Синусно-косинусный вращающийся трансформатор Советский патент 1991 года по МПК H02K24/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин.

Цель изобретения - повышение точности использования вращающегося трансформатора (ВТ) в устройствах, где есть соединение выходных обмоток между собой.

На фиг. 1 показана конструкция ВТ; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема; на фиг. 3 - схема использования ВТ в режиме фазовращателя.

ВТ состоит из соосно расположенных неподвижного корпуса 1 статора (фиг. 1), несущего магнитопровод 2, и поворотного корпуса 3 ротора, несущего магнитопровод

4.На магнитопроводах 2 и 4 статора и ротора размещены обмотки 5. Один магнитопровод (в рассматриваемом примере ротора) несет на себе одну или две обмотки возбуждения, второй (в рассматриваемом примере статора) несет на себе две выходные обмотки.

Обмотки могут иметь как одну пару полюсов (двухполюсный ВТ), так и более одной пары полюсов (многополюсные ВТ).

Магнитопровод 4 ротора может иметь

любое число пазов и нести любые по типу

.(как барабанные, так и кольцевые) обмотки

5.Магнитопровод 2 статора должен иметь четкое число рабочих пазов и нести выходные обмотки 5 кольцевого типа, Магнитопровод 2 статора (поскольку несет обмотки кольцевого типа) должен иметь пазы как со

О

о о

о

00

стороны поверхности, обращенной к магни- топроводу 4 ротора (рабочие пазы), так и со стороны, обращенной к корпусу 1 статора (технологические пазы).

На роторе размещены две квадратурные обмотки б и 7 возбуждения (фиг. 2), выводы которых обозначены BiB2 и 8384. На статоре размещены две квадратурные выходные обмотки - сисусная 8 и косинусная 9, выводы которых обозначены соответственно CiC2 и KiKa.

В отличие от известного трансформатора выходные обмотки распределены по пазам магнитопровода так, что числа проводников синусной обмотки в пазах магнитопровода равны

Nci |-(1) NmSln 01+

+ (I

-1).23В,

(D

а числа проводников косинусной обмотки в пазах магнитопровода равны

NKI - - H JNmCost «1 +

0-1)

. 2 лр

z

.

(2)

где Nci, NK| - число проводников в l-м пазу магнитопровода соответственно синусной и косинусной обмоток;

I - номер паза;

«1 - угол между началом отсчета углов на расточке магнитопровода и осью симметрии первого паза;

р - число пар полюсов;

z - число рабочих пазов магнитопровода, несущего выходные обмотки;

Mm - максимальное число проводников обмотки в пазу.

ВТ может быть использован в режиме фазовращателя (фиг, 3), при этом к выводам подключена RC-цепочка из конденсатора 10 и резистора 11. Соединение выходных обмоток обозначено буквой О.

Трансформатор работает следующим образом.

При подаче напряжения переменного тока на обмотку б и зависимости от углового положения ротора а на синусной выходной обмотке 8 наводится напряжение, пропорциональное sinp a , а на косинусной выходной обмотке 9 наводится напряжение, пропорциональноеcosp a.

При подаче напряжения на обмотку 7 на выходных обмотках 8 и 9 будут соответственно наводиться напряжения, пропорциональные sinp( a +90°) ncosp(a +90°).

Данное распределение выходных обмоток, когда косинусная и синусные обмотки

размещены в разных пазах, обеспечивает практически отсутствие емкости между ними, поэтому при использовании такого ВТ с замыканием между собой по одному из выводов выходных обмоток не вызывает протекания по обмоткам дополнительного тока, замыкаемого через межобмоточную емкость и точку соединения выводов. Следовательно, от соединения обмоток не происходит дополнительного уменьшения

точности ВТ, что присуще известному трансформатору.

Формула изоб ретения

1. Синусно-косинусный вращающийся трансформатор, содержащий один магнито- провод, несущий обмотки возбуждения, и другой магнитопровод с четным числом пазов, несущий неравномерно распределенные выходные квадратурные обмотки кольцевого типа, отличающийся тё&, что, с целью повышения точности при его использовании в устройствах, где есть соединение выходных обмоток между собой,

числа проводников в рабочих пазах магнитопровода соответственно синусной и косинусной выходных обмоток равны

35

(-1) NmSln ai+

+ (1-1)

2 яр

,

40

(-1)H 1 NmCOS ai +

+ 0:D Z&l

где Ncf и NKI - число проводников в l-м пазу магнитопровода соответственно синусной и косинусной обмоток; I - номер паза;

сц - угол между началом отсчета углов на расточке магнитопровода и осьюсиммет- рии первого паза;

р - число пар полюсов; z - число рабочих пазов магнитопровода, несущего выходные обмотки;

Nm - максимальное число проводников обмотки в пазу.

2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что угол си определяется выражением оО %/4- - P/z

I

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения-повышение точности использования вращающегося трансформатора в устройствах, где есть соединение вы- ходных обмоток между собой. В синусно-косинусном вращающемся трансформаторе, содержащем магнитопроводы с обмотками возбуждения и с неравномернораспределительными квадратурными обмотками кольцевого типа, расположенными в четном числе пазов, числа проводников в рабочих пазах магнитопровода соответственно синусной Nci и косинусной NKI выходных обмоток равны: Nci {1/2 - -1 /2(-1) NmSln ai+ (I - 1) 2 лр/z, NKi - 1 /2 - -1/2(-1) NmCOs ai + (I - 1) 2 лр/z, где i - номер паза, d - угол между началом отсчета углов на расточке магнитопровода и осью симметрии первого паза, р - число пар номеров, z - число пазов магнитопровода, не- сущего выходные обмотки, Nm максимальное число проводников обмотки в пазу. Указанное распределение квадратурных обмоток приводит к уменьшению емкости между ними и к повышению точности использования трансформатора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил, (Л С

J

Фи.1

8

/ / /

01/9.1

Фиг.З