Многополюсный вращающийся трансформатор Советский патент 1984 года по МПК H02K24/00 

со ел

&0 1C

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического регулирования типа электрических машин и преобразования углового положения вала в электрический сигнал по заданному закону.

Известен многополюсный вращающийся трансформатор, который имеет на одном из магнитопроводов одну обмотку возбуждения, а на другом магнитопроводе - две выходные обмотки, оси которых расположены между собой

в квадратуре. Пазы на статоре разделены на группы, в каждой из которых они распределены равномерно, а крайние пазы соседних групп сдвинуты относительно друг друга на угол оССЛ ), где оС - полюсное деление вращающегося трансформатора, (t О, 1, 1-3,.,., причем одна выходная обмотка размещена в пазах четных .групп, а другая - в пазах нечетных групп. Вращающийся трансформатор (ВТ) имеет двухфазную выходную обмот,к., каждая из фаз которой находится относительно другой в квадратуре /ijf

Однако наличие в известном устройстве технологической неравномерности расположения осей пазов магнитопроводов приводит к неперпендикулярнрсти сигналов выходньи обмоток.

Известен многополюсньй- вращающийся трансформатор, содержащий неподвижный и подвижный магнитопроводы с пазами, выполненными на рабочих поверхностях магнитопроводов, в которые уложены п -секционные сосредоточенные обмотки, причем каждая обмотка выполнена из двух П /2-секционных, которые через переключающее устройство соединены в одном положении согласно, а is другом встречно. Вращающийся трансформатор имеет Y -секционные сосредоточенные обмотки, состоядще из двух 11/2секционных полуобмоток. В зависимости от включения полуобмоток вся обмотка в целом может выполнять функции как рабочей, так и измерительной 2.1.

Однако данная обмотка не позволяет активно влиять на величину и характер погрешности.

Наиболее близкимк предлагаемому по техническому решению является многополюсный вращающийся траисфор- матор, содержащий разделенные воздушным зазором неподвижный и подвижный

магнитопроводы с пазами, выполненными на рабочих поверхностях магнитопроводов, в которые уложены равносекционные сосредоточенные рабочие обмотки, каяодьй магнитопровод снабжен дополнительной обмоткой, охватывающей один зубец, или калодый магнитопровод снабжен второй дополнительной обмоткой, охватывающей один зубец, диаметрально противоположный зубцу первой дополнительной обмотки, причем указанные дополнителные обмотки соединены между собой встречно С 3J.

Недостатком данного устройства является то, что дополнительные обмотки используются как измерительные и не могут оказывать активного влияния на величину и характер погрешности передачи угла Л ОС многополюсного вращающегося трансформатора, так как в процессе изготовления магнитопроводов образуется технологическая неравномерность зубцового слоя, которая приводит к возникновению погрешности от неперпендикулярности фаз выходной обмотки .

Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения неперпендикулярности фаз выходной обмотки от технологической неравномерности расположения пазов.

Поставленная цель достигается тем, что у многополюсного вращающегося трансформатора, содержащего неподвижный и подвизкньй магнитопроводы с пазами, выполненными на рабочих . поверхностях магнитопроводов, в которые уложены сосредоточенные обмотки, на одном из магнитопроводов расположена двухфазная выходная обмотка, а на другом - однофазная обмотка возбуждения, магнитопровод с двухфазной вьосодной обмоткой снабжен дополнительной обмоткой, имеющей равное число последовательно соединенны секций с выводными концами, расположенных симметрично относительно паза в котором размещено начало одной из фаз выходной обмотки, с которой соединены концы секций дополнительной обмотки, расположенные в этом пазу,а выводные концы каждьк двух соседних секций дополнительной обмотки, расположенные в одних и тех же пазах, попарно объединены. На фиг. 1 представлена конструкция магнитопроводов многополюсного вращающегося трансформатора с установленными на них обмотками, на фиг. 2 - электрическая схема обмоток .неподвижного магнитопровода; на .фиг. 3 - кривые погрешности асиммет рии нулевых точек двух фаз выходной обмотки вращающегося трансформатора б дополнительной обмотки,на фиг.4 - кри вые погрешности асимметрии нулевых точек с включенной дополнительной обмот Трансформатор содержит неподвижный 1 и подвижный 2 магнитопроводы, пазы 3 магнитопроводов, двухфазную выходную обмотку 4, однофазную обмотку возбуждения 5, дополнительную обмотку 6, секции 7 дополнительной обмотки, выводные концы дополнитель ной обмотки 8, паз 9, в котором расположено начало одной из фаз выходной обмотки, начало одной из фаз выходной обмотки 10, выводные концы секций дополнительной обмотки 11, выходящие из паза, в котором расположено начало одной из фаз вых ной обмотки. Многополюсный вращающийся трансф матор состоит из разделенного воз душным зазором неподвижного 1 и подвижного 2 магнитопроводов с пазами 3, выполненными на рабочих поверхно тях магнитопроводов, в которые улож ны сосредоточенные обмотки. На магнитопроводе 1 расположена двухфазная выходная 4, а на другом 2 однофазная возбуждения 5. Магнитопровод 1 снабжен дополнительной обмоткой 6, имеющей равное число последовательно соединенных секций 7 с выводными концами 8, расположенных симметрично относительно оси паза 9, в котором размещено начало одной из фаз выходной обмотки 10, причем выводные концы секций дополнительной обмотки 11, выходящие из паза 9, соединены с началом этой, фазы выходной обмотки 10, а выводны концы секций дополнительной обмотки 8, находящиеся в остальных пазах 3, попарно объединены. Возможно, выполнение вьрсодной 4 и дополнительной 6 обмоток на подви ном магнитопроводе 2, а обмотки воз буждения - на неподвижном 1, что определяется требованиями по удобству подвода напряжения питания и съема выходных ЭДС. Работа устройства осуществляется следующим образом. Обмотка возбуждения 5 подключается к источнику переменного напряжения. Поворотом подвижного магнитопровода 2 добиваются минимального значения амплитуды ЭДС одной из фаз выходной обмотки 4, Это угловое положение принимается за начало отсчета. Далее подвижный магнитопроБод 2 разворачивают последовательно па углы, кратные полюсному делению Т . По разности между теоретическим и найденным угловыми положениями подвижного магнитопровода 2 определяют погрешность асимметрии нулевых точек каждрй из фаз обмотки 4ACt и лГсС Дополнительная погрешность отнеперпендикулярности фаз выходной обмотки определяется как разность между средними значениями асимметрии ;нулерь х точек -доС и Д|с6о . . I Л оС й оС cpj-Л оСсрг Дополнительная погрепп ость &OCj компенсируется эквивалентным сдвигом магнитной оси одной фазы выходной обмотки 4 относительно другой. Для этого начало одной из фаз выходной обмотки 10 заменяют на другое, которым может служить в зависимости от величины и знака погрешности л оС / один из выводных концов дополнительной обмотки 8. Многополюсный вращающийся трансформатор, выполненный без дополнительной обмотки, имеет пространственный сдвиг выходных обмоток, равный +8 угловым секундам (фиг. 3). Этот сдвиг характеризует величину дополнительной пог.решиости Д Х у . При схеме Выходной обмотки 4 (фиг. 2) и конструкции многополюсного вращающегося трансформатора (фиг. 1) выводные концы дополнительной обмотки 8, находящиеся справа от паза 9 (фиг. 1), при использовании одного из них как начала той фазы выходной обмотки, которая выходит из этого паза, приводит к смещению оси этой фазы выходной обмотки 4 относительно другой. Конструкция дополнительной обмотки 6 обеспечивает смещение оси одной из фаз выходной обмотки 4 относительно другой на углы, величина которых определяется элек.-рическими параметрами секций 7, При. -искретности смещения магнитной оси ф.зэы

выходной обмотки, равной двум угловым секундам, для компенсации дополнительной погрешности равной +8 угловым секундам, необходимо заменить начало одной из фаз выходной обмотки 10 на четвертый выводной конец дополнительной обмотки 8, расположенный справа от паза 9 (фиг. 1). Кривые погрешности асимметрии нулевых точек для двух фаз выходной обмотки 4 после замены начала одной из фаз выходной обмотки 10 на выводной конец дополнительной обмотки 8 представлены на фиг. 4. Дополяительная погрешность от неперпендикулярности фаз выходных обмоток ЛоС снижается

ДО 0,25 угловых секунд.

Использование дополнительной обмотки 6 сводит к минимуму дополнительную погрешность от наличия технологической неравномерности зубцовой зоны и позволяет уменьшить неперпендикулярность фаз выходной обмотки и уменьшить погрешность преобразования угла.

.Использование предлагаемого многополюсного вращающегося трансформатора позволяет устранять дополнительную погрешность от неперпендикулярности фаз вькодной обмотки, корректировать величину неперпендикулярности сигналов выходных обмоток в процессе эксплуатации.

МНОГОПОЛЮСНЬЙ ВРАЩАЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР, содержащий неподвижный и подвижный магнитопроводы с пазами, выполненными на рабочих поверхностях магнитопроводов, в которые уложены сосредоточенные обмотки, на .одном из магнитопроводов расположена t S5fS, 1-Й;;Д; двухфазная выходная обмотка, а на другом - однофазная обмотка возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения неперпендикулярности фаз выходной обмотки от технологической Неравномерности расположения пазов, магнитопровод с двухфазной выходной обмоткой снабжен дополнительной обмоткой, имеющей равное число последовательно соединенных секций с выводными концами, расположенных симметрично относительно оси паза, в котором размещено начало одной из фаз выходНой обмотки, с которой соединены концы секций дополнительной обмотки, расположенные в этом пазу, а выводные (Л концы каждых двух соседних секций дополнительной обмотки, расположенные в. с одних и тех же пазах, попарно объединены .

(риз.З

Фаз Of

(Раза 2