Многополюсной синусно-косунусный вращающийся трансформатор Советский патент 1977 года по МПК H02K24/00 

1

Настоящее изобретение относится к области электрически.х машин малой мощности и может быть иснользовано в системах автоматического контроля и регулирования в качестве датчиков угла повышенной точности.

Известны многополюсные синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, содержащие две магнитные системы (1). В таких устройствах квадратурные выходные обмотки расположены на магнитопроводах, принадлежащих разным магнитным системам, что исключает взаимное влияние выходных обмоток и повышает точность работы устройства.

Недостатком известного устройства являются большие осевые габариты и сложность конструкции.

Известен также многополюсный синуснокосинусный трансформатор, содержащий два магнитопровода с равномерно распределенными пазами. В пазах одного магнитопровода расположена первичная обмотка, а в пазы другого уложены две квадратурные выходные обмотки трансформатора (2).

Недостатком этого устройства является наличие вредной электромагнитной связи между выходными квадратурными обмотками, так как они уложены в одни и те же пазы магнитопровода. При подключении нагрузок на выходные обмотки эта связь проявляется в виде дополнительных токов выходных обмоток

2

и вызывает погрешность в работе в виде смещения ну.тевых положений выходного напряжения и искажений синусоидального закона ВЫ.ХОДНОГО напряжения при повороте ротора.

Для повышения точности преобразования за счет устранения электромагнитной связи выходными квадратурными обмотками в предлагаемом трансформаторе группы секций выходных квадратурных об.моток уложены в раздельные пазы в чередующейся последовательности, причем при числе пазов магнитопровода, несущего выходные обмоткп, кратном числу пар полюсов вращающегося трансфор.матора, число групп секций каждой обмотки выбрано в соответствии с соотношением:

Я

где л -число групп секций;

/г 1,2,3,

р - число пар полюсов вращающегося трансформатора.

На фиг. 1 представлен схематически описываемый трансфор.матор; на фиг. 2 - схема укладки квадратурных выходных обмоток вращающегося трансфор.матора.

Вращающийся трансформатор содержит два магнитопровода 1, 2 с равномерно распределенными пазами (фиг. 1). В пазах одного из

них, например I, установленного в неподвижном корпусе 3, размещена первичная обмотка 4, а в пазы другого, например 2, уложены квадратурные выходные обмотки.

Каждая квадратурная обмотка выполнена в виде распределенных последовательно Соединенных между собой групп секций. На фиг. 2 приведена схема распределения групп секций квадратурных обмоток для числа пазов магнитопровода, равного . Как следует из чертежа, группы секций 5, принадлежащих первой квадратурной обмотке, и группы секций 6, принадлежащих второй квадратурной обмотке, уложены в разные пазы с чередующейся последовательностью, а именно, первые шесть пазов занимает группа секций 5 первой выходной обмотки, последзющие шесть пазов занимает группа секдий 6 второй квадратурной обмотки и так далее.

Числа проводников выходных обмоток выбираются пропорционально синусам углов между заданным началом отсчета углов и осью соответствующего паза.

Так для одной из квадратурных обмоток, например, синусной число проводников Wi в f-OM пазу ДОЛЛ4НО определяться соотношением:

Г360°360° I

} + р - + (i - 1}р -7-J ,

W

где р 4 - ЧИСЛО пар полюсов, -число пазов магнитопровода, i - номер паза.

Число проводников второй квадратурной обмотки, косинусной, определяется при том же отсчете углов в соответствии с соотношением:

Г360 360° -1

45° + Р + ( Р Т

Задание начала отсчета углов при синусоидальном распределении обмоток может быть произвольным. Однако для получения удоб ной формы распределения лобовых частей и получения одинаковых параметров выходных обмоток начало отсчета выбирается таким образом, чтобы положение угла, соответствующее 45°, попадало на ось одного из лазов магнитопровода. При таком выборе отсчета выходные обмотки вращающегося трансформатора имеют одинаковые сочетания чисел проводников в пазах, что обеспечивает получение одинаковых параметров этих обмоток, а следовательно, и высокой точности преобразования.

Многополюсный вращающийся трансформатор может быть выполнен на любое заданное число пар полюсов и с произвольными числами пазов. Он может также работать в режиме

фазовращателя. В этом случае квадратурные обмотки, расположенные на магнитопроводе 2, выполняют функцию обмотки возбуждения, а функцию первичной обмотки выполняет одна из обмоток, расположенных на магнитопроводе 1.

Формула изобретения

1.Многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор, содержащий два

магнитопровода с равномерно распределенными пазами, в пазы одного из которых уложена первичная обмотка, а в пазы другого - две квадратурные выходные обмотки, выполненные в виде распределенных последовательно

соединенных между собой групп секций, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, группы секций квадратурных обмоток уложены в раздельные пазы в чередующейся последовательности.

2. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что при числе пазов магнитопровода, несущего выходные обмотки, кратном числу пар полюсов вращающегося трансформатора, число групп секций каждой квадратурной обмотки выбрано в соответствии с соотношением:

fl,

2/

где п - число групп секций, /% 1,2,3...., /5 -число пар полюсов, Источники информации, принйтые Во внимание при экспертизе:

I. Авторское свидетельство СССР № 276239, М. КЛ.2 Н 02К 24/00, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР 382203, М. кл.Н 02К 24/00, 1970 (прототип).

i miirfi tm (Ml

I ) 2 3 5 б 7 5 5 7( - --

fby4dU

4-05°

5

/J № 15 IS n в 13 SO 21 22 23

4

ms