Многополюсный вращающийся трансформатор Советский патент 1982 года по МПК H02K24/00 

(5) многополюсный ВРАЩАЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР

I

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для создания высокоточных систем измерения и передачи угла.

По основному а ВТ. с в. N 79908 известен многополюсный вращающийся трансформатор, содержащий разделенные воздушным зазором ротор и статор. В пазах ротора помещена сосредоточенная выходная обмотка, и на статоре расположена обмотка возбуждения, выполненная в виде равномерно распределенных по пазам секций, соединенных между, собой параллельно, причем последовательно с каждой включен регулируемый индуктивный элемент l .

Недостатком известного устройства является неполная автокомпенсация погрешности многополюсного трансформатора, обуловленной неравномерностью воздушного зазора.

Цель изобретения - повышение точнос,ти.

Поставленная цель достигается тем, что последовательно с каждой секцией обмотки возбуждения включен конденсатор.

На фиг„ 1 изображена схема многополюсного трансформатора; на фиг.2 частотная характеристика последовательного резонансного контура, образованного секцией обмотки возбуждения, „ регулируемым индуктивным элементом и конденсатором.

Устройство состоит из цилиндрического ротора 1, в пазах которого уложена сосредоточенная выходная обмотка 2 , и статора 3, в пазах которого

IS уложены идентичные секции обмотки вазбуждения -7. Каждая из секций включает в себя одинаковое число пар полюсов статора 3, т„е. число обмо2Q ток - секций кратно числу пар полюсов вращающегося трансформатора.Последовательно с каждой из секций t-7 включены соответственно индуктивные регулируемые элементы 8-11 и конден саторы 12-15 Обмотки секций 7 с включенными последовательно с ними регулируемыми индуктивными элементами и конденсаторами подключены к общему источнику переменного напряжения 16. Ротор 1 и статор 3, выполненные, например, из шихтованного электротехнического железа, разделен воздушным зазором о « При питании секций обмотки возбуж дения переменным напряжением от источника 16 в выходной обмотке 2 наводится ЭДС,величина которой изменяется по синусоидальному закону, причем полный период изменения проис ходит при повороте ротора на угол J 2-ЯГ 0. -р- еде Р - число пар полюсов многополюс ного трансформатора (коэффициент электрической редукции). В известных многополюсных трансформаторах при взаимодействии между собой обмоток статора и ротора возни кает погрешность, обусловленная нера номерностью воздушного зазора. Эта погрешность пропорциональна крутизне К изменения ЭДС пары полюсов выхЬдно обмотки при изменении, например, от эксцентриситета установки ротора (статора), воздушного зазора между зубцами взаимодействующих между собо пар полюсов статора и ротора. Таким образом, уменьшая величину К, можно уменьшить рассматриваемую погрешность, а в пределе при К О свести ее к нулюо Для выполнения условия К О необходимо регулировать ток, протекающ в витках обмотки возбуждения, состав ляющих пару полюсов таким образом, чтобы значение ЭДС, наводимой в витках выходной обмотки, оставалось неизменным при изменении зазора. В известных устройствах величина тока возбуждения определяется сопротивлением всей обмотки возбуждения и практически не изменяется при задани эксцентриситетов ротора и статора, поэтому величина ЭДС от одной секции существенно зависит от изменения зазора. Из-за конечной добротности секций обмотки возбуждения не удается добит ся полной стабилизации ЭДС при изменении зазора а следовательно, и пол ной автокомпенсации погрешности вращающегося трансформатора. Для усиления эффекта автокомпенсации необходимо регулировать ток возбуждения таким образом, чтобы обеспечивать независимость ЭДС от изменения зазора при наличии потоков рассеяния и реальной величине добротности секций обмотки, для чего используется последовательный резонансный контур, частотная характеристика которого приведена на фиг 2. Емкости С конденсаторов 12, 13, 1 и 15, входящих в состав таких контуров, выбираются таким образом, чтобы резонансная частота UUf) этих контуров была ниже рабочей частоты (jJU напряжения источника 12 Увеличение зазора между зубцами, охватывающими витками секций обмотки возбуждения, и соответствующими зубцами ротора, охватываемыми витками выходной обмотки, приводит к уменьшению индуктивности L секции обмотки возбуждения и, следовательно, к увеличению собственной частоты ii JF последовательного резонансного контура. Увеличение Ш приводит к смещению амплитудно-частотной характеристики резонансного контура и к увеличению тока возбуждения. Крутизна изменения тока возбуждения при изменении зазора зависит от добротности контура и от того, насколько собственная частота контура отличается от частоты ОУр напряжения источника питания 16. Таким образом, при выборе соответствующего значения емкости конденсаторов 12, 13, Т и 15 последовательный резонансные контуры настраиваются на частоту (V , при которой обеспечивается крутизна изменения тока возбуждения секции обмотки, позволяющая полностью стабилизировать выходную ЭДС при изменении зазора. формула изобретения Многополюсный вращающийся трансформатор по авт.св. № 79908 , о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности, последовательно с секциями обмотки возбуждения включен кЬнденсаторо Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР N79908, кл. Н 02 К 2А/00, 1979.