Схема включения вращающегося трансформатора Советский патент 1982 года по МПК H02K24/00 

(5) СХЕМА ВКЛОЧЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ТРАНСФОРМАТОРА

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к информационным электрическим микромашинам, и может быть использовано для повышения точности вращающихся трансформаторов (ВТ), предназначенных для работы в системах авто 1атического регулирования и счетно-решающих устройствах.

Известна схема включения ВТ, в которой с целью повышения точности квадратурная обмотка закорочена. При закороченной квадратурной обмотке происходит демпфирование поперечной составляющей магнитного потока, благодаря чему повышается точность ВТ 11.

Однако при такой схеме включения ВТ эффективность демпфирования ограничивается наличием индуктивного соiпротивления рассения и активного сопротивления квадратурной обмотки.

Наиболее близким к предлагаемому является схема включения ВТ, содержащая две пары взаимно перпендикулярных обмоток, одна из которых состоит из синусной и косинусной обмоток, а другая - из обмотки возбуждения и квадратурной обмотки, замкнутой на конденсатор.-емкостное сопротивление I которого примерно равно индуктивному сопротивлению квадратурной обмотки 2.

Недостатком этого известного технического решения является низкая точность ВТ, обусловленная тем, что при указанной величине емкостного сопротивления конденсатора величина остатрчйой ЭДС значительно возрастает, а работа ВТ при колебаниях частоты напряжения возбуждения станоЬится неустойчивой.

Целью изобретения является повышение точности ВТ за счет уменьшения основных погрешностей и дополнительных погрешностей ВТ при изменении температуры окружающей среды и напряжения возбуждения.

3 951

Указанная цель достигается тем,что в схеме включения вращающегося трансформатора с двумя парами взаимно перпендикулярных обмоток вращающегося трансформатора,одна из которых состоит из синусной и косинусной обмоток, а другая - из обмотки возбуждения и квадратурной обмотки, замкнутой на конденсатор, емкостное сопротивление конденсатора Х. в цепи квадратурной обмотки равно

.-т

()

W

а,

.

где Х| - индуктивное сопротивление намагничивающего контура;

Xq - индуктивное сопротивление

рассеяния квадратурной контурной обмотки;

г - активное сопротивление квадратурной обмотки;

а в цег1И обмотки возбуждения включен конденсатор, величина емкостного сопротивления которого равна величина емкостного сопротивления конденсатора, включенного в цепь квадратурной обмотки.

На чертеже представлена электрическая схема вращающегося трансформатора. Она содержит ,2. рбмотка возбуждения ВТ; В :, 84- квадратурная обмотка ВТ; С синусная обмотка .ВТ; К Kq - косинусная обмотка ВТ; С - конденсатор.

Из-за наличия различного рода технологических погрешностей ось магнитного потока не совпадает с осью обмотки возбуждения. Появляющаяся при этом поперечная составляющая магнитного потока Фп , индуктирующая в квадратурной обмотке ЭДС.Е , приводит к погрешностям в работе ВТ.

Изменения температуры окружающей среды и напряжения возбуждения вызывают изменения величины поперечной составляющей магнитного потока, что приводит к уходу нулевого положения ВТ.

Следовательно, для повышения точности ВТ возникает необходимость в демпфировании потока Фп. Квадратурная обмотка выполняет роль демпфирующего контура.

При замыкании квадратурной обмотки накоротко по ней протекает ток

W

5814

После несложных преобразований по-

лумаем

.(m)ER

Г- Е.

k -J-TT -(Ь1

г%(х„.Х5) -- ЧХт-ЬГ

Активная составляющая тока проявляется в виде остаточной ЭДС, а реактивная составляющая создает пропорциональный ей поток фц, демпфирующий поток Ф(,.

Из-за наличия в квадратурной обмотке потерь полного демпфирования

потока Фп не происходит. Включение в цепь квадратурной обмотки конденсатора определенной емкости позволяет компенсировать ее потери и тем самым повысить ее демпфирующие свойства.

Для обеспечения полного демпфирования потока Фо,необходимо, чтобы реактивная составляющая тока Djc была равна тЬку, который протекал бы по

квадратурной обмотке при отсутствии потерь ( и ), т.е., чтобы

. ,

14)

)

c(n,.(5)

В результате решения управления (5 ) получаем выражение для величины емкостного сопротивления, включаемого в цепь квадратурной обмотки конденсатора 2 .

Таким образом, включение в цепь квадратурной обмотки конденсатора с емкостным сопротивлением Cl ) позволяет за счет улучшения демпфирующих ее свойств уменьшить основные и до1толнительныепогрешности (уход нулевого положения ВТ при изменении температуры окружающей среды и напряжения возбуждения).

Однако включение в квадратную обмотку конденсатора ухудшает условия первичного симметрирования ВТ, что может отрицательно сказаться при работе ВТ на симметричную нагрузку и при отсутствии вторичного симметрирования.

Для устранения этого недостатка необходимо в обмотку возбуждения последовательно включить конденсатор 5 с емкостным сопротивлением в соответствии с выражением (1 ). Включение в обмотку возбуждения такой емкости не только улучшает усло вия первичного симметрирования, но. и обеспечивает уменьшение амплитудно погрешности при изменении напряжени возбуждения. При этом коэффициент трансформаци ВТ равен ) . - , . ., эФа , , +UX5- Am) 34/где эс)), эффективное число вит ков обмотки возбуждения и выходной (синусной или косинусной обмотки соответственно. При изменении напряжения возбуждения вследствие нелинейности кривой намагничивания происходит изменение магнитной проводимости магнит ной системы ВТ, т.е. сопротивление намагничивания обмотки возбуждения получает некоторое приращение, вели чину которого обозначим через dXjy,Следовательно, коэффициент трансфор мации также изменится, т.е. ВТ в ус ловиях изменяющейся величины напряж ния возбуждения будет работать с ам плитудной погрешностью. Амплитудная погрешность или вели чина изменения коэффициента трансфо мации составляет при этом -I A4 ™f1- 4s U Отсюда видно, что амплитудная погрешность становится равной нулю при выполнении условия . (8) Это условие может быть выполне но, если последовательно с обмоткой возбуждения включен конденсатор с емкостным сопротивлением Х, .(Xs-x).(9) Решая это уравнение относительно Xf, получаем в€;личину емкостно16го сопротивления, определяемую по выражению (.1 } . Таким образом, данная схема включения обеспечивает повышение точности работы ВТ за счет уменьше- ния основных погрешностей при работе как на симметричную, так и на несимметричную нагрузку; амплитудной погрешности при изменении напряжения возбуждения; ухода нулевого положения ВТ при изменении температуры окружающей среды; ухода нулевого положения ВТ при изменении напряжения возбуждения. Формула изобретения Схема включения вращающегося трансформатора с двумя парами взаимно перпендикулярных обмоток,одйа из которых состоит из синусной и косинусной обмоток, а другая - из обп мотки,возбуждения и квадратурной обмотки, замкнутой на кондесатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности вращающегося трансформатора, емкостное сопротивление Х конденсатора в цепи квадратурной обмотки равно : Х V 1 . л - индуктивное сопротивление намагничивающего контура, Хс индуктивное сопротивление рассеяния квадратурной обмотки. г - активное сопротивление квадратурной обмотки; а последовательно с обмоткой возбуждения включен конденсатор, величина емкостного сопротивления которого равна величине емкостного сопротивления конденсатор а, включенного в цепь квадратурной обмотки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Хрущев В.В. Электрические машины автоматических устройств, Л. , Энергия, 1976, с.250. 2.Авторское свидетельство СССР № 205911, кл. G 08 С 19/08, 1966.