Многополюсный вращающийся трансформатор Советский патент 1983 года по МПК H02K24/00 

(S) МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВРАЩАЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР

1

Изобретение .относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных датчиков угла систем автоматического регулирования .

Известны многополюсные вращающиеся трансформаторы, содержащие статор и. ротор с обмотками возбуждения и выходными. Магнитопроводы статора и ротора выполнены с различными числами лазов 13Недостатками данных ВТ являются невысокая точность преобразования угла и большие радиальные размеры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многополюсный вращающийся трансформатор, который содержит зубчатые магнитопроводы статора и ротора, один из которых выполнен с числом зубцов, кратным числу полюсов, а другой с числом пазов меньшим числа полюсов. На одном из магнитопроводов выполнен скос, пазов 21.

Указанный ВТ имеет высокую, прочность при числе зубцов магнитопроводов, равном или большем числа полюсов. Но при малых габаритах ВТ, когда число зубцов хотя бы одного магнитопровода должно быть выполнено меньше.числа полюсов, точность такого ВТ мала в связи с возникновением низших гармоник намагничивающей силы (НС) , которые приводят к появлению значительных погрешностей.

Цель изобретения - повышение точности за счет уменьшения влияния гармоник.

Поставленная цель достигается тем, что в вращающемся трансформаторе, содержащем два магнитопровода, в пазах одного из них, в котором число 20 пазов меньше числа полюсов, расположены выходные обмотки, а на другом магнитопроводе, имеющем число пазов кратное числу полюсов, расположена обмотка возбуждения, плрлплельно одной секции обмотки возбуждения подключен резистор. Кроме того, на статоре может быть установлена дополнительная обмотка, к которой подключен резистор. На чертеже, схематически изображено расположение обмоток вращающегося трансформатора. Многополюсный вращающийся трансформатор содержит статор 1, имеющий в рассматривгющем примере восемь пазов, и ротор 2, имеющий шесть пазов. Число полюсов равно восьми. В пазах статора расположена обмотка 3 возбуж дения, которая выполнена для рассмат риваемого примера в виде равновитковых секций с чередующейся полярностью В пазах ротора расположены две квадратурные (смещенные на 90 эл. град.) обмотки ; и 5 одна из которых имеет число проводников е пазах равное U k sin р d , а другая - V/2 k cos р oL, где k - коэффициент про порциональности, р - число пар полюс сС- угловое расположение паза. К одной из секций обмотки 3 возбу де.ния параллельно подключен резистор 6. Для приведенного на чертеже приме ра , ) квадратурные обмотки ротора будут иметь следующие гармоНИКИ НС: 2, 1, 8, 10, И, 1б, 20, 22,... . Из приведенного ряда следуе что многополюсный ВТ при числе пазов меньшим числа полюсов (, ) имеет в разлоисении НС квадратурных обмоток гармонику (), порядок ко торой меньше порядка основной гармоники (Vo(.). Обмотка возбуждения многополюсног ВТ при числе зубцов магнитопровода равном или большем числа полюсоа при ципиально не имеет низших гармоник, но а связи с наличием технологических погрешностей изготовления магнит ной цепи обмотка возбуждения содержа весь спектр гармоник НС. Взаимодействие значительных по величине низших гармоник выходных обмоток 4 и 5 с одноименными технологическими гармониками возбуждения приводит к иска жению синусоидальной зависимости выходного напряжения ВТ от угла поворота ротора. Подключение резистора 6 параллель но одной из секций обмотки 3 возбужд ния изменяет величину тока в этой сек ции, что приводит к изменению величины НС этой части обмотки возбуждения. В результате этого создается весь спектр гармоник НС, в том числе и гармоника , имеющая фазу противоположного знака по отношению к аналогичной гармонике выходных обмоток. Регулировкой величины сопротивления амплитуда второй гармоники НС обмотки возбуждения устанавливается равной амплитуде одноименной гармоники НС выходных обмоток. Это равенство фиксируется по достижению максимальной точности преобразования yi- ла в синусно-косинусное изменение выходного сигнала. Выполняется подбор сопротивления следующим образом. В зависимости от характера и расположения технологических дефектов изготовления магнитной системы ВТ для полной компенсации низшей гармоники МДС необходимо произвести пробные подключения резистора 6 к произвольным секциям обмотки возбуждения, расположенным на дуге, охватыв-ающих два полюсных .деления, В рассматриваемом примере полюсное деление равно одному зубцу статора, поэтому необходимо проверить точность ВТ при подключенной резистора 6 к первой секции (указано на чертеже сплошными линиями), а также к второй секции (указано на чертеже пунктиром). Фактическое место подключения сопротивления определяется по минимуму погрешности ВТ. На статоре может быть установлена дополнительная обмотка 7 в виде секции., охватывающей зубец магнитопровода, несущий обмотку возбуждения. Эта секция замкнута на резистор 8. Токи, индуктируемые в этой секции, демпфируют часть потока возбуждения, в результате чего в НС обмотки возбуждения появляется низшая гармоника НС, которая компенсирует погрешность ВТ от низшей гармоники вторичной цепи аналогично описанному выше. Предлагаемое устройство дает возможность создать многополюсные вращающиеся трансформаторы, обладающие , высокой точностью и малыми радиальными размерами. Формула изобретения 1. Мно.гополюсный вращающийся трансформатор, содержащий зубчатые магнитопроводы статора и ротора, на магнитопроводе с числом пазов, кратным числу полюсов, расположена обмотка

51001

возбуждения, выполненная в виде секг.ий, а на другом магнитопроводе с числом пазов меньшим числа полюсов расположены синусоидально распределенные выходные обмотки, отличающи й-5 с я тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения низших гармо.ник намагничивающей силы, параллельно одной секции обмотки возбуждения подключен резистор.

проводе, несущем обмотку возбуждения, установлена дополнительная обмотка в тех же пазах, в которых расположена одна из секций обмотки возбуждения, а параллельно этой дополнительной обмотке подключен резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 299919, кл. Н 02 М 5/32, 1969.