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

Конструкция обмоток возбуждения в ДВТ может быть любой: может быть по две квадратурные обмотки грубого и точного отсчетов, может быть по одной обмотке грубого и точного отсчетов и может быть одна общая обмотка возбуждения и грубого, и точного отсчетов (случай последовательного включения обмоток грубого и точного от- счетов). Тип выполнения обмоток возбуждения (кольцевых или барабанных) и вид обмоток (синусоидально распределенных или сосредоточенных, или их сочетание) также может быть любым.

В данном примере считаем, что цепь возбуждения для обоих отсчетов выполнена в виде общей обмотки 6 (фиг. 2), размещенной на магнитопроводе ротора.

Каждая синусная и каждая косинусная выходные обмотки грубого и точного отсчетов состоят из последовательно включенных двух одних и тех же частей обмотки, причем обмотки точного отсчета имеют согласное, а обмотки грубого отсчета - встречное включение этих частей. Каждая часть обмотки состоит из последовательно включенных секций, числа витков в которых, охватывающих 1-й зубец магнитопровода, определены выражениями для частей синусных обмоток

wci р sin сц + a sin

wci - slncq -asina. для частей косинусных обмоток

Wkl тр COSC4 + aCOSOj ;

Wki

cos« -acos«,

где I - номера зубца магнитопровода;

wЈi , Wki - числа витков, охватывающих 1-й зубец магнитопровода, первых частей соответственно синусных и косинусных обмоток;

Wci , Wki -числавитков,охватывающих 1-й зубец магнитопровода, вторых частей соответственно синусных и косинусных обмоток;

wm - максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода, выходной обмотки точного отсчета;

а - отношение максимальных чисел витков, охватывающих зубец магнитопровода. выходных обмоток грубого и точного отсчетов;

( -п5 (1-1),

z - число зубцов магнитопровода, несущего выходные обмотки;

10 р - число пар полюсов обмотки точного отсчета.

Таким образом, синусная обмотка точного отсчета образуется согласно-последо15 вательным включением первой части 7 (фиг. 2) синусной обмотки и второй части 8 синусной обмотки, а косинусная обмотка точного отсчета образуется согласно-последовательным включением первой части 9 косинусной

20 обмотки и второй части 10 косинусной обмотки. Выходные напряжения точного отсчета синусной и косинусной обмоток подключаются соответственно к выходам А и Б переключателя 11 в положении ТО.

25

Синусная выходная обмотка грубого отсчета образуется встречным включением второй части 8 к первой части 7 синусной обмотки, а косинусная выходная обмотка

30 грубого отсчета образуется встречным подключением второй части 10 к первой части 9 косинусной обмотки. Выходные напряжения грубого отсчета синусной и косинусной обмоток подключаются соответственно к

35 выходам А и Б переключателя 11 в положении ТО.

Покажем математически, что описанное построение обмоток грубого и точного отсчетов обеспечивает их синусоидальное

40 распределение с периодичностью р для обмоток точного отсчета и с периодичностью 1 для обмоток грубого отсчета.

Для синусной обмотки точного отсчета 45 получим

Wel +V ti TJU slnOj +

+ asincq + sina -asinca V4nslnaT v tnsln +

+ P(I-1)1.

Для косинусной обмотки точного отсчета получим

Wb,

wkr+V4(,ptcosar + + acoscq +cosa) -cosai

лы cos cos -f + P(I-1)1.

Для синусной обмотки грубого отсчета получим

wc.) + -f а sin ai + asincq V4n a sin со a wfo sin J +

+ 2(1-1).

Для косинусной обмотки грубого отсчета получим

wki -Wki 1 cosfl 4- 4- a cos « - cos « + a cos o acos а- a wm cos +

+ )1.

Следовательно, синусоидальное распределение выходных обмоток обеспечено. ДВТ работает следующим образом, При подаче напряжения возбуждения на обмотку б в положении переключателя 11 ТО на выходах в зависимости от углового положения а ротора наводятся напряжения, соответственно пропорциональные slnp а и со spa, в положении переключателя 11 ТО на выходах в зависимости от углового положения а ротора наводятся напряжения, соответственно пропорциональные sin a и cos a.

Предлагаемый ДВТ в отличие от известного обладает более высокой точностью грубого отсчета независимо от конструкции цепи возбуждения, имеет малую погрешность от влияния у цепи возбуждения точного отсчета на грубый отсчет, что достигается синусоидальным распределением выходных обмоток грубого отсчета, и может обеспечивать работоспособность ДВТ при высокой редукции точного отсчета.

По сравнению с другими ДВТ предлагаемая конструкция позволяет полностью высвободить в пазах магнитопровода место от выходных обмоток грубого отсчета, что обеспечивает повышение энергетических параметров ДВТ и уменьшение погрешности точного отсчета.

Предлагаемый ДВТ характеризуется также технологичностью, получаемой за счет исключения обмоток кольцевого типа, которые обычно используют в ДВТ при образовании грубого отсчета ввиду малых лобовых частей этих обмоток. В предлагаемой конструкции вследствие формирования обмоток грубого отсчета из секций обмоток точного отсчета лобовые части не увеличиваются.

Формула изобретения

Двухотсчетный вращающийся трансформатор, содержащий статор и ротор, на одном из которых размещены входные обмотки, а на другом - выходные обмотки точного и грубого отсчетов, каждая выходная квадратурная обмотка содержит две части, выполненные из последовательно включенных секций, и переключающее устройство, к которому подключены части выходных обмоток для включения при одном положении его контактов частей выходных обмоток между собой последовательно-согласно и образования выходных обмоток точного отсчета, а при другом положении его контактов для включения частей каждой выходной обмотки между собой последовательно- встречно и образования выходных обмоток грубого отсчета, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обоих отсчетов, число витков секций, охватывающих 1-й зубец магнитопровода, в первых и вторых частях выходных обмоток на зубцах магнитопровода определены выражениями для частей синусных обмоток

wci 81поГ + a sin

50 wci slnoj -asina),

для частей косинусных обмоток 55 wici 1 cos ai +а cos

ww - cos « - a cos eg , где I - номер зубца магнитопровода;

« 5+ РО-П;

п л , 2я,. 1 ч. о, + (,-)),

Wm - максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода, выходной обмотки точного отсчета;

3 z

а - отношение максимальных чисел вит- 5 z - число зубцов магнитопровода, несуков, охватывающих зубец магнитопровода, щего выходные обмотки; выходных обмоток грубого и точного отсчетов;

р - число пар полюсов обмотки точного - отсчета.

« 5+ РО-П;

п л , 2я,. 1 ч. о, + (,-)),

3 z

z - число зубцов магнитопровода, несу щего выходные обмотки;

р - число пар полюсов обмотки точного - отсчета.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин. Целью изобретения является повышение точности обоих отсчетов двухотсчетного вращающегося трансформатора (ДВТ). ДВТ содержит синусоидально распределенные обмотки грубого и точного отсчета барабанного типа. Каждая синусная и каждая косинусная выходные обмотки грубого и точного отсчетов состоят из последовательного включения двух одних и тех же частей обмотки, причем обмотки точного отсчета имеют согласное, а обмотки грубого отсчета встречное включение этих частей. Выходные обмотки подключаются к соответствующим выходам с помощью переключателя. Каждая часть обмотки состоит из последовательно включенных секций, число витков в которых, охватывающих I-й зубец магнитопровода, определено выражениями: для частей синусных обмоток W_сI = (W_M/2) (SINΑ_I + A SINΑ_I), W_сI = (W_M/2) (SINΑ*0I - A SINΑ_I), для частей косинусных обмоток W_кI = (W_M/2) (COSΑ_I + A COSΑ_I), W_кI = (W_M/2) (COSΑ_I - A COSΑ_I), где W_сI и W_кI - числа витков, охватывающих I-й зубец магнитопровода, первых частей соответственно синусных и косинусных обмоток

W_сI и W_кI - числа витков, охватывающих I-й зубец магнитопровода, вторых частей соответственно синусных и косинусных обмоток

W_M - максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода, входной обмотки точного отсчета

A - отношение максимальных чисел витков, охватывающих зубец магнитопровода обмотками грубого и точного отсчетов, α_I = φ/4 + (2φ/Z) P(I - 1), Α_I = φ/4 + (2φ/Z) (I - 1), где P - число пар полюсов обмоток точного отсчета, Z - число зубцов магнитопровода. 2 ил.

/////////1

т/////////;

-4 5

5

Фиг.1

Редактор А.Огар

Составитель В.Комаров Техред М.Моргентал

//

Фиг. 2

Корректор М.Кучерявая