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

Изобретение относится к электрическим машинам-автоматических систем и вычислительной техники, в частности к вращшощимся трансформа торам. ; .У: ,;; : ; . ; - . , Известны двухотсчетные вращающиеся, трансформатрры с расположением разнопоЛИсных обмоток грубого и точного отсчетов на общем магнитопровод:5е, в котором с целью .повьзшения точности за счет уменьшения проявления взаимодействия между каналами грубого и точного отсчетов в режиме передачи угла в цепь рёмотки вйзбузвдения одирго из каналов введено фазосдвигающё устройство Это позволяет несколько повысит точность передачи угла в ре-жиме передачи yrjtai- Однако точность уст ройства остается недрстаточной, а при использовании в режиме преобразовахеля ,рд - прежней, Наиболее .близким к предлагаемому по технической сущйостиявляется бесконтактный вращающийся трансформатор, выполненный в виде двyx электрических машин, каждая из которых содержит магнитопроводы статора и ротона. На каждом одноименном магнитопрЬводе обеих электрических машин установлены дв взаимоперпендикулярные обмотки с различным числомпар полюсов и с обмоткой на каждом роторе f2J. Недостатком трансформатора явля ется малая точность передачи угла. Цель изобретения - повышение то ности.. Поставленная цель достигается тем, что двухотсчетный вращающийся транеформатрр выполнен в виде двух электрических машин, каждая из крторых содержит магнитопровЬДы статора и ротора. На двух одноимён ных магнитопроводах обеих электрических машин установлены две взаимоперпендикулярные синусные и кос нусные обмотки с различным числом пар полюсов и с обмоткой на каждом из двух других магнитопроводах На каждом магнйтопрОводе с взаимоперпендикулярными обмотками устано лена дополнительная пара выходных взаимоперпендикулярных синусных и крсинусных обмрток с числом пар по люсов, равным числу tiap полюсом об моток другого магнитопровода. Вторая пара основных взаимоперпендику лярных обмоток также является выхо ной, причем допрлнйтельнр к основным обмоткам на каждом /магнитопров де с одной обмоткой, являющейся входной установлено пр обмртке с ч лом пар полюсов, равным числу парПРЛЮсоа дополнительных обмоток соответствующего магнитопровода с взаимряёрпенднкулярными обмотками. Оснрвные входные обмотки подключены к одинаковым зажимам источника пи- . тания одноименными выводами-, а дополнительные - разноименными, одноименные основные выходные обмотки соединены последовательно согласно, а доцолнительные выходные - послетовательно-встречно, Последовательно с одной из входйых обмРток с большим числом пар полюсов может, быть включен резистор. На Фиг. 1 показана принципиальная схема размещения узлов конструкции двухотсчетного вращающегося трансформатора (ВТ ); на Фиг. 2 - принципиальная злектрическая схема размещензИЯ: и взаимного подключения . . -. ; ДеухотсчетнЬй вт состоит из неподвижНРГР КРрпуса статора 1 ,в котором установлены два; пакета магнитопровода 2 и . 3 статора, из поворотного корпуса, ротРра 4, на котором установлены два пакета магнитопровода 5 и б ротрра и обмоток 7, расположенных на всех пакетах магнитопроводов. Пакеты магнитопроводов 5 и б ротора 4 и пакеты магнитопроводов 2 и 3 статора 1 выполнены одинаковыми и несут на себе одинаковые по типу .и расположению системы обмоток. Пакеты магнитопровода, 2 и 5 образуют индуктивiHo связанную .магнитную систему, КотЬрая может использоваться как самостоятельный двухотсчетный ВТ 8 (фиг, 2 ), а пакеты магнитопроводов 3 и б - второй точно такой же двухотсчетный ВТ 9 (фиг. 2 ). На каждом магнитрпроводе 5. и б ротора размещены две обмотки возбуждения: одна обмотка Ю, концы которой обозначень В1 и В2 - обмотка точного отсчета имеет число пар полюсов Р, другая - обмотка 11 грубого отсчета имеет концы ВЗ и В4 с одной парРЙ прлюсрв. В перврм ВТ 8 Полярность параллельного подключения обмоток 10 и 11 к источнику питаний Противоположна) полярности взаимного подключения к источнику питания обмоток 12 и 13, концы которых маркированы аналогично В1, В2 и ВЗ, В4 второго ВТ 9. На каждом, магнитопроводе 2 и 3 статора размещены по две пары (синусная и косинусная } -обмоток 14-17, крнцы кртррых обозначены С1, С2 и К1, К2 - синусная и косинусная обмотки точнрго отсчета имет число пар полюсов Р. Другие пары обмоток 18 - 21 с маркировкой концов СЗ, С4 и КЗ, К4 - синусная и косинусная обмотки грубого отсче-. та имеют по одной tiape полюсов. Общие выходы точного и грубого отсчетов двухотсчетного ВТ образуются последовательным включением двух однотипных (синусных или коси-, нусных) и одинаково полюсных (Е или единица обмоток, размещенных на р нызк.-паке ах магнитопроводов 2 и .3 статора (фиг. 2. Соединение обмот 14, 16 и 15г 17, размещенных на ра ных пакетах магнитопроводов, .согласное как показано условно на чар тере, :где считается началом обмотки индекс имеющий меньшую цифру. Так как обмотки возбуждения 11 и 13 гр бого отсчета ВТ 8 и: ВТ 9 к источнику питания подключены в противоп ложной пол)э;рности, то для сложения напряжений выходных обмоток 18, 21 19, 20 грубого отсчёта, размещенных на разных пакетах магнитопрово да cfaTopa, их полярность взаимного соединения тоже изменена на про воположную. Для устранения остаточных напряж ний в нулевом положении ротора на обмотках точного отсчета в цель во буждеиия последовательно с обмоткойЮ ВТ 8 включают резистор 22, .что уменьшает остаточное напряжени практики до нуля. 1В предлараемстя устройстве возбуждение осуществлено со стороны ротора и пре гполагается отсутствие к &адратурных.обмоток к обмоткам возбуждения грубого и точного от.счета.. / . .,-. АналогйчнЬ мойсно построить двух отсчетный В, у которого возбуждение будет на статоре, а выходные обМотки - на роторе. При ;налични квадратурных обмото к обмоткам возбуждения их взаимное подключение выполняется аналогично обмоткам возбуждения. При однофазном питании двухотсчетного ВТ вход квадратурных обмоток закорачивается или включаете на пассивную си№ метрирующую нагрузку. При двухфазном питании .двухотсчетного ВТ на квадратурные обмотки подключается ,втора1Я фаза двухфазного источника питания. Устройство работает следукядим образом. При подаче на вход двухотсчет ного ВТ напряжения в зазоре между роторами и статорами ВТ 8 и ВТ наведено два пространственных синусоидальных поля с периодом единица и-с пе эйодом Р. В зависимости от угла поворота ротора на выходных ;обмотках обоих ВТ 8 и 9 будут индук I тироваться напряжения 14,16 U.K slnpot 15,17 UgK.cospot 18,21 UeKjSinot 19,20 UgK cosot, где К.- коэффициент трансформации первичной и вторичной обмоток точного отсчета; К,- коэффициент,трансформаций первичной и вторичной рбмотбк грубого отсчета. Так как напряжения указанных обмоток ВТ складываются, то на выходе обмоток точного отсчета и 2K U sInpot и, 2K UgCospo На выходе обмоток грубого отсчета и- 2K2UeSin«3t U2 2K2UgCoso. / т.е. в данном ВТ будет удвоенный коэффициент передачи. При наличии случайных технологических погрешностей, не носящих закономерный характер, уровень суммарной погрешности двух ВТ всегда будет меньше, так как вероятность сложения (совпадения )при одном и том же угловом.положении ротора максимальных погревдостей двух ВТ мала в то время как величина пЬлеэнрго основного сигнала удвоилась, т.е. точность канала точного отсчета в данном устройстве возрастает (примерно в V5 раз К С другой cTOjpbш, погрешность от влияния грубого отсчёта на точный в; ВТ носит закономерный характер. Шаполне ние обоих ВТ, входящих в данное устройство примерно (с.ТОЧНОСТЬЮ технологического выполнения одинаково и, следовательно наводка грубого канала йа точный булдат идентична в обоих ВТ. Однако подк аочение обмоток грубого отсчета к источнику питания выполнено на одном ВТ относительно осмотки возбуждения точного отсчета.в противо.фаэе относительно взаимного включения таких же обмоток другого ВТ. Следовательно сигналы наводки грубого: канала на точный в . ходе точного канала будут вы:читаться друг из друга и ими вносимая погрешность должна упасть на десяТичйьй порядок. Это дает также повышение точности двухотсчетного ВТ. Последаватедьное включение в обмотку возбухсденая pjiit rp из входявсих ВТ резистора позволяет по контролю минимума остаточного напряжения подстрсшть (прибли- , зить ) возможное расхождение фаз вшходных напряжений ВТ. Тея самым весьма важная погрешность - остаточ вое напряжение (оно хх}ворит о наличии фазовой пбгреошостн } в таком устройстве может быть пояностью исключена. Канал rjpyCoro отсчета также имеет /двоенную амплитуду выходного напряжения, однако поаьааение величины выходного напряжения обы:чно нужно

только для канала точного отсчета; поэтому предлагаемая конструкция позволяет освободить в пазах магнито-

провода часть места за счет уменьшения витков выходной обмотки грубого отсчета.

фаг, 2

о

a sjK/rof Casoe 4(лг 4вуийЬгг

iS