Схема включения вращающегося трансформатора Советский патент 1981 года по МПК H02K24/00 

(54) СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА

1

Изобретение относится к измерительным электромеханическим устройствам.

Известны схемы включения вращающегося трансформатора (ВТ) при работе на нагрузку, в которых для сохранения точности воспроизведения синусно-косинусного преобразования выполнено первичное симметрирование 1.

Для выполнения первичного симметрирования ВТ его квадратурная обмотка, смещенная на 90 эл. град, относительно оси обмотки возбуждения замыкается на симметрирующее сопротивление, активная и реактивная составляющие которого равны соответствующим составляющим выходного сопротивления источника питания или схемы питающей цепь возбуждения ВТ.

Первичное симметрирование делает выходные сопротивления ВТ неизменными при повороте ротора, и следовательно, при работе на нагрузку точность воспроизведения синусно-косинусных зависимостей сохраняется такой же, как при отсутствии нагрузок, т. е. на холостом ходу. Практически первичное симметрирование ВТ, непосредственно подключаемого к источнику питания, выполняется замыканием квадратурной обмотки накоротко, что обеспечивает с некоторой точностью постоянства выходных сопротивлений ВТ. Но такой метод первичного симметрирования приемлем только при источнике питания, имеющем малое внутреннее сопротивление или при низких требованиях к точности ВТ.

Недостатком известных схем включения ВТ является низкая точность симметрирования ВТ, потребность в специальных симметрирующих устройствах и снижение точности работы ВТ при непостоянстве выход10ного сопротивления источника, питающего ВТ.

Цель изобретения - повышение точности ВТ при работе на нагрузку за счет улучшения первичного симметрирования ВТ.

Цель достигается тем, что первичные

15 квадратурные обмотки подключены к источнику питания параллельно.

Такое выполнение схемы включения ВТ сохраняет работоспособность всей схемы, но обеспечивает точное первичное симмет20рирование ВТ независимо от величины и постоянства параметров источника, питающего ВТ. Кроме того, питание квадратурной обмотки тем же напряжением, что и основной обмотки возбуждения, обеспечивает повышение коэффициента передачи. При использовании кольцевого трансформатора он включается между источником питания и первичными обмотками.

На чертеже показана схема включения ВТ при работе на нагрузку.

Схема включения ВТ при работе на нагрузку состоит из источника питания 1 (индукционного или электронного), вращающегося трансформатора 2, имеющего две квадратурные первичные обмотки BiBz и ВзВ+, подключенные параллельно к источнику питания, выходных обмоток ВТ CiCj и KiKz и нагрузок 3 и 4. В общем случае нагрузками могут быть RC-цепи, обмотки других ВТ или другие схемы. Такое подключение входных обмоток ВТ, не меняя существа его работы на нагрузку, не обеспечивает идеальное первичное симметрирование независимо от параметров питающей цепи, и при этом не требует применения каких-либо симметрирующих устройств. Кроме того, при изменении выходных параметров источника питания симметрирование не нарущается. Предложенная схема делает постоянными полные выходные сопротивления вторичных обмоток ВТ и, следовательно, подключение нагрузок не изменяет точность воспроизведения синусоидальных зависимостей выходного напряжения ВТ от угла поворота ротора. Питание обеих обмоток приводит к повыщению коэффициента передачи ВТ, увеличивая его в Vz раза.

Схема работает следующим образом.

При подаче на обмотку напряжения переменного тока от источника 1 ток этой обмотки создает магнитный поток, который наводит в выходной синусной (CiCz) обмотке ВТ напряжение пропорциональное sinoi-, а в выходное косинусной (KiK2) обмотке ВТ напряжение пропорциональное coscL, где oL - угол поворота ротора ВТ в электрических градусах, отсчитываемый от положения, при котором взаимная индукция обмоток CiCj и BiBz обращается в ноль.

При подаче напряжения питания на обмотку ВзВ4. от источника 1, так как ось этой обмотки сдвинута на 90 эл. град, относительно обмотки BiB2, на обмотках CiCa и KiKi, при этом же отсчете угла oi соот-ветственно наводятся напряжения пропорциональные

sin (ci + 90°) и cos (oi + 90°).

Таким образом, на обмотке CiCa наведено суммарное напряжение пропорциональное

sinci + sinfci + 90°) Va sin(oL-f 45°), a на обмотке KiKa

cosci- + cos(ci + 90°) VScos(/ + 45°).

Следовательно, выходные напряжения ВТ пропорциональны синусу и косинусу угла поворота ротора со смещением начала отсчета на 45° эл. град, и увеличением амплитуды в VS раза.

Поскольку обе первичные цепи замкнуты

на одно и то же сопротивление (выходное сопротивление источника питания) в ВТ выполнено первичное симметрирование и, следовательно, выходные сопротивление вторичных обмоток ВТ при изменении угла поворота ротора оС не меняется. Это обеспечивает сохранение точности воспроизведения синусной зависимости при подключении любых нагрузок на вторичные цепи.

Схема включения ВТ при работе на нагрузку обеспечивает сохранение точности, аналогичной точности холостого хода. Обеспечивает постоянство выходных сопротивлений обмоток, что дает возможность провести точную настройку RC-контуров при использовании ВТ в режиме однофазного фазовращателя.

Схема обеспечивает повыщение коэффициента передачи в /5 раза. При выполнении ВТ в бесконтактном вариа нте путем введения в него кольцевого трансформатора, обмотка возбуждения и квадратурная к ней первичная обмотки, расположенные на роторе ВТ, подключаются параллельно вторичной обмотке кольцевого трансформатора. Такое выполнение бесконтактного ВТ, обеспечивает постоянство выходных сопротивлений его обмоток, устраняет фазовую погрещность и повышает в 1,4 раза его выходное напряжение.

Формула изобретения

обмотками, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности работы на нагрузку, первичные квадратурные обмотки подключены к источнику питания параллельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе