ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ Советский патент 1973 года по МПК G01R25/04 

1

Устройство относится к системам автоматического контроля и регулирования.

Известны однофазные фазовращатели, содержащие статор и ротор, выполненные в виде трех пакетов магнитоБровода, на первых двух пакетах магнитопровода статора расположены обмотки с п парами полюсов, а на третьем пакете магнитопровода статора размещена т пар полюсная обмотка, на первых двух пакетах магнитопровода ротора расположены по две квадратурные обмотки с п нарами ПОЛЮСОВ, а на третьем пакете магнитопровода ротора расположены две квадратурные обмотки с т парами полюсов.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем первый и второй пакеты магнитопровода ротора развернуты друг относительно

друга на угол / -1 , а обмотки первого пакета

магнитопровода ротора подключены к обмоткам третьего пакета, обмотки второго пакета магнитопровода ротора подключены к обмоткам третьего пакета через резисторы. Такое выполнение позволило повысить точность и надежность работы фазовращателя.

На чертеже приведена принципиальная схема предложенного фазовращателя.

Фазовращатель содержит обмотки 1-5 статора, расположенные на трех пакетах магнитопровода; обмотки 6-11 ротора, расположенные также на трех пакетах 12, 13, 14 магнитопровода, вал 15, на котором закреплены пакеты 12, 13, 14; резистры 16-20.

Обмотка 1, размещенная на первом пакете магнитопровода статора, подключена непосредственно к источнику питания фазовращателя, а обмотка 2, размещенная на втором пакете магнитопровода статора, подключена к тому же источнику через последовательно с

ней включенный фазосдвигающий резистор 16. Таким образом, цепь возбуждения фазовращателя составляют две статорные обмотки 1 и 2 и резистор 16.

Роторные обмотки фазовращателя соединяются только между собой, взаимно неподвижны и поэтому не нуждаются в каких-либо токоподводящих устройствах.

Обмотки 6 и 7, размещенные иа пакете 12 магнитопровода ротора, подключены непосредственно к обмоткам 10 и И, размещенным на пакете 14 магпитопровода ротора.

Обмотки 8 и 9, размещенные на пакете 13 магнитопровода ротора, подключены соответственно к обмоткам 10 и 11 через носледовательно включенные фазосдвигающие резисторы 17 и 18.

Обмотка 3, размещенная на третьем пакете магнитопровода статора, является выходной обмоткой фазовращателя. Оси полюсов обмоток, расположенных на первом и втором пакетах магнитопровода статора (или на пакетах 12 и 13), должны быть развернуты друг относительно друга на угол - градусов; оси полюсов обмоток, расположенных на третьих пакетах магнитопроводов статора и ротора, могут размещаться произвольно относительно других. Пакеты магнитопроводов ротора и и статора с расположенными «а них обмотками образуют вращающиеся трансформаторы с п парами полюсов, а третьи пакеты магнитопроводов ротора и статора Образуют вращающиеся трансформаторы с т парами полюсов. Принцип работы фазовращателя заключается в следующем. При подаче напряжения возбуждения на входную обмотку фазовращателя в зависимости от углового положения ротора «а обмотках 6 и 8 пакетов магнитопровода ротора индуктируются напряжения, пропорциональные sin ла (п - число пар полюсов этих магнитопроводов), а на обмотках 7 и 9 наводятся напряжения, пропорциональные cos /га. Напряжения, снятые с обмоток 6 и 7, имеют фазу, близкую к фазе питающего напряжения. Эту фазу принимают равной нулю. Снятые напряжения возбуждают обмотки 10 и 11. Напряжение обмотки 6, .поданное на обмотку 11, трансформируется на обмотку 3 с умножением на sin та, (т - число пар полюсов обмоток на третьем пакете магнитопровода статора и ротора), а напряжение обмотки 7, поданное на обмотку 10, трансформируется на Об.мотку 3 с умножением на cosma. Таким о бразом, от обмотки возбуждения 1 до выходной обмотки 3 протрансформируется напрял ение f/Bux.i COS па COS m а - sin Л а Sin m а COS (п 4- tn) а. Напряжения, снятые с обмоток 8 и 9 и лоданные через последовательно включенные активные сопротивления на обмотки 11 и 10, сдвигаются по фазе.на некоторый угол за счет включенных резисторов. Резистор сопротивления 16 В цепи возбуждающей обмотки 2 предварительно сдвигает фазу напряжений обеих обмоток на угол примерно 45°, а затем резистор 18 в одной цепи и резистор 17 в другой цепи доводят общий сдвиг фазы до 90°. Таким образом, резисторы 16, 17, 18 подбираются такими, чтобы фазы напряжений, поданных с обмоток 8 и 9 на обмотки 10 и 11, были сдвинуты относительно фаз напряжений, поступающих на эти же обмотки с обмоток 6 и 7, на угол 90°. Напряжение обмотки 9, поданное на обмотку 11, трансформируется на обмотке 3 с умножением на sin та, а напряжение обмотки 8, поданное на обмотку 10, трансформируется на обмотке 3 с умножением на cos та. Таким образом от обмотки возбуждения 2 до выходной обмотки 3 трансформируется напряжение вы5 .2 / cos па. sin тя -f- / sin /га cos ma - у sin (п т) о. При выполнении одинаковых коэффициентов пропордиональности в соотнощениях для вых.1 и t/Bbix.2, что достигается выбором обмоточных данных обмоток 1, 2, 6, 7, 9 и 8, общее выходное напрял ение фазовращателя на обмотке 3 будет равно Bbiz- Bbix.,+ f/Bb,x.,cos(n+/«) a+ysin(n+m)a. Следовательно, амплитуда выходного напряжения независимо от угла а имеет постоянное значение, а фаза Ф i(n-{- т) у.. С целью упрощения конструкции фазосдвигающие резисторы частично или полностью получают путем выполнения обмоток 2, 9, 8 из сплава высокого сопротивления. Например, роторные обмотки удобнее выполнить целиком из сплава высокого сопротивления, чтобы не крепить к ротору резисторов 18 и 17. Кро.ме того, резисторы 18 и 17 можно заменить одним резистором, если параметры обмоток 8 и 9 равны между собой с больщой точностью. При небольщом количестве пар полюсов (п и т), с .целью повыщения точности работы фазовращателя, на первом и втором пакетах магнитопровода статора размещают дополнительно квадратурные обмотки 5 и 4, замыкаемые на симхметрирующие резисторы 19 и 20. В случае большого количества пар полюсов обмотки 4 и 5 и резисторы 19 и 20 не устанавливаются. Предмет изобретения Фазовращатель, содержащий статор и ротор, выполненные в виде трех пакетов магнитонровода, на первых двух пакетах хмагнитопровода статора расположены обмотки с п парами полюсов, а на третьем, - обмотка с т парами полюсов, на первых двух пакетах магнитопровода ротора расположены по две квадратурные обмотки с п парами полюсов, а на третьем - две квадратурные обмотки с т парами полюсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства, первый и второй пакеты магнитопровода ротора развернуты один относиельно другого на угол - 1 , а обмотки первого пакета магнитопровода ротора подключены к обмоткам третьего пакета, и обмотки торого пакета магнитопровода ротора подключены к Обмоткам третьего пакета через резисторы.

У (X ОО

р-.п