Линейный вращающийся трансформатор Советский патент 1979 года по МПК H02K24/00 G01B7/30 

возбуждения и квадратурной с взиимно перпендикулярными осями, ротор с диуми двухполюсными распределенными обглогками с взаимно перпендикулярными оси;,;: и усилитель, снабжен дополнительной обмоткой, расположенной на статоре параллельно обмотке возбуждения, причем вход усилителя подключен к источнику напряжения через последовательно соединенные роторную и упомянутую дополнительную обмотки, а выход - к обмотке возбуждения.

На чертеже представлена электрическая схема линейного вращающегося трансформатора, выполненная согласно данному изобретению.

Линейный вращающийся трансформатор содержит на статоре обмотку 1 возбуждения и дополнительную обмотку 2, электрические оси которых параллельны, взаимно перпендикулярные обмотки на роторе - косинусную обмотку 3 и синусную (выходную) обмотку 4, усилитель 5 переменного тока, вход которого подключен к источнику напряжения через последовательно соединенные обмотки 2 и 3, а выход - к обмотке 1 возбуждения, а также расположенную на статоре коротко замкнутую квадратурную обмотку 6.

При подключении входа усилителя 5 к напряжению сети f/i на его выходе появляется напряжение IJz, под действием которого по обмотке 1 протекает ток, создающий электромагнитный поток, наводящий ЭДС 4 в выходной обмотке 4 и ЭДС EZ и з в последовательно соединенных обмотках 2 и 3, включенных таким образом, что сумма ЭДС, наведенных в них, поступает на вход усилителя 5 с противоположным знаком относительно напряжения f/i. При равенстве сигнала обратной связи (суммы ЭДС Е и ЕЗ) напряжению t/i сигнал на вход усилителя 5 не поступает и система находится в равновесном состоянии. В случае появления сигнала рассогласования (в том числе и из-за изменения условий эксплуатации) система стремится его уменьшить, т. е. при достаточно большом коэффициенте усиления усилителя

, + ,(1)

а фазы ЭДС во всех обмотках, так как они индуцируются одним и тем же электромагнитным потоком, совпадают между собой (или сдвинуты на 180°) и фазой напряжения t/i. При равенстве числа витков в обмотках 1 и 2, ЭДС Ё равна ЭДС самоиндукции i в обмотке 1:

, - 4.(2)

Величина ЭДС в обмотках 3 и 4 определяется поотношениями:

, :- COS а; ., -/Cii jSina,

где К.13 - коэффициент взаимоиндукции

между обмотками 1 и 3; /(и - коэффициент взаимоиндукции

между обмотками 1 и 4; а. угол поворота ротора.

Решая приведенные равенства (1) - (4) относительно ЭДС Е;,, получим:

- Ci4Sina

1 - Ai3 COS а

откуда следует, что фаза выходной ЭДС не зависит от угла поворота ротора. При /(|з 0,536 и изменении угла а в диапазоне от минус 60° до +60° полученная зависимость отличается от линейной функции не более чем на 0,08%.

Использование предлагаемого линейного врап;ающегося трансформатора обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущсс1ва:

значительное уменьшение погрешностей от изменения условий эксплуатации, что повысит точность работы и расширит сферу применения ЛВТ;

уменьшение практически до нуля угла сдвига фазы между выходной ЭДС и напряжением сети, что упростит применение ЛВТ;

упрощение конструкции, так как базовой

конструкцией могут являться обычные четырехобмоточные синусно-косинусные враП1.ающиеся трансформаторы, а параллельные обмотки могут изготав.чиваться одновременно сдвоенным проводом.

Формула изобретения

Линейный вращающийся трансформатор, содержащий статор с двумя двухполюсными распределенными обмоками - возбуждения и квадратурной с взаимно перпендикулярными осями, ротор с двумя двухполюсными распределенны.ми обмотками с взаимно перпендикулярными осями и усилитель, отличающийся тем, что, с целью

уменьшения фазовой погрешности от угла поворота и погрешности от изменения условий эксплуатации, трансформатор снабжен дополнительной обмоткой, расположенной на статоре параллельно обмотке возбуждения, причем вход усилителя подключен к источнику напряжения через последовательно соединенные роторную и упомянутую дополнительную обмотки, а выход - к обмотке возбуждения.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Хрущов В. В. Электрические микромашины переменного тока для устройства автоматики. Л., «Энергия, 1969, с. 77-108.

2. Авторское свидетельство СССР № 317092, кл. G 08С 9/04, 1971.

3. Асиновский Э. И. и др. Коррекция погрешностей синусно-косинусных трансформаторов. М., «Электричество, 1975, N° 3,

с. 43-48.