МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР Советский патент 1968 года по МПК G08C19/48 H02K1/26 

Известные многополюсные вращающиеся трансформаторы, решающие зависимость sin /Са, где К. - целое число, а - угол поворота, состоят из магнитопроводоБ статора и ротора в виде кольцевых концентрически расположенных пакетов магнитопроводов, имеющих цилиндрические поверхности в зазоре между пакетами. Цилиндрические поверхности, образующие зазор вращающегося трансформатора, имеют одинаковое число пазов на каждом магнитопроводе для размещения в них обмоток.

Предложенный вращающийся трансформатор, решающий зависимость sin- ее, где Z -

i

число пазов магнитопровода ротора и статора, а - геометрический угол поворота ротора, отличается от известных тем, что для повышения точности воспроизведения синусоидальной зависимости один из его магнитопроводов (ротора или статора) имеет контур зубцов, образующих поверхность зазора машины, выполненный по конфигурации, описываемой формулой

где р - радиус (его длина зависит от углового положения) - расстояние от центра вырубки до контура зубца при текущем значении угла ее, отсчитываемого от оси симметрии зубца;

г - радиус окружности, проходящей через точки зубцов магнитопроводов, лежащие на их осях симметрии С р при а 0);

б - величина зазора машины на осях

симметрии зубцов; Z - число пазов магнитопровода.

Трансформатор отличается также тем, что для упрощения его конструкции контур зубца магнитопровода выполнен по окружности, касающейся контура зубца на его оси симметрии, с центром, не совпадающем с центрол

вырубки магнитопровода, а также тем, что для одновременного решения синусного и косинусного преобразования обмотка возбуждения размещена на магнитопроводе с контуром зубцов по переменному радиусу, причем магнитопровод, несущий вторичные обмотки, выполнен с числом зубцов в два раза большим, чем число зубцов на магнитопроводе, несущем обмотку возбуждения, а синусная и косинусная обмотки смещены относительно друг друны в виде последовательных секции, каждая из которых охватывает одновременно два зубца магнитопровода. На фиг. 1 показан один из видов вырубок магнитапровода, (ротора); на фиг. 2 - выполнение зубца для вырубки ротора по упрощенной технологии. На фиг. 1 и 2 обозначены: расстояние р or центра вырубки до контура зубца при текущем значении угла а, отсчитываемого от оси симметрии зубца, радиус г окружности, проходящей через точки магнитопроводов, лежащие на их осях симметрии, величина зазора 6 машины на осях симметрии зубцов, число пазов г магнитопровода, величина радиуса R наружного контура зубца. Устройство содержит ротор 1 с фигурными зубцами 2 и статор 3. В предложенном трансформаторе (ВТ) один из магнитопроводов (ротора или статора) имеет контур зубцов, образующий поверхность зазора машины, выполненный по определенной конфигурации, описываемой формулой Р) р г ±3/1V i где р - радиус, длина которого зависит от углового положения (расстояние от центра вырубки до контура зубца при текущем значении угла а, отсчитываемого от оси симметрии зубца); радиус окружности, проходящей через точки зубцов магнитопроводов, лежащие на их осях симметрии (р при а 0); величина зазора машины на осях симметрии зубцов; число пазов магнитопровода. В формуле (1) знак « + берется для описания контура зубца ротора, а знак «- для контура зубца статора. Равенство, описывающее контур одного из Магнитопроводов (при цилиндрическом контуре другого магнитопровода 3) получено следующим образом. Если величина зазора 6 между зубцами магнитопровода ротора и статора не равномерна, но периодически (под каждым зубцовым делением) повторяется, то поток взаимодействия («) первичной и вторичной цепей ВТ с достаточной точностью выражается формулой Для решения синусоидальной зависимости sin-- а в виде выходного напряжения следует ВЫПОЛНИТЬ уравнение sinf а, которое будет выполнено при условии, если При переходе от функции изменения зазора к функции, описывающей контур зубца 2 и получено выражение (1). Следует отметить, что выполнять контур зубца 2 по данной функции Б виде зависимости (1) несколько сложно, так как сложно контролировать геометрию контура. Поэтому для упрощения технологического процесса изготовления штампов вырубок такого ВТ предлагается контур зубцов выполнять по окружности с центром, лежащим на оси зубца вырубки, но не совпадающим с центром вырубки (см. фиг. 2). Величина R наружного контура зубца выбирается из соображений наилучшего приближения функции (1) с окружностью радиуса R в диапазоне изменения величины- ос от О до 70°. Для современных габаритов машин (наружный диаметр 70-25 мм) величина R может быть вычислена по формуле гг + (г -S)-2г(г-о) . cos R .on. (5) 2r -2(r -5) . cos ЧТО соответствует проведению окружности через две точки контура, описываемого формулой (1), а именно: через точку, лежащую на . 60°. 2 оси зубца, и точку при а . Для одновременного решения синусного и косинусного преобразования (sin - а и cos-а) фигурный контур зуба трансформатора (ВТ) расположен на магнитопроводе, несущем обмотку возбуждения, а на магнитопроводе, несущем выходные обмотки, число пазов делается в два раза больше, с тем, чтобы разместить две выходные цепи (синусную и косинусную), каждая из которых выполнена из секций, охватывающих по два зубца вырубки. Выходные обмотки по положению на пакете смещаются относительно друг друга на один зубец.

расположённых пакетов магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения синусоидальной зависимости, контур каждого зубца, образующий зазор машины, одного из магнитопроводов вылолнен с изменяющимся радиусом р как функцией угла а, отсчитываемого от направления оси зубца по зависимости

Р-/-:г8/1 -,

V т ;

где г - радиус окружности, проходящей через точки зубцов магнитопровода, лежащих на их оси симметрии;

б - величина зазора на осях зубцов;

Z - число зубцов вырубки магнитопровода;

р - радиус, отсчитываемый от центра вырубки до контура зубца при текущем значении угла а.

2.Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, контур зубца магнитопровода -выполнен по окружности, касающейся контура зубца на

его оси симметрии, с центром, не совпадающим с центрам вырубки маг«итопровода.

3.Трансформатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью одновременного решения синусного и косинусного ореобразования, обмотка возбуждения размещена на магнитопроводе с контуром зубцов по переменному радиусу, причем магнитопровод, несущий вторичные обмотки, выполнен с числом зубцов в

два раза большим, чем число зубцов яа магнитопроводе, несущем обмотку возбуждения, а Синусная и косинусная обмотка смещены относительно друг друга на один зубец матнитопровода и выполнены в виде последовательных секций, каждая из которых охватывает одновременно два зубца магнитопровода.