Бесконтактный вращающийся трансформатор Советский патент 1989 года по МПК H02K24/00 

сд

00 Is9

Изобретение относится к электротехнике, в частности к индукционным датчикам угла типа вращающийся трансформатор.

Целью изобретения является повышение точности путем увеличения выходного сигнала.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема бесконтактного вращающегося трансформатора,

В Kopnjnce статора установлены два пакета I и 2 статора с обмотками возбуждения 3, квадратурной,4, синусной 5 и косинусной 6 соответственно.

На роторе установлены два пакета 7 и 8 с обмотками 9,х10 и 11,12 соответственно. Обмотки двух пакетов 7 и 8 ротора попарно соединены между собой обмотка 9 - с обмоткой 12,10 - с 11. Пакеты 1 и 7 статора и ротора с обмотками составляют первый, а пакеты 2 и 8 статора и ротора с обмотками - второй вращающиеся трансформаторы в каскаде с числом пар полюсов тип соответственно.

Последовательно с парой обмоток 10 и 11 включен конденсатор 13, а с парой обмоток 9 и 12 - конденсатор 14. Емкость этих конденсаторов

г 1

2t( f-X.s;

где f - частота напряжения питания;

LSi

X, ,j индзпстивное сопротивление

рассеяния пары обмоток рото- /ра 10, 11 и 9,12 соответственно.

При подаче напряжения на обмотку 3 возбуждения на синусной 5 и косинусной 6 обмотках бесконтактного вращающегося трансформатора трансформируются соответствующие напряжения:

и K/Kj.sin(m inVj

(О Ufe - К , K,,cos(m ±п)о( ,

где К, - коэффициент трансформации

первого вращающегося трансформатора в каскаде с учетом его нагрузки на второй вращающийся трансформатор влкаскаде;

К. - коэффициент трансформации , второго вращающегося трансформатора в каскаде; d - угол поворота ротора.

1

В выражении для выходных напряжений бесконтактного вращающегося трансформатора указан знак плюс или

минус в зависимости от полярности соединенных обмоток ротора.

Как видно из выражения (1), в бес Контактном вращающемся трансформаторе каскадного типа общий коэффициент

трансформации равен произведению

коэффициентов трансформации отдельных вращающихся трансформаторов в каскаде и поэтому у многополюсных бесконтактг: ных вращающихся трансформаторов представляет собой малую величину, вследствие чего в устройствах автоматики требзтотся дополнительные усилители сигналов. Применение усилителей не только усложняет устройства автоматики, но и снижает тих точность.

Коэффициент-трансформации каждого вращающегося трансформатора в каскаде понижен за счет падения, напряжения на активных сопротивлениях, а

также на индуктивных сопротивлениях рассеяния его обмоток. Индуктивные сопротивления рассеяния особенно велики у многополюсных вращающихся трансформаторов,

При подк;шчении последовательно с каждой парой соединенных обмоток ротора конденсаторов С1 и С а их емкостные сопротивления Х,и Х равны соответствующим индуктивным сопротивлениям рассеяния пар соединенных роторных обмоток:

у у LSI U51

+ X

LSI

40 И (

L,S2

Чм-х

LSI

где ..

индуктивные сопротивления рассеяния

обмоток ротора 10,

11, 9 и 12 соответственно.

Таким образом, падения напряжения на емкостных сопротивлениях Xj. и С1 соответствующих индуктивных сопротивлениях Хц и X ц компенсируются, и, следовательно, повьшается коэффициент трансформации вращающегося трансформатора, а значит, и вели- чина выходного напряжения.

Так как у многополюсных вращающих- ся трансформаторов значения индуктивных сопротивлений рассеяния существенны, то при компенсации индуктивных

сопротивлений рассеяния обмоток ротора емкостными сопротивлениями коэффициент трансформации вращающегося трансформатора повьшается значительно.

С увеличением коэффициента редукции положительный эффект увеличивается.

Кроме того, у реальных электричес ких машин равенство (1) нарушается из-за разности сопротивлений между соединенными парами обмоток ротора, что приводит к увеличению функциональных погрешностей вращающегося трансформатора. У многополюсных вращающихся трансформаторов практически вся разность этих сопротивлений обусловлена разностью индуктивных сопротивлений рассеяния соединенных пар роторных обмоток. Таким образом, при компенсации индуктивных сопротивлений рассеяния соединенных пар ро- торных обмоток емкостным сопротивлением, разность сопротивоений этих обмоток равна нулю. При этом функциональная погрешность вращающегося трансформатора обусловленная этим

фактором, равна нулю, и точность его повышается.

Формула изобретения

Бесконтактный вращающийся трансформатор, содержащий два пакета статора с обмотками и два пакета ротора с обмотками, обмотки разных пакетов ротора попарно соединены между собой последовательно, а последовательно с каждой парой обмоток включены элементы электрического сопротивления, о тличающий с я тем, что, с целью повьппения точности путём увелит чения выходного сигнала, элементы электрического сопротивления вьшолне- ны в виде конденсаторов, емкость кото

рых Cj

С,-

определяется выражением 1

H fx;;,.

частота напряжения питания; суммарное индуктивное сопротивление рассеяния; номер пары соединенных обмоток .ротора.

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к индукционным датчикам угла типа "вращающийся трансформатор" (ВТ). Целью изобретения является повышение точности путем увеличения выходного сигнала. ВТ содержит установленные в корпусе по два пакета статора и ротора с обмотками. Обмотки 9, 10 первого пакета ротора попарно соединены с обмотками 11, 12 второго пакета ротора. Последовательно с каждой парой соединенных обмоток ротора включены элементы электрического сопротивления 13, 14. В качестве элементов электрического сопротивления применены конденсаторы, емкость которых удовлетворяет условию C_I=1/(2φFХ_*98л_SI), где F - частота напряжения питания

X_*98л_SI суммарное индуктивное сопротивление рассеяния соответствующей пары соединенных обмоток ротора

I = 1,2 -номер пары соединенных обмоток ротора. 1 ил.