Синусно-косинусный вращающийся трансформатор Советский патент 1988 года по МПК H02K24/00 

Gi 05 СО О5

Изобретение относится к информационным электрическим микромашинам, а точнее к вращающимся трансформаторам, испо;1ь- зуемым в автоматических и счетно-решающих устройствах.

Целью изобретения является повышение точности функционирования двухполюсных вращающихся трансформаторов с двухслойными распределенными обмотками с укороченным шагом.

На фиг. 1 схематично представлена конструкция вращающегося трансформатора; на фиг. 2 - развертка магнитопровода статора с обмоткой возбуждения и диаграммой ее МДС.

Трансформатор содержит зубчатые шихтованные пакеты внещнего 1 и внутреннего 2 магнитопроводов. В пазах 3-32 внешнего магнитопровода уложены обмотка 33 возбуждения и квадратурная обмотка 34. Выходные об.мотки 35 и 36 укладываются в пазы внутреннего магнитопровода. Число пазов внешнего магнитопровода выбрано равным тридцати, а внутреннего - двадцати восьми. Все обмотки выполнены двухслойными с укорочением щага, приче.м обмотка возбуждения укорочена на 1/5. Кроме того, площадь пазов, занятых обмоткой 33 возбуждения, составляет 2/3 всей площади пазов, занятых обмоткой 33 возбуждения, составляет 2/3 всей плошади пазов Bneinne- го магнитопровода 1. При таком размещении число пазов на полюс и фазу для

2 Z ,,.

этой оомотки тр

Квадратурная об.мотка 34 уложена лип1ь в пазы, частично занятые обмоткой возбуждения (пазы 4-6, 14-16, 19-21, 29- 31). Пазы 3, 17, 18, 32, в которых отсутствуют проводники обмотки возбуждения, остаются незаполненными.

Выходные обмотки 35 и 36, находяшиеся между собой в квадратуре, занимают по половине площади пазов внутреннего магнитопровода и выполнены обычными двухслойными с укороченным шагом и с целым числом пазов на полюс и фазу q .

fTP

Принцип образования таких обмоток показан схематично (фиг. 1).

Трансформатор работает следующим образом.

При подаче напряжения пере.менного тока на обмотку 33 возбуждения по ней протекает ток и возбуждается пульсирующее магнитное поле, распределенное в воздуп1ном зазоре по ступенчатому закону (фиг. 2). Результирующий поток, сцепляясь со вторичными обмотками 35 и 36, наводит в них ЭДС

с амплитудой в одной из них, например 35, пропорциональный синусу угла поворота ротора, а в другой (36) - косинусу этого угла. Компенсационная обмотка 34 демпфирует поперечный поток реакции при нагру- жении вторичных обмоток. Благодаря размещению обмотки 33 возбуждения на 2/3 площади пазов внешнего магнитопровода, ее коэффициент распределения для 3-й гармоники равен нулю. Следовательно, эта гармо- ника магнитного поля и кратные ей в воз- дущном зазоре машины отсутствуют. Коэффициент распределения для третьей гармоники.

4.,

Кр,

sin(3-q.) qcsin(3.)

sin{3-10-6°) 10 sin(3 6°)

0,

где dr

2л

Zc

12° - угловой шаг по пазам

внешнего .магнитопровода;

0

m

Omf

ЧИСЛО пазов на полюс и фазу обмотки возбуждения.

Б. шгодаря укорочению обмотки возбуждения на 1/5 полюсного деления в воздушном зазоре отсутствуют пятая и кратные ей гармоники магнитного поля.

Устройство несложно в выполнении. Па- 0 кеты магнитопроводов, как обычно, набираются из штампованных пластин из пермаллоя. Пазы магнитонроводов выполнены со скосом в обшей сложности на од)1О зубцо- вое деление. Обмотки наматываются в два слоя с укладкой противоположных про- 5 водников секции в различные слои, при это.м компенсационная обмотка укладывается с пропуском 2-х пазов с каждой стороны внешнего магнитопровода, что исключает гармоники, кратные тре.м, и повышает точность Q воспроизведения синусной зависимости.

Формула изобретения

Синусно-косинусный врап1ающийся трансформатор, содержащий внешний и внут- 5 ренний магнитопроводы с двухслойными укороченными обмоткой возбуждения, квадратурной обмоткой и выходными обмотками, причем обмотка возбуждения занимает 2/3 площади пазов статора и укорочена на 1/5 диаметрального щага, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, квадратурная обмотка расположена в пазах, в которых обмотка возбуждения уложена в один слой.

3

50

Л /,

/7

2

23

25

2

изобретение относится к информационным э,: ектрическим микромашинам переменного тока, применяемым в вычислительны.х и автоматических устройствах. Целью изобретения является повышение точности функционирования вращающихся трансформаторов (ВТ) с петлевыми двухфазными двухслойными распределенными обмотками с укороченным шагом. Это достигается соответствующим распределением и выбором коэффициентов укорочения шага первичных и вторичных обмоток ВТ. Для этого обмотка (О) возбуждения размещается на 2/3 площади пазов внещнего магнитопровода, а квадратурная О укладывается в пазы этого же магнитопровода, частично занятые обмоткой возбуждения. Такое перераспределение площадей пазов под первичные О, т.е. обеспечение коэффициента распределения для третьей и коэффициента укорочения для пятой гармоник равными нулю, позво. 1яет исключить из состава возбуждения, а следовательно, и из состава выходных ЭДС не одну, а две высших гармонических составляющих. Выходные О также выполнены с укорочением шага, которое позволяет допо.ч- нительно исключить из состава выходных ЭДС еще одну высшую гармонику. В результате из выходных ЭДС исключаются три наиболее значите;1ьные по величине высшие гармонические составляющие (а также краг- ные им гармоники) и уменьшается процентное содержание остальных гармоник. Тем самы.м общее содержание | армони- ческих составляющих в выходных сигналах ВТ существенно уменьшается. 2 и.к (Л

qoae.i