容需包括：
机械系统的设计；执行元件的计算与选择；计算机控制系统的选择、电路的设计和软件的设计；传感检测的选择与电路的设计等，根据专业性质的差异，可以适当调整相应部分设计工作量。
本次设计任务是CNC二维工作台的设计，主要包括：
机械系统的设计与计算、控制电机的计算与选择、驱动器的选择与接线图的设计。
1.3课程设计的原始数据
试设计一个用于在水平面内（XOY平面）进行切割的CNC二维工作平台。
切割刀位于Y方向工作台上面，其受力点（X、Y方向的轴向载荷）到Y方向丝杠轴心线的距离为100mm。
其它参数见下表：
第二章机电一体化系统的设计
2.1机电一体化系统的组成
一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个基本要素：
2.3总体设计方案
通过对对象工作特点研究，发现研究对象运动规律和运动参数，提出对设计系统的要求，然后制定系统的设计方案。
设计方案是对机器的总体布局和全局的安排。
总体设计是否合理将对后面的设计产生重大影响，也将影响机器的尺寸大小、性能、功能和设计质量。
所以，在总体设计时应多花时间、考虑清楚，以减少返工现象。
在总体设计方案中，需要明确设备设计思想，主要组成，完成的功能，使用工作原理图或框图说明工作原理。
2.4设计对象的组成、结构、特点
2.4.1CNC工作台的组成
CNC二维工作台主要是由工作台滑板（滑块）、直线移动导轨、螺旋传动（丝杠）机构、驱动电机、控制装置、位移检测器和机体（机座）组成。
如图3所示。
2.4.2CNC工作台的结构
1）按电机与机座、工作台滑板的相对位置分为三种
第一种：
驱动电机与X向（或Y向）工作台滑板连成一体。
这种型式简单，但造成低层驱动重量大，电机振动会影响工作台的精度，它适用于低速传动。
第二种：
下层电机不与工作台联成一体，而是装在机座上，上层电动机则与工作台滑板连在一起。
这种型式结构复杂，但是减少了下层电机的驱动重量，适用于中、高速传动，应用较广。
第三种：
将全部电机放在机座上，电机通过一套较长的传动装置驱动工作台移动，这样的结果虽然减轻了下层工作台的承载重量和电机振动的影响，但却影响了传动系统的刚度和运动速度的提高。
2）按执行器（工作台）在空间的位移方向分为两种可分为卧式工作台和立式工作台。
卧式工作台：
执行器在XOY平面内运动，即X、Y方向的丝杠均布置在水平面内。
这种结构能承受大的载荷，而且结构紧凑、工作可靠、稳定，定位精度高；
立式工作台：
执行器在XOZ平面内运动，即一个方向的丝杠布置在水平面内，而另一个丝杠布置在铅垂面内。
这种结构的缺点是Z方向的丝杠及导轨支承的刚度低，所以承载能力小。
本指导书主要以卧式工作台为例来介绍CNC工作台的设计原理和方法。
2.4.3CNC工作台的特性
1）静态性能：
工作台的几何精度：
它包括X—Y工作台导轨在水平面的直线性、垂直平面直线性、X方向与Y（Z）方向的垂直度、X—Y（Z）方向的反向间隙和反向精度以及工作台面与运动平面间的不平行性。
系统的静刚度：
工作台传动系统受重力、摩擦力和其他外力的作用而产生的相应变形，其比值称为静刚度。
工作台的定位精度：
指步进电机每走一步（发一个脉冲）工作台沿丝杠轴向方向所能产生的位移大小，一般为几μm～几十μm。
2）动态性能.包括工作台系统的振动特性和固有频率，速度和加速度特性，负载特性，系统的稳定性等。
第三章主要组成部分的设计
3.1机械系统常用机构的选用与设计
机械系统包括机架、导轨、传动机构、移动机构、减速机构等。
通过对研究对象工作特点的研究，发现研究对象运动规律和运动参数，提出该机械系统所采用的机构，并提出机械系统设计的要求，然后制定机械系统的设计方案。
设计方案是对机械系统总体布局和全局的安排，考虑执行元件、检测系统、计算机控制系统的安装与布局。
如：
CNC二维工作平台的结构类型确定，根据已知传动方案，选择一个最佳方案。
常见的结构有：
（1）电机与滑动工作台联成一体
（2）下层电机固定在机座上，上层电动机固定在工作台滑板上
（3）全部电机放在机座上
根据前面CNC的工作结构三种型式的介绍，对于卧式工作台（以下均以卧式工作台作为例进行设计介绍，不再说明）我们初步选择下层电机固定在机座上，上层电动机固定在工作台滑板上的结构（即选择第二种类型）。
此结构适合低速运动。
当速度较高时，也可以选择下层电机固定在机座上，上层电动机固定在工作台滑板上。
第三种一般用于特殊的场合。
注：
要求绘制装配图（二维或三维），所用构件应进行计算，包括轴、轴承、齿轮、带等。
3.2传动机构的设计与计算
3.2.1螺旋传动机构设计
CNC二维工作平台传动方案有两类：
1）按丝杠与螺母的相对运动来分，传动方案可分为四种。
（1）丝杠转动，螺母移动；
（2）螺母转动，丝杠移动；
（3）螺母固定，丝杠转动、移动；
（4）丝杠固定，螺母转动、移动；
详见张建民编《机电一体化系统设计》P25。
例如对于卧式和立式工作台我们这里均选择第1种方案，即丝杠转动，螺母移动。
2）按摩擦性质不同分类，传动方案可分为滑动螺旋传动和滚动螺旋传动两种：
（1）滑动丝杠螺母机构（滑动螺旋传动）
滑动丝杠螺母机构具有结构简单，运动平稳，传动精度高，螺纹导程小，降速比大，牵引力大等优点。
其缺点是摩擦阻力大，传动效率低，螺纹中有侧向间隙，故反向有空行程。
由于动静摩擦差别大，低速时可能出现爬行现象。
（2）滚珠丝杠螺母机构（滚动螺旋传动）
滚珠丝杠就是在具有螺旋滚道的丝杠和螺母间充满滚珠。
这些滚珠作为中间传动件，在螺母闭合的回路中循环滚动，使丝杠螺母副的运动由滑动变成滚动，以减小摩擦。
滚珠丝杠的传动效率很高，当双螺母预紧后，轴向刚度好，传动副爬行小，具有较高的定位精度，启动转矩小，传动灵敏，同步性好。
其缺点是结构复杂，制造较困难，价格昂贵，以及不能自锁。
根据CNC二维工作平台的要求，参看两种传动的特点，例如对于卧式CNC我们设计选择滚珠丝杠螺母传动。
由于滚珠丝杠螺母机构不具有自锁性，故应增加电磁制动装置，以达到精确定位的目的。
3.2.1.1螺旋传动的设计与计算
1）滑动摩擦螺旋传动的设计与计算（略）
2）滚珠丝杠副传动的设计与计算
3.2.2减速器的设计（略）参阅机械零件设计
3.2.3带的传动设计与计算
3.2.3.1带传动的种类
1）按工作原理分：
（1）摩擦型带传动：
靠带与带轮之间的摩擦来传递运动和动力；
（2）啮合型带传动：
靠带与带轮之间的啮合来传递运动和动力；
2）摩擦型带传动
借助于带和带轮之间的摩擦来传递运动和动力。
分为：
（1）平带：
结构简单，传动中心距大；
（2）V带：
应用广泛，带的侧面为工作面，承载能力大，传递功率高，标准化程度高，传动比大等；
（3）圆形带：
少用；
（4）多楔带：
相当于平带和V带组合结构，运转平稳，尺寸小，传递功率大，结构紧凑。
3）特点
（1）传动带具有挠性和弹性，可吸收振动和缓和冲击，使传动平稳噪音小；
（2）当过载时,传动带与带轮之间可发生相对滑动而不损伤其它零件,起过载保护作用；
（3）适合于主、从动轴间中心距较大的传动；
（4）结构简单，制造、安装和维护都较方便；
4）啮合型带传动
同步带传动属于啮合型带传动：
靠带上的齿和带轮上的齿和齿槽的啮合来传递运动和动力，所需张紧力小；轴和轴承上所受的载荷小；带和带轮间没有滑动，传动比准确且传动比大；带的厚度薄，质量轻，允许高的线速度，传动效率高。
制造和安装精度要求较高，成本高。
3.2.3.2带传动的设计计算
1）平带、V带等设计计算（略）
2）啮合型带传动的设计计算
同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿的封闭环形胶带和相应的带轮所组成。
工作时，带齿与带轮的齿槽相啮合，是一种啮合传动，因而具有齿轮传动、链传动和带传动的各自优点。
传动准确，平稳，噪音小，可获得恒定速比，且速比范围大，允许线速度高，传动结构紧凑，宜多轴传动。
3.2.4导轨的选择与设计
1）导轨副应满足的基本要求：
精度高、刚性好、运动轻便平稳、耐磨性好、温度变化小，结构工艺性好。
对于精度要求高的直线导轨还要求：
承载面与导向面要分开；卸荷装置；三点定位。
2）导轨副的设计内容
①根据工作条件，选择合适的导轨类型；
②选择导轨的截面形状，以保证导向精度；
③选择适当的导轨结构及尺寸，使其在给定的载荷及工作温度范围内，有足够的刚度、良好的耐磨性以及运动轻便和低速平稳性。
④选择导轨的补偿及调整装置，经长期使用后，通过调整能保持所需要的导向精度；
⑤选择合理的耐磨涂料、润滑方法和防护装置，使导轨有良好的工作条件，以减少摩擦和磨损；
⑥制订保证导轨所必需的技术条件，如选择适当的材料，以及热处理、精加工和测量方法等。
3）导轨副的截面形状及其特点
（1）三角形导轨：
该导轨在垂直载荷的作用下，磨损后能自动补偿，不会产生间隙，故导向精度较高。
（2）矩形导轨：
磨损后不能自动补偿，水平和垂直方向上的位置各不相关，即一方向上的调整不会影响到另一方向的位移，因此安装调整均较方便。
（3）燕尾形导轨：
磨损后不能自动补偿间隙，高度小，结构紧凑，可以承受颠覆力矩。
但刚度较差，摩擦力较大，制造、检验和维修都不方便。
（4）圆形导轨：
磨损后很难调整和补偿间隙。
不能承受大的扭矩。
4）导轨副的组合形式
（1）双三角形导轨：
导向性和精度保持性高，接触刚度好。
但工艺性差。
用于精度要求较高的机床设备。
（2）矩形和矩形组合:
制造调整简单。
（3）三角形和矩形组合：
导向性好，制造方便，刚性好，但是磨损不均匀。
（4）三角形和平面导轨组合：
摩擦阻力不一致，容易产生力矩，造成三角形导轨对角接触，影响运动的导向精度，不能克服颠覆力矩。
（5）燕尾形导轨及其组合：
A、整体式燕尾导轨：
B、装配式燕尾导轨：
制造调试方便。
C、燕尾与矩形组合式导轨：
调整方便、承受力矩大。
5）导轨副材料的选择：
导轨常用材料有铸铁、钢、有色金属和塑料等。
常使用铸铁—铸铁、铸铁—钢的导轨。
（1）铸铁：
耐磨性和减振性好，热稳定性高，易于铸造和切削加工，成本低等。
常用的铸铁有：
灰铸铁、耐磨铸铁。
常用的耐磨铸铁有：
高磷铸铁、低合金铸铁、稀土铸铁、孕育铸铁。
（2）钢：
常用的钢有45号、40Cr、T8A、T10A、GCrl5、GCrl5SiMn等。
（3）有色金属：
常用的有色金属有黄铜HPb59—1，锡青铜ZQSn6—6—3，铝青铜ZQAl9—2和锌合金ZZn—A110—5，超硬铝Lc4、铸铝Z16等，其中以铝青铜较好。
（4）塑料：
镶装塑料导轨具有耐磨性好（但略低于铝青铜），抗振性能好，工作温度适应范围广，抗撕伤能力强，动、静摩擦系数低、差别小，可降低低速运动的临界速度，加工性和化学稳定性好，工艺简单，成本低等优点。
3.2.5机架的设计
3.2.5.1铸造机座或机架的结构设计要点
（1）保证自身刚度措施有：
①合理选择截面形状和尺寸：
抵抗“拉、压、弯、扭”。
②合理布置筋板和加强筋③合理的开孔和加盖
（2）提高机座连接处的接触刚度:
在两个平面接触处，由于微观的不平度，实际接触的只是凸起部分。
当受外力作用时，接触点的压力增大，产生一定的变形，这种变形称为接触变形。
为了提高连接处的接触刚度，固定接触面的表面粗糙度应优于Ra2.5um，以便增加实际接触面积；
（3）机座的结构工艺性:
在保证刚度的条件下，应力求铸件形状简单，拔模容易，泥芯要少，便于支撑和制造。
机座壁厚应尽量均匀，力求避免截面的急剧变化，凸起过大、壁厚过薄、过长的分型线和金属的局部堆积等。
机座必须有可靠的加工工艺基面，铸件要便于清砂。
在同一侧面的加工表面，应处于同一个平面上，以便一起刨出或铣出。
（4）机座的材料选择:
根据其结构、工艺、成本、生产批量和生产周期等要求选择，常用的有：
铸铁、钢、花岗岩、大理石、天然岩石、陶瓷等。
3.2.5.2焊接机架的设计
保证焊接机架的刚度和强度，一般是外表面平齐。
3.3伺服系统的设计与计算
伺服系统，由伺服驱动电路、伺服驱动装置（电机）、位置检测装置、机械传动机构以及执行部件等部分组成。
它的作用是：
接收数控系统发出的进给位移和速度指令信号：
由伺服驱动电路作一定的转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电机、直线电机、功率步进电机、电液伺服阀一液压马达等）和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴等执行部件进行工作进给和快速进给。
数控机床的进给伺服系统与一般机床的进给系统有本质上的差异，它能根据指令信号自动精确地控制执行部件运动的位移、方向和速度，以及数个执行部件按一定的规律运动以合成一定的运动轨迹。
进给伺服系统的性能，如最高移动速度、跟踪精度、定位精度等动态和静态性能，在很大程度上决定了数控机床的加工精度、加工表面质量和生产效率。
数控进给伺服系统的性能取决于它的各个组成环节的特性，也取决于系统中各环节性能参数的合理匹配。
以伺服驱动电路与伺服驱动装置为中心的伺服驱动系统已有较成熟的理论分析、实验研究和设计计算方法。
机械传动机构以及整体进给伺服系统在性能参数方面的研究，近年来也受到重视，并进行了不少的工作。
这些工作都有效地促进了进给伺服系统技术性能的提高。
3.3.1伺服系统的技术要求（略）
3.3.2开环和闭环伺服系统
开环系统是最简单的进给系统，如图3.1所示。
这种系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。
由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，驱动步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠螺母副驱动执行部件。
这种系统不需要对实际位移和速度进行测量，更无需将所测得的实际位置和速度反馈到系统的输入端，与输入的指令位置和速度进行比较，故称之为开环系统。
系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度、齿轮丝杠等传动元件的导程或节距精度以及系统的摩擦阻尼特性。
此类系统的位移精度较低，其定位精度一般可达±0.02mm。
如果采取螺距误差补偿和传动间隙补偿等措施，定位精度可提高到±0.0lmm。
此外，由于步进电机性能的限制，开环进给系统的进给速度也受到限制，在脉冲当量为0.0lmm时，一般不超过5m/min。
开环进给系统的结构较简单，调试、维修、使用都很方便，工作可靠，成本低廉。
在一般要求精度不太高的机床上曾得到广泛应用。
20世纪60年代，日本生产的数控机床几乎全部采用功率步进电机和电液脉冲马达的开环进给系统。
20世纪70年代初我国也曾仿造过这种开环进给系统的数控机床。
但是欧美等国却很少采用开环进给系统。
进入20世纪70年代中期，日本生产的数控机床也改用了直流或交流伺服电机的半闭环和闭环进给系统。
3.3.3开环进给伺服系统和步进电机
步进电动机是一种将脉冲信号变换成角位线（或线位移）的电磁装置，步进电机的角位移量和角速度分别与指令脉冲的数量和频率成正比，在时间上与输入脉冲同步，而且旋转方向决定于脉冲电流的通电顺序。
因此只需控制输入脉冲的数量、频率及电动机绕组通电顺序，便可控制执行部件位移、速度和运动方向。
在无脉冲输入时，在绕组电源激励下，气隙磁场能使转子保持原有位置而处于自锁状态。
步进电动机按其输出扭矩的大小，可分为快速步进电动机与功率步进电动机；按其励磁相数可分为三相、四相、五相、六相；按其工作原理可以分为永磁式（PM）、反应式（VR）和混合式（HB）。
步进伺服结构简单，符合系统数字化发展需要，但精度差、能耗高、速度低，且其功率越大移动速度越低。
特别是步进伺服易于失步，使其主要用于速度与精度要求不高的经济型数控机床及旧设备改造。
但近年发展起来的恒斩波驱动、PWM驱动、微步驱动、超微步驱动和混合伺服技术，使得步进伺服的性能提高到一个新的水平。
3.3.4步进电机与伺服电机的性能比较（略）
3.3.5闭环和半闭环进给伺服系统
闭环进给系统如图3.2所示。
系统的伺服驱动装置主要是：
直流或交流伺服电机以及电液伺服阀—液压马达。
与开环进给系统最主要的区别是：
安装在执行部件或其他传动元件上的位置检测装置，将执行部件的实际位移量转换成电脉冲或模拟电压量后反馈到输入端，并与输入位置指令信号进行比较，将两者的差值放大和变换，控制伺服驱动装置驱动执行部件以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到指令位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。
一般采用直线型位置检测装置（直线感应同步器、长光栅等）对数控机床工作台位移进行直接测量并进行反馈控制，位移指令与位置检测反馈信号比较得到位置误差经变换放大作为速度指令的环节称为位置环，即位置控制回路。
还有速度控制回路与电流控制回路，即速度环与电流环。
执行部件或伺服电机的速度一般用脉冲（位移脉冲）频率—电压变换器件变换成速度反馈信号，与速度指令信号进行比较。
电流环的反馈电流由电流检测元件实测伺服电机的电流来获得。
由于采用了检测反馈装置，所以，闭环进给系统的位移精度主要取决于检测装置的分辨率和精度。
闭环进给系统的定位精度一般可达±0.005～0.0lmm，最先进的水平可以达到±0.1μm。
采用直流或交流伺服电机的闭环进给系统，电机的最高转速一般为1500—3000r/min。
如果将电机与导程为10mm的丝杠直接相连，则执行部件的移动速度一般可以达到1—30m/min。
采用直流或交流伺服电机的闭环和半闭环进给系统，具有较高精度、速度和动态特性，在数控机床中得到了广泛的应用。
将检测元件装在执行部件上，如图3.2所示，直接测量执行部件的实际位移来进行反馈的进给系统称为闭环进给系统。
如把检测元件（脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器等）安装在中间传动件上，比如丝杠末端或电动机轴端，如图2-3所示，间接测量执行部件的位置的系统称为半闭环系统。
闭环系统可以消除机械传动机构的全部误差，而半闭环系统只能补偿系统环路内部元件的误差，因此，半闭环进给系统的精度比闭环系统的精度要低一些，但是它的结构与调试都较简单，驱动功率大，快速响应好，因此适用于各种数控机床。
对半闭环控制系统的机械误差，可以在数控装置中通过间隙补偿和螺距误差补偿来减小系统误差。
尤其是图3.3所示的半闭环系统，将角位移检测装置与速度检测元件和伺服电机作为一个整体，机床制造厂家无需考虑位置检测装置的安装问题。
这种形式的半闭环进给系统在现代数控机床上得到了广泛的采用。
3.3.6伺服电机
伺服电动机（或称执行电动机）是自动控制系统中广泛应用的一种执行元件。
其作用是把接受的电信号转换为电动机转轴的角位移或角速度，按电流可分为直流和交流两大类.
（1）直流伺服电机的工作原理是建立在电磁力定律基础上。
与电磁转矩相关的是互相独立的两个变量主磁通与电枢电流，它们分别控制励磁电流与电枢电流，可方便地进行转矩与转速控制。
另一方面从控制角度看，直流伺服的控制是一个单输入单输出的单变量控制系统，经典控制理论完全适用于这种系统。
其基本结构与普通直流电动机一样，也是由磁极、电枢、电刷和换向器组成，其中磁极在工作种固定不动，故称定子，用于产生磁场。
电枢是转动部分，故称转子，由硅钢片叠成，表面嵌有线圈，通过电刷和换向器与外施电源相连。
所不同的是直流伺服电动机的电枢电流很小，换向并不困难，因此都不用装换向磁极，并且转子做得细长，气隙较小，磁路不饱和，电枢电阻较大。
按励磁方式不同，可分为电磁式和永磁式两种，电磁式直流伺服电动机的磁场由励磁绕组产生；永磁式直流伺服电动机的磁场由永久磁铁产生，无需励磁绕组和励磁电流，可减小体积和损耗。
直流伺服电动机适用于功率稍大（1—600W）的自动控制系统中，它控制简单，调速性能优异，调速线性好，体积小，质量轻，启动转矩大，输出功率大，在数控机床的进给驱动中曾占据着主导地位。
但它结构复杂，特别是低速稳定性差，有火花会引起无线电干扰，故障多，维护困难，机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度，电枢在转子上，使得效率低，散热差。
近年来，发展了低惯量的无槽电枢电动机、空心杯形电枢电动机、印制绕组电枢电动机和无刷直流伺服电动机，来提高快速响应能力，适应自动控制系统的发展需要，如电视摄像机、录音机、X—Y函数记录仪及机床控制系统等。
（2）交流伺服电机（略）
3.4伺服系统中的测量装置（略）
3.4.1脉冲编码器位置检测装置
脉冲编码器是一种光学式位置检测元件，用以测量轴的旋转角度位置和速度变化，其输出信号为电脉冲。
在数控机床上属间接测量，它通常与驱动电动机同轴安装，驱动电动机可以通过齿轮箱或同步齿形带驱动丝杠，也可以直接驱动丝杠。
脉冲编码器随着电动机旋转时，可以连续发出脉冲信号，例如电动机每转一圈，脉冲编码器可发出2000个均匀的方波信号，数控系统通过对该信号的接收、处理、计数即可得到电动机的旋转角度，从而算出当前工作台的位置。
目前，脉冲编码器每转可发出数百至数万个方波信号，因此可满足高精度位置检测的需要。
（略）
3.4.2光栅位置检测装置
光栅用于数控机床作为检测装置，用以测量长度、角度、速度、加速度、振动和爬行等。
它是数控机床闭环系统中用得较多的一种检测装置。
（1）光栅分为直线光栅（玻璃透射光栅、金属反射光栅）和圆光栅
（2）直线透射光栅的组成光栅位置检测装置由光源、长光栅（标尺光栅）、短光栅（指示光栅）、光电接收元件等组成，如图3.4所示。
3.4.3旋转变压器
旋转变压器是一种角度测量元件，在结构上与两相绕线式异步小型交流电动机相似，由定子和转子组成，有无刷和有刷两种类型。
使用最多的是无刷旋转变压器，它由两大部分组成，一部分是分解器，分解器有定子与转子，定子与转子上分别绕有两相交流分布绕组与两绕组的轴线相互垂直。
另一部分是变压器，它的一次线圈绕在与分解器转子轴同轴线的变压器转子上，与转子轴一起旋转，一次线圈与分解器转子的一个绕组并联相接，分解器转子的另一个绕组与高阻抗相接。
变压器的二次线圈绕在与转子同心的定子线轴上。
二次线圈的线端引出输出信号。
无刷旋转变压器的工作可靠性高，寿命长，不用维修，而且输出信号强。
3.4.4感应同步器位置检测装置（略）
感应同步器是由旋转变压器演变而来的，它是利用两个平面形印刷绕组，其间保持均匀气隙（0.25mm±0.05mm），相对平行移动时，根据交变磁场和互感原理而工作的。
实质上，感应同步器是多极旋转变压器的展开形式，两者的工作原理基本上相同。
3.5可编程序控制器的特点（略）
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