Многополюсный вращающийся трансформатор Советский патент 1979 года по МПК H02K24/00 

Изобретение относится к области электрических микромаитн и может быть использовано в системах автоматики и вычислительной техники для ввода информации в цифровые вычислительные устройства.

Известны многополюсные вращающиеся трансформаторы, содержащие несколько магнитопроводов ротора и статора, при этом на одних магнитопроводах расположены обмотки точного канала, а на других - обмотки грубого канала 1.

Наличие нескольких магнитопроводов усложняет конструкцию трансформаторов, увеличивает массо-габаритные показатели.

Известны двухканальные вращающиеся трансформаторы, которые содержат кольцевые и барабанные обмотки, активные части которых расположены в одних и тех же пазах 2.

Массо-габаритные показатели таких вращающихся трансформаторов меньще. Однако точность нреобразования, которую они обеспечивают, ниже, что является следствием наличия взаимной индуктивности разнополюсных обмоток, расположенных в одних и тех же иазах.

2

Известны многополюсные вра цающиеся трансформаторы, статор и ротор которых выполнены дисковыми. На обращенных сторонах дисков нанесены печатным способом обмотки . 3.

Недостатком указанных трансформаторов является весьма малая взаимоиндукция между первичными и вторичными обмотка.ми в обоих каналах, что вызывает необходимость применения специальных источников нитания высокой частоты, промежуточных усилителей и сложных мер по экранировке и устранению наводок. В результате значительно увеличивается объем, сложность и стоимость электронной аппаратуры.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению по технической сущности и решаемой задаче является многонолюсный вращающийся трансформатор, содержащий магнитопроводы статора и ротора, несущие обмотки грубого и точного каналов, установленные концентрично. Обмотки грубого канала расположены в пазах магнитопроводов статора и ротора, выполненных на обращенных друг к другу цилиндрических поверхностях магнитопроводов 4. Недостатком известного вращающегося трансформатора является наличие паразитных потокосцеплений мейсду обмотками грубого и точного канала, расположенных в одних и тех же пазах, что снижает точность вращающегося трансформатора. Целью изобретения является повышение точности многополюсного вращающегося трансформатора. Указанная цель достигается тем, что один магнитопровод, например ротора, снабжен дополнительным дисковым магнитопроводом с кольцевым выступом, установленным со стороны торца ротора таким образом, что образуется торцовый зазор с магнитопроводом статора, причем на обращенных друг к другу поверхности диска и торце магнитопровода статора выполнены пазы, в которые уложены обмотки точного канала. Кроме того -ротор может быть снабжен обмотками второго точного канала и вторым дисковым магнитопроводом, установленным симметрично первому так, что образуется второй торцовый зазор с другим торцом статора, на обращенных друг к другу поверхности второго диска и торце статора в пазах расположены обмотки второго точного канала. На фиг. 1 приведен пример конструктивного выполнения многополюсного вращающегося трансформатора (ВТ); на фиг. 2 - разрез ВТ А-А фиг. 1; на фиг. 3 - другой пример конструктивного выполнения ВТ. ВТ содержит магнитопроводы статора 1 и ротора 2 (фиг. 1 ). Один из магнитопровоДов, например ротора2, содержит диск 3. На цилиндрических поверхностях магнитопроводов статора и ротора, расположенных концентрично, выполнены пазы 4 и 5. На торцовой поверхности диска 3, примыкающей к статору, выполнены пазы 6. На одной из торцовых поверхностей магнитопровода статора 1 выполнены пазы 7, примыкающие к пазам 6. В пазах 5 и 6 ротора уложены соответственно обмотки возбуждения грубого 8 и точного 9 каналов. В пазах 4 и 7 статора уложены соответственно выходные обмотки 10 грубого и точного 11 каналов. Многополюсный ВТ может содержать второй диск 12 (фиг. 3), на торцовой поверхности которого, примыкающей ко второй торцовой поверхности статора, выполнены пазы 13. На второй торцовой поверхности статора 1 выполнены пазы 14, примыкающие к пазам 13. В пазы 13 и 14 уложены соответственно обмотки возбуждения 15 и выходные обмотки 16 второго точного канала. Диски 3 и 12 установлены относительно друг друга с угловым смещением, соответствующим взаимной компенсации систематических составляющих погрещностей обоих точных каналов. ВТ может быть также выполнен с одним или двумя дисками на статоре, а не на роторе. В этом случае обмотки возбуждения грубого и точного каналов выполняются в пазах статора, а выходные обмотки в пазах ротора. При работе ВТ (фиг. 1) в качестве датчика системы передачи угла, выходные обмотки грубого 10 и точного 11 каналов соединяются с входными обмотками приемников грубого и точного каналов следяьДей системы. Амплитуды ЭДС, индуцированных в обмотках 10 и U при подключении напряжения возбуждения к обмоткам 8 и 9, меняются при повороте ротора ВТ-датчика, что приводит к изменению направлений векторов магнитного поля в приемниках. В результате следящая система разворачивает приемники на углы, соответствующие углу поворота датчика, причем благодаря наличию точного канала обеспечивается высокая точность системы, а благодаря наличию грубого канала достигается однозначность углов поворота датчика и приемника. Увеличение точности ВТ обусловлено уменьшением влияния грубого канала на точный и снижением погрешностей точного канала. Снижение погрещностей точного канала обеспечивается расположением его обмоток в пазах на торцовых поверхностях магнитопроводов. Наличие пазов точного канала на торцовых поверхностях магнитопровода упрощает и технологию изготовления с точки зрения повышения точности, так как точный канал имеет открытые -активные поверхности и одинаковые условия обработки пазов ротора и статора, что позволяет осуществить взаимозаменяемость оснастки и инструмента. Такая конструкция облегчает возможность более точного изготовления магнитопроводов и улучшает условия контроля нанесения пазовой изоляции, укладки обмоток, то есть решает задачи повЁ.1шения качества и надежности изделия. Упрощение изготовления даже при той же точности выполнения зубцовой зоны способствует увеличению точности ВТ, так как уменьшается возможность возникновения случайных дефектов. При отмеченной выше повышенной технологической точности изготовления деталей и узлов происходит дальнейшее снижение как случайных, так и систематических погрещностей ВТ. Задача еще большего повышения точности решена во второй конструкции Bt. В ней предусмотрено два котйплекта обмоток точного канала, расположенных соответственно в пазах 6-7 и 13-14. При изготовлении зубцовых зон обоих точных каналов на одном и том же оборудовании, одним инструментом и одним методом, характер и величина систематических погрешностей этих каналов получаются одинаковы. После предварительной сборки ВТ и измерений погрешностей точных каналов в отдельности, по виду полученных характеристик определяют