Многополюсный вращающийся трансформатор Советский патент 1988 года по МПК H02K24/00 

Изобретение относится к электро- т хнике и мажет быть использовано B области автоматики и счетно-решаю- техники в качестве кодирующего устройства преобразователей угол-код

; Целью изобретения является повы- точности преобразования.

На чертеже показана схема предлагаемого многополюсного вращающегося т)ансформатора.

Многополюсный вращающийся трансформатор содержит магнитопроводы ротора 1 и статора 2, Магнитопровод ротора имеет пазы, в которых расположена обмотка 3 возбуждения. Магнитопровод статора имеет пазы, в кото- рмх расположены синусоидально распределенные двухфазные вькодная обмот- ка А точного канала с числом пар полюсов р 128 и выходная обмотка 5 с числом пар полюсов m 17. Число витков обмотки возбуждения в каждом п;1зу i равно W W ngCsin р А; + +К sinm ct,) . Значения tnato при- намаем равным 100 и 0,2 соответст- в4нно. Их величина выбирается исходя и требуемого значения выходного на- щ яжения и параметров источника пиния. Параметр К может быть опреде- лён выражением

К

p/Z 2р sin Я т/г

ле р

m -

rf,. Z

- число пар полюсов выходной обмотки,

число пар полюсов дополнительной обмотки, угол, занимаемьй i-м пазом, число пазов магнитопровода с обмоткой возбуждения.

35

40

Распределение выходных многопо- льЬсных обмоток выполнено известными мЕ тодами. Конкретное распределение о |моток зависит от параметров источника питания, от требуемого выходно- г6 напряжения вращающегося трансфор- MelTopa и может быть просто сделано при разработке рабочей документации.

Намагничивающая сила обмотки воз- бз1ждения, запитанной переменным то- кОм, повторяет закон распределения проводников по пазам. Если учитывать тблько основные гармоники, закон изменения н,с. можно записать как

F 5 ,Дз1п р ( 0) + + К sin.mCoi +9 ) ,

где F - и.с. обмотки возбуждения, I - ток обмотки возбуждения, 9 - угол по расточке статора, ti - угол поворота ротора. Тогда индукция в воздушном зазоре

0

5

5 O

0

5

0

5

0

IWiwaitc В .,-

sin p(rf + 8) + + К sin m( 06+ в) ,

где S - величина воздушного зазора, содержит две гармоники.

Первая гармоника наводит ЭДС в выходной обмотке 4, которая имеет р 128 пар полюсов. Эта ЭДС изменяется от угла поворота ротора с периодичностью р 128. Вторая гармоника индукции наводит ЭДС в выходной обмотке 5, которая имеет m 17 пар полюсов. Эта ЭДС изм еняется от угла поворота ротора с периодичностью m 17, т.е. многополюсный вращающийся трансформатор обеспечивает двух- отсчетное преобразование углового положения в электрические сигналы.

Поскольку числа пар полюсов обмоток точного и грубого каналов не имеют общих сомнож ителей, взаимное изменение выходных сигналов точного и грубого каналов при повороте рото ра на 360 не, имеет повторяня11ихся частей.Это позволяет по выходным сигналам грубого и точного каналов описываемого вращающегося трансформатора однозначно определить угловое положение в пределах одного оборота ротора.

Вьшолнение грубого канала много- полюсным позволяет резко уменьшить погрешность преобразования. Так погрешность преобразования грубого канала, имеющего одну пару полюсов, в лучшем случае составляет 10 для вращакяцегося трансформатора и 1 для отсчетной части преобразователя угол-код. Поэтому согласование отсчетов можно сделать лишь при числе пар полюсов точного канала не более 64 (при большем числе пар полюсов требуется промежуточньй отсчет). Многополюсный грубый канал с m 17 имеет погрешность преобразования до

а погрешность отсчетной части

m 17 раз, т.е. (

также уменьшается в в нашем примере -ту «. 4

При такой погрешности преобразования глубокого канала можно согласовать отсчеты и при увеличении числа пар полюсов

точного канала. В описьтаемом примере число пар полюсов точного канала р 128 и его погрешность преобразования примерно в два раза меньше, чем при выполнении многополюсного вращающегося трансформатора с одной и 64 парами полюсов. При увеличении числа пар полюсов точного канала, например, до 256 или 512 погрешность уменьшается еще больше.

Таким образом, выполнение многополюсной выходной обмотки грубого канала и распределение определенным образом обмотки возбуждения обеспе- чивает уменьшение погрешности предлагаемого многополюсного вращающегося трансформатора.

Формула изобретения

Многополюсный вращающийся трансформатор, содержащий подвижный и неподвижный магнитопроводы, на одном из которых расположена обмотка возбуждения, на другом - выходные обмотки грубого и точного каналов, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности преобразования, обмотка грубого канала выполнена многополюсной с числом пар полюсов, не имекнцих общих сомножителей с числом пар полюсов выходной обмотки точного канала, а число витков обмотки возбуждения в каждом пазу пропорционально (sin р и,- + К sin mji,-).

где К :

m sin T p/Z . 2р. sin Й-m/Z

- число пар полюсов выходной

обмотки,

- угол занимаемый i-м пазом, - число пазов магнитопровода

с обмоткой возбулздения.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим микромашинам для преобразования углового положения в электрические сигналы. Целью изобретения является повышение точности преобразования. Многополюсный вращающийся трансформатор содержит ротор и статор с обмоткой возбуждения и выходными обмотками. Для повышения точности преобразования обмотка грубого канала выполнена многополюсной с числом пар полюсов, не име сшщ5с общих сомножителей с числом пар полюсов выходной обмотки точного канала, а число витков по пазам обмотки возбуждения пропорционально sin р rf, + К sin m,-, где р - число пар полюсов выходной обмотки точного канала, m - число пар полюсов выходной обмотки грубого канала, К - коэффициент, Л,- - угол, занимаемьй i-м пазом. 1 ил. с: &