ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР Советский патент 1970 года по МПК H02K24/00 G01B7/30 

Изобретение относится к области автоматнкн и вычислительной техники.

В известных ВТ нри подключении нагрузки к выходной обмотке возникает магнитный поток реакции нагруженной обмотки, имеющий некомпенсируемую поперечную составляющую, которая ухудшает точность преобразования угла поворота в напряжение.

Для компенсации поперечного потока ВТ применяются первичное и вторичное симметрирования, которые осуществляются подключением сопротивлений (активных и реактивных) к квадратурным обмоткам статора и ротора.

Однако при симметрировании ВТ затруднен точный подбор симметрирующих сопротивлений (особенно при нагрузке ВТ комплексным сопротивлением), кроме того, при изменяющейся нагрузке симметрирование малоэффективно, а иногда бесполезно.

Цель изобретения - устранение этих недостатков путем автоматической компенсации поперечного потока ВТ при любой нагрузке. В предлагаемом ВТ эта цель достигается созданием цепи автоматической компенсации поперечного потока, для чего вращающийся трансформатор дополнительно содержит квадратную обмотку на статоре и усилитель, вход которого подключен к основной квадратурной обмотке, а выход - к,дополнительной.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого ВТ; на фиг. 2 - векторная диаграмма его работы.

ВТ содержит на статоре обмотку возбуждеиия Ci и две квадратурные обмотки €2 и Сз, выходную обмотку PI на роторе и усилитель переменного тока У, вход которого подключен к основной обмотке €2, а выход - к дополнительной обмотке Сз.

ВТ работает следующим образом.

При подаче напрялчения U на обмотку Ci в магнитной системе ВТ возникает продольный поток ФПР , который создает в выходной обмотке PI Э.Д.С., пропорциональную углу поворота ротора. При подключении нагрузки 2„ Б выходной обмотке возникает ток, создающий поток Ф, направленный перпендикулярно плоскости выходной обмотки. Так как обмотка PI может быть развернута на любой угол а

от нуля до 360°, то поток Ф может иметь любое направление. Вектор потока Ф1 можно разлолчить па продольною Фщр и поперечную составляющие. Продольная составляющая , ослабляющая основной поток Фпр,

компенсируется увеличением тока обмотки возбуждения Ci. Поперечная составляющая inon преобразуется с обмоткой Сг в напряжение U-2. С этого момента работа предлагаемого ВТ отличается от работы известных ВТ.

переменного тока, с выхода которого напряжение {7з подается на обмотку Сз и преобразуется в поток Фк 1 компенсирующий поток inonОбмотки С- и Сз расположены соосно между собой; и ортогонально по отношению к обмотке Ci. Поэтому измерение и компенсация нотоков происходит ио одной осп - оси поперечного иотока ВТ.

Выбором коэффициента усиления но нанряжению усилителя обеспечить уменьшение потока по ноперечной осп в 100 и более раз. Действительно

U, KyU.

АФ Ф1поп-Фк;

/2 пн-ДФ,

где Ку - коэффициент усилеиия усилителя ио напряжеиию,

/Снп - коэффициепт преобразованпя в поток,

Спн- коэффициент преобразовапия тока в наиряжение,

АФ-величина разностного потока на поперечной оси ВТ.

Решая приведенные равенства относительно АФ, получим;

Аф ф1

1+К

где К КпаКуКппИз этого выражения видно, что величина поперечного потока в ВТ уменьшается в (+К) раз.

К усилителю переменного тока не нредъявляется высоких требований по линейности или стабильности, так как он работает в замкнутой системе.

Таким образом, благодаря размешению па поперечной оси статора ВТ двух квадратурных обмоток и подключению их ко входу и выходу усилителя, отпадает необходимость подбора симметрирующих сопротивлений ВТ и расширяются возмол ности точной работы его при переменной нагрузке.

Предмет изобретения

Вращаюшийся трансформатор, содержащий квадратурную обмотку на статоре и выходную обмотку на роторе, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, он содержит дополнительную квадратурную обмотку на статоре и усилитель, вход которого подключен к основной квадратурной обмотке, а выход - к дополнительной.

Продольная ось В 7

Лопереиная

.о.

пр

Риг.2