Многополюсный вращающийся трансформатор Советский патент 1986 года по МПК H02K24/00 

1

Изобретение относится к электрическим микромашинам и может быть использовано в качестве датчика угла поворота вала или датчика фазы в составе аналого-цифровых преоб- разователей.

Цель изобретения - повышение точности углового преобразования.

На фиг. I схематически изображена активная здна многополюсного вращающегося трансформатора , на фиг. 2 - эскиз фазных зон статора (ротора).

Многополюсный вращающийся трансформатор (ВТ) содержит магнитопро- вод 1 ротора (статора) с равномерно расположенными пазами, в которых размещена обмотка 2 возб уж,цения

и магнитопровод 3 статора (ротора) с пазами, разбитыми на четные и нечетные группы пазов, в которых уложены две сосредоточенные выходные обмотки 4 и 5, образующие чередующиеся синусные 6 и косинусные 7 фазные зоны. Зубцы магнитопровода 3 в каждой фазной зоНе синусной и косинусной выходных обмоток выполнены различными по высоте.

Трансформатор работа.ет следующим образом.

При подключении обмотки 2 возбуждения к. источнику питания в рабочем воздушном зазоре появляется пульсирующий магнитный поток, под воздействием которого в каждой секции синусной и косинусной обмоток 4 и 5 индуцируются ЭДС.

в....;.

и21Г{ „

ecos T Poc wcos oBK, 2)

где oi - угол поворота ротора;

i - частота питающего напряжени - поток возбуждения;

I

v; - обмоточные коэффициенты синусной и косинусной обмоток Р -коэффициент редукции. Выразим ЭДС секций (1) и (2)в виде

esin 7 H--f(f)45i, ,(3)

Sin

иSlfi fU(,

cos -;rf -Г-Ktf Ч С05 С05 рл (4J cos

85 2

где |и„ - магнитная проницаемость

п рабочего воздушного зазора, F(tf )- Fjj (sin K+cos- oi) - функция намагничивающей силы обмотки возбуждения J

Sgin siv, li,sin(/i +Qg) функция, изменения величины воздушного зазора под синусной фазной зоной; сов €05 COS (9/3; +Qe) - функция изменения величины воздушного зазора под косинусной фазной зоной;

;

t Z

i-p - угловое положение зуб

ца ,магнитопровода статора;

Z - число зубцов в фазной зоне; t - число фазных зон;

I sin 1 cos высота зубцов в фазных

зонах синусной и косинусной выходных

обмоток,

М,2,3...

ЭДС всей обмотки выразится как сумма ЭДС секций..

Таким образом, из вьфажений (З) и (4) закон изменения ЭДС зависит от спектра функции намагничивающей силы и функции изменения воздушного зазора.

Выбирая рабочую гармонику, которую необходимо вьщелить, определяют функцию изменения воздушного за-- . зора SCDS зависимости от высоты зубцов в фазных зонах по приведенным вьше формулам.

При этом .выполнение зубцов в фаз-. ных зонах изменяющимися по высоте обеспечивает вьщеление рабочей гармоники -) ,

Это достигается за счет того, что при изменении высоты зубцов по синусоидальному и косинусоидаль- ному законам в функции рабочей гармоники -5 высшие гармоники перестают взаимодействовать с выходными обмотками и .становятся гармониками рассеивания вследствие соответствующего увеличения воздушного зазора под зубцами фазной зоны, моделирующего функцию изменения рабочей гармоники .

Благода:ря этому устраняется вредное влияние гармоник на выходной сигнал, что позволяет существенно повысить точность углового преобразования.

:Редактор Н.Тупица

Составитель В.Комаров

Техред М.Пароцай Корректод) и.Эрдейи

Заказ 529/58 Тираж 632Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4