Многофазный многополюсный вращающийся трансформатор Советский патент 1984 года по МПК H02K24/00 

Изобретение относится к электриче ским машинам, а именно к информацион HtJM микромашинам, применяемым в системах автоматического контроля и регулирования. По основному авт. св. 813607 известен многофазный многополюсный вращающийся трансформатор (ММТ), содержащий статор и ротор, магнитопроводы которых выполнены с числом зубцов, кратным числу полюсов, и установленные на них обмотки типа зубецполюс . В трансформаторе с целью повышения точности преобразования числ зубцов статора оп}ределяется как произведение числа фаз m на число секций в фазе п (2,rtnn.. ), а разность между шириной зубца статора и раскры тием паза ротора й равна разности между шириной зубцов статора и ротора 2 f причем JL , где р -чис ло пар полюсовГ. Недостатком известного трансформатора является невысокая точность. При высокой степени линейности изменения амплитуды выходного сигнал в функции угла поворота ротора в пре делах дискретности л - погрешность .работы машины определяется асимметрией нулевых точек внутри фазы и между фазами. Асимметрия нулевых точек внутри фазы проявляется в том, что при повороте ротора минимуьш напряжений каждой из фаз наступают при углах не кратных 1Г/2р , а между фазами в том| что угол между нулевыми точками двух соседних фаз равняет ,ся величине Л-Jflmpc погрешностью, обусловленной погрешностями выполнения зубцовой зоны. Наличие аси В4етри нулевых точек определяется в основ.ном погрешностями при изготовлении зубцовой зоны магнитопроводов и эксцентриситетом их установки, а при отсутствии последнего лишь погрешностью нарезания. Величина асимметрии нулевых точек значительно больше погрешности от нелинейности выходного сигнала ММТ и является определяющей в суммарной погрешности. Целью изобретения является повышение точности работы трансформатора. Поставленная цель достигается тем, что ММТ, содержащий qTaTOp и ротор, магнитопроводы которых выполнены с числом зубцов, кратным числу полюсов и установленные на них обмох ки, выполненные в виде последовательно соединенньлх секций, каждая из которых установлена на одном зубце, выполнен с числом зубцов 2 статора, по выражению ,Zg г wrij, , а разность между шириной зубцов статора и раскрытием пазов ротора л равна разности между шириной зубцов статора и ротора причем д .. 2TJ где m - число фаз обмотки статора; - число секций одной фазы; р - число пар полюсов, снабжен (гл-1) парой магнитопроводов статора и ротора, размещенных соосно, причем в каждом магнитопроводе число зубцов .статора равно числу зубцов ротора, а магнитопровод статора или ротора каждого последующего трансформатора повернут вокруг своей оси относительно предыдущего на величину л У/рт, где Р - число пар полюсов, m - число фаз. На фиг. 1 представлена конструктив ная схема ММТ; на фиг. 2 - закон изменения амплитуды выходного напряжения. Трансформатор содержит m магнитопроводов статора 1 и ротора 2 (показаны три из магнитопроводов). В каждом из m магнитопроводов статора прорезано 2 пазов, в которые уложена обмотка 3 типа зубец-полюс. В каждом из m магнитопроводов ротора прорезано zp пазов, в которые уложена обмотка 4 типа зубец-полюс (выводные концы обмотокне показаны). Магнитопроводы статоров Г закреплены на общем основании 5, а магнитопроводы роторов посажены на общий вал 6. При этом каждый последующий магнитопровод статора или ротора смещен- вокруг своей оси относительно предыдущего на yronA J /fnp, равный расстоянию между нулевыми точками двух соседних фаз. Закон изменения амплитуды выходного напряжения в функции угла поворота ротора oi показан для трех из m машин, образующих многофазный многополюсный вращающийся трансформатор. Напряжения первой машины Lf , соседней с ней 2 и k-и Машины, U , смещенное по фазе относительно У-, на 90 эл. град .у представлены на фиг. 2. Период изменения выходного напряжения каждой машины Т.%. Форма кривой выходного сигнала (потокосцепления) для каждой из т машин, образующих Ш1Т при известных числах зубцов на статоре г и роторе Zp, зависит от величин раскрытия пазов на статоре Ъщс шр ширины зубцов |статора Ь2с и ротора этом устройстве разность д между шириной зубца статора и раскрытии паза ротора Ъщр равна разности 4 между шириной зубца статора и ротора причем определяет при равном числе зубцов статора и ротора 2p трапецеидальный характер изменения амплитуды выходного сигнала в функции угла поворота ротора.

При использовании ММТ в преобразователе угол - код ёдаплитудного типа в качестве первичного преобразователя угла, информация об угловсял положении ротора заключается в амплитуде В1 ходных напряжений. Однозначность отсчета обеспечивается в диапазоне углов, равных периоду изменения напряжения. При повороте ротора от нулевого положения (фиг. 2) до .2Л/Р, в диапазоне углов О-Л)пр используете я для аналого-цифрового преобразования напряжений первой машины Ц г далее Jilmp-zJ/pm - напряжение второй машины и т.д., так как на этих участках оно прямо пропорционально угловому положению ротора.

Трапецеидальный характер изменения выходного сигнала позволяет использовать в процессе анешого-цифрового преобразования напряжения ММТ в кодовый эквивалент, в качестве опорного выходное напряжение машины, смещенное.по фазе относительно рабочего на 90 эл.град.. Это позволяет снизить ошибку преобразования.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является то, что сохраняя высокую линейность выходного сигнала в сочетании с многофазностью, каждая элементарная машина/ образующая ММТ, имеет значительно меньшую асимметрию нулевых точек, обладая свойствами электромеханической шкалы.

МНОГОФАЗНЫЙ МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР ПО аВТ.СВ. I 813607,о тличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен п-1 парой магнито проводов ротора и статора, смещенных вдоль оси, а одноименные магнитопроводы соседних пар повернуты вокруг оси наД:-р5) причем число зубцов статора и ютора в кажцой паре равны. . . //л //////////// ///

т f

фиг 2