Двухотсчетный вращающийся трансформатор Советский патент 1991 года по МПК H02K24/00 

о ел

00 СО

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных двухотсчетных вращающихся трансформаторов (ДВТ). Целью изобретения является повышение точности грубого отсчета и расширение области применения. ДВТ состоит из электромеханической части 1, несущей входные и выходные обмотки, и электронной части, содержащей сумматоры 3 и 4 и схемы 5 и 6 вычитания. Магнитопровод ротора (статора) несет обмотки возбуждения. Магнитопровод статора (ротора) несет на себе выходные обмотки, выполненные в виде двух пар обмоток, имеющих распределение проводников по пазам по выражениям для первой пары обмоток М,W lsina -M-l )n+ sinaf, для второй пары обмоток nNiq Nl1/1 cosaf-f- ( - l)n+lcosa j, где п - номер обмотки в паре; / - номера пазов магнитопровода; n/V,i и Na - число проводников в /-том пазу л-и обмотки соответственно первой и второй пар выходных, обмоток; Nn - максимальное число проводников одной пары обмоток в пазу магнитопровода; z n/4-f- (2л/г) X ХрО-П ; (2я/г) (1-1); где z - число пазов магнитопровода, несущего выходные обмотки, р - число пар полюсов точного отсчета. Каждая пара обмоток подключена к входам одного сумматора и одной схемы вычитания, причем выходы сум маторов являются соответственно синусным и косинусным выходами точного отсчета, выходы схем вычитания - соответственно синусным и косинусным выходами грубого отсчета. 3 ил. « (Л

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам автоматических систем и вычислительной техники, и может быть использовано при создании высокоточных двухотсчетных вращающихся трансформаторов (ДВТ) и фазовращателей.

Целью изобретения является повышение точности грубого отсчета и расширение области его применения.

На фиг. 1 показана принципиальная схема взаимного соединения элементов ДВТ; на фиг 2 - принцип построения конструкции электромеханической части ДВТ;

на фиг. 3 - электрическая схема обмоток ДВТ.

ДВТ состоит из электромеханический части 1 (фиг. 1) и электронной части 2, в которую входят сумматоры 3 и 4 и схемы 5 и 6 вычисления. Электромеханическая часть (как и в прототипе) состоит из соосно расположенных неподвижного корпуса 7 статора (фиг. 2), несущего магнитопровода 8 и поворотного корпуса ротора 9, несущего маг- нитопровод 10. На магнитопроводах 8 и 10 статора и ротора размещены обмотки 11. Обмотки возбуждения могут размещаться как на роторе, так и на статоре. В описываемом примере выполнения ДВТ обмотка возбуждения размещена на роторе, а выходные обмотки - на статоре.

Конструкция обмоток возбуждения в рассматриваемом устройстве может быть любой, может быть по две квадратурных обмотки грубого и точного отсчетов, может быть по одной обмотке грубого и точного отсчетов и может быть одна общая обмотка возбуждения (случай последовательного включения обмоток грубого и точного отсчетов) . Тип выполнения обмоток возбуждения (кольцевых или барабанных) и вид обмоток (синусоидально распределенные или сосредоточенные или их сочетание) тоже могут быть любыми. В описываемом примере обмотки возбуждения для обоих отсчетов выполнены в виде общей обмотки 12 (фиг. 2), размещенной на магнитопроводе ротора.

Выходные обмотки ДВТ выполнены в виде двух пар функционально распределенных обмоток. Первая 13 и вторая 14 обмотки первой пары имеют выходные напряже - ния, обозначенные соответственно U и U. Первая 15 и вторая 16 обмотки второй пары имеют выходные напряжения, обозначенные соответственно U i и U. Каждая пара обмоток подключена к входам одного сумматора и одной схемы вычитания, как показано на фиг. 1. Выход сумматора 3, дающий сумму напряжений, снимаемых с первой и второй обмоток первой пары, и выход сумматора 4, дающий сумму напряжений, снимаемых с первой и второй обмоток второй пары, образуют соответственно синусный и косинусный выходы точного отсчета. Выход схемы 5 вычитания, дающий разность напряжений, снимаемых с первой и второй обмоток первой пары, и выход схемы 6 вычитания, дающий разность напряжений, снимаемых с первой и второй обмоток второй пары, образуют соответственна синусный и косинус ный выходы грубого отсчета.

Распределение проводников по пазам магнитопровода ДВТ имеет следующие выражения:

для первой пары обмоток

.V,i sina, + (-1 r+ sinaf ; для второй пары обмоток

V,, +(-ir+1cosa, где п - номер обмотки в паре;

номера паза магнитопровода;

Л ,2 - число проводников в /-том пазу л-й обмотки соответственно первой и второй пар выходных обмоток;

Уц - максимальное число проводников одной пары обмоток в пазу магнитопровода;

/ я 2л ,. .. а, 4 + - p(i- 1);

в я 2л ,. ,.

а, 4-+т(-1);

z - число пазов магнитопровода, несущего выходные обмотки; р - число пар полюсов точного отсчета.

ДВТ работает следующим образом. При подаче напряжения возбуждения переменного тока на обмотку 12 в зависимости от углового положения а ротора ДВТ на выходах сумматоров 3 и 4 образуются напряжения, пропорциональные соответственно sinpa и cospa, а на выходах схем 5 и 6 вычитания напряжения, пропорциональные соответственно sina и cosa. ДВТ в отличие от прототипа за счет вве- дения сумматоров и схем вычитания в сочетании с конструкцией выходных обмоток обладает более высокой точностью воспроизведения напряжений на выходе грубого отсчета и обеспечивает возможность работы ДВТ при любой редукции точного отсчета.

Формула изобретения

Двухотсчетный вращающийся трансформатор, содержащий магнитопровод с чисQ лом пазов, не кратным числу пар полюсов точного отсчета, несущий выходные распределенные обмотки с использованием общих секций для точного и грубого отсчетов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности

5 грубого отсчета, в него введены два сумматора и две схемы вычитания, а выходные обмотки выполнены в виде двух пар обмоток, имеющих распределение проводников по пазам магнитопровода по выражениям: для первой пары обмоток

0

tf,i - sina;+(-ir + sina

для второй пары обмоток

N.

5

tf,2 Y lcosa + -1)+lcosa lгде п - номер обмотки в паре;

i - номера пазов магнитопровода; Л/,|, yv,2- число проводников в /-том пазу я-и обмотки соответственно пер- 0вой и второй пар выходных обмоток;

NH - максимальное число проводников одной пары обмоток в пазу магнитопровода;

; я . 2л .. .. 5«. 4 +7Р():

л 2л .

«. 4-+Т«-1.

где z - число пазов магнитопровода, несущего выходные обмотки; р - число пар полюсов точного отсчета;

каждая пара обмоток подключена к входам одного сумматора и одной схемы вычи-

тания, причем выходы сумматоров являются соответственно синусными и косинусными выходами точного отсчета, выходы схем вычитания - соответственно синусными и косинусными выходами грубого отсчета.

ZJ- O

и

и; и2 L/2f

Фиг.З

п