Двухотсчетный вращающийся трансформатор Советский патент 1987 года по МПК H02K24/00 

1

Изобретение относится к электрическим машинам автоматических сис.тем и вычислительной техники и может быть использовано при создании высокоточных двухотсчетных вращающихся трансформаторов (ДВТ) и фазовращателей.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности за сче увеличения максимального числа проводников в пазу выходной обмотки канала точного отсчета и обусловленного этим уменьшения погрешностей, вызванных округлением расчетных чисел проводников в пазах магнитопро- вода.

На фиг.1 показан ДВТ; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема ДВТ; на фиг.З - развертка одной из выходных обмоток ДВТ.

ДВТ состоит из соосно расположенных неподвижного корпуса статора 1 (фиг.1), несущего магнитопровод 2, и поворотного корпуса ротора 3, несущего магнитопровод 4. На магнитопро- водах 2 и 4 статора и ротора в пазах размещаются обмотки 5. Принципиально обмотки возбуждения могут размещаться как на роторе, так и на статоре. В предлагаемом ДВТ обмотки возбуждения размещены на роторе, а выходные- на статоре.

На роторе (фиг.2) размещены две пары квадратурных (сдвинутых между собой на 90 эл.град.) обмоток возбуждения: пара двухполюсных обмоток, являющихся обмотками грубого отсчета, и пара многополюсных с числом пар полюсов т, являющихся обмотками точного отсчета. Эти обмотки могут быть любого типа и обычно выполняются с синусоидальным распределением проводников по пазам магнитопровода.

Первая обмотка возбуждения грубого отсчета имеет выводы В и В , а вторая - выводы Bji и Первая обмотка возбуждения канала точного отсчета имеет выводы В и Bjfp, а вторая - выводы Взгп и 4. ДВТ могут выполняться без вторых (квадратурных) цепей возбуждения. Выходные обмотки ДВТ выполняются барабанными.

Каждая выходная обмотка грубого отсчета вьшолнена путем использования части секций одной обмотки точного отсчета, имеющих на расточке магнитопровода одинаковую полярность в одной угловой зоне, занимающей приI26962

мерно полуокружность, и противоположную одинаковук) полярность в оставшейся угловой зоне. Секции обмотки грубого отсчета включены в начале

5 каждой вьГходной обмотки так, что их начало является началом выходных обмоток и грубого, и точного отсчетов, промежуточный вывод является вторым выводом обмотки грубого отсчета и вы10 вод суммы всех секций выходной обмотки является вторым выводом обмотки точного отсчета.

Первые выводы синусной обмотки точного С,„и грубого С отсчетов

5 являются общими, второй вывод обмотки грубого отсчета промежуточным Отводом всей обмотки, а второй вывод обмотки точного отсчета С;.„- концом всей синусной выходной обмот

20 ки.

Аналогично построена косинусная обмотка и имеет выводы соответственно начала обеих обмоток К и К и концы косинусных обмоток грубого

25 отсчета К-, и точного отсчета Kj.

Поскольку первичные обмотки возбуждения грубого отсчета имеют синусоидальное распределение вдоль расточки Магнитопровода, то и форма по30 ля обмотки имеет вид синусоиды. Каждая секция выходной обмотки грубого отсчета при повороте вала ротора на оборот воспроизводит в своем выходном напряжении форму поля возбужде35 ния (т.е. синусоиду), а так как при сложении синусоид получается тоже синусоида, то вся обмотка, состоящая из нескольких секций, дает тоже синусоидальное изменение выходного

40 напряжения при изменении поворота ротора. Искажение этой синусоиды происходит только за счет общих высших пространственных гармоник в разложении поля возбуждения и поля

45 образованной выходной обмотки. Такие искажения точности для обмоток грубого отсчета являются несущественными.

Выходная обмотка грубого отсчета

0 может иметь произвольную ориентацию относительно магнитопровода, что может привести к неперпендикулярности выходных обмоток грубого отсчета. Для получения обмоток перпендикуляр5 ньии при выборе секций для обмоток грубого отсчета следует в каждой обвыполнить условие

п

21 W cosci О,

i 1

(I)

313

где n - число зубцов магнитопровода, охваченных секциями обмотки канала грубого отсчета; i - номера зубцов, охваченных

секциями обмотки канала грубого отсчета;

W. - число витков, взятое со знаком, учитьшающим направление обмотки секции, обмотки канала грубого отсчета, охватывающей i-й зубец; d угол между началом отсчета углов вдоль расточки магнитопровода и осью i-ro паза. Для обеспечения совмещения одного из нулевых положений обмотки точного отсчета с одним из нулевых положений обмотки грубого отсчета началом отсчета углов следует считать угловое положение, отстоящее на 45° от положения, cooTseTCTBvmnipm Д5 эл.град..

i J J W cosofj

354 19720 -0,955 -51,7

445 3l 09 0,856 -t-41,8

Из таблицы следует, что п

S. W cosoi- О.

Практ ически при создании обмотки грубого отсчета для получения максимального сигнала целесообразно из обмотки точного отсчета выбрать максимальное чиало секций, удовлетворяющих требованию указанного построения обмотки грубого отсчета, а затем обеспечить равенство (1) выбросив часть секций или уменьщая число витков в отдельных секциях, обеспечивая требуемую точность перпендикулярности обмоток.

дат работает следующим образом.

При подаче напряжения возбуждения на обмотки возбуждения грубого и точного отсчетов на полных выходных обмотках образуется напряжение, меняющееся от угла поворота ротора пропорционально sin mot и cos mo. В тоже время на выходных обмотках грубого отсчета наводятся напряжения, пропорциональные sin Ы и coso.

64

при расчете распределения обмоток точного отсчета.

В данном случае уже учтены усло- ВИЯ получения перпендикулярности выходных обмоток грубого отсчета и задано такое начало отсчета угла о(,-, какое требуется для получения совпадения одного из нулевых положений

обмотки точного отсчета с одним из нулевых положений обмотки грубого отсчета.

Например, задается , так как выбираются четыре зубца, даются их

нумерация и числа витков, охватывающих эти зубцы, а также положение паза (1), соответствующее угловому по- ложен1 по 45 эл.град., при расчете обмоток точного отсчета.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Полностью освобождается место в пазах магнитопроводов, занимаемое выходными обмотками грубого отсчета, так как обмотки грубого отсчета выполнены путем использования секций выходной обмотки точного отсчета, что дает возможность увеличить число витков выходной обмотки точного отсчета и повысить точность за сч ет лучшего округления чисел витков при расчете обмоток, улучшить добротность обмоток за счет увеличения полезной площади паза и снизить трудоемкость их выполнения.

Формула изобретения

1. Двухотсчетный вращающийся трансформатор, содержащий цилиндрические статор и ротор, в пазах магнитопрово- дЬв которых, размещенных по окружности, установлены пары квадратурных двухполюсных и многополюсных обмоток грубого и точного отсчетов,причем выходные обмотки, размещенные на одном из магнитопроводов, выполнены

513

барабанными в виде последовательно соединенных секций, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности, один конец выходной обмотки грубого отсчета совмещен с одним из концов выходной обмотки точного отсчета, с которым соединены секции обмотки точного отсчета, имеющие одинаковое направление намотки, размещенные на одной половине окружности расположения пазов и соединенные с секциями обмотки точного отсчета, имеющими противоположное направление намотки и размещенными на другой половине окружности расположения пазов крайняя секция из которых соединена с рядом расположенной секцией обмотки канала точного отсчета и с другим концом обмотки канала грубого отсчета, соединенного с остальными последовательно соединенными секциями обмотки точного отсчета.

2696i

2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем увеличения взаимоперпендикулярности 2 обмоток канала грубого отсчета, чис- .ла витков секций каждой выходной обмотки канала грубого отсчета удовлетворяют равенству

п

О

5

0

21 W-cos ot i

i i

где п - число зубцов, охваченных

секциями обмотки канала грубого отсчета;

i - номера зубцов, охваченных

секциями обмотки канала грубого отсчета;

W. - число витков секции обмотки канала грубого отсчета, взятое со знаком, учитьшающим направление ее обмотки;

- угол между началом отсчета углов вдоль расточки магни- топровода и осью i-ro паза. 8,1 й«/

б

8j;

tl

В21

Взт В2т

Фиг.1

Си

±1т

f

SinoL

2/ 5iomo6

«11

Кг/

1т

CoSof

Kjfn Cos motf 2fn

Фиг.2

Составитель В.Комаров Редактор И.Шулла Техред л,Сердюкова Корректор А.Тяско

Заказ 1978/54 Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4

Изобретение относится к электрическим машинам автоматических систем и вычислительной техники и может быть использовано при создании высокоточных двухотсчетных вращающихся трансформаторов и фазовращателей. Целью изобретения является упрощение конструкции и повьппение точности. Двухотсчетный вращающий трансформатор состоит из соосно расположенных неподвижного корпуса статора, несущего магнитопровод, и поворотного корпуса ротора с магнитопроводом. innnnln 1г-1гпгп1 mlnr На магнитопроводах статора и ротора размещены обмотки возбуждения и выходные. На роторе размещены две пары -квадратурных обмоток. Одна пара обмоток, выполненная двухполюсной, принадлежит каналу грубого отсчета, а другая пара, выполненная многополюсной, принадлежит каналу точного отсчета. Каждая выходная обмотка канала грубого отсчета выполнена путем использования части секций одной обмотки точного отсчета. Первые выводы CIP, синусной обмотки точного отсчета и С грубого отсчета являются общими. Второй вывод С2-) обмотки грубого отсчета является промежуточным отводом всей обмотки, а второй вывод С 2т обмотки точного отсчета является концом всей синусной выходной обмотки. Аналогично построена и косинусная обмотка. Данное выполнение обмоток позволяет увеличить число витков, повысить точность и упростить конструкцию. I з.п.ф-лы, 3 ил. 1 табл. § (Л Фиг.З