Многополюсный вращающийся трансформатор

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик (1ц1001343 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 19.08.81 (21) 3330675/24-07 (51)М. Кд. с присоединением заявки М—

Н 02 К 24/00

Гесударствелльа камктет (23) Приоритет— (53) УДК621. 314. .214.2(088.8) Опубликовано 28.02.83. Бюллетень Фе 8

Дата опубликования описания 28.02.83

Ilo делам лзебретелкй и втхрытий (72) Авторы изобретения В.В.Артистова, Б.П.Леонов и А.И.Ийлюков

1 (71) Заявитель (54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ

ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение .относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных датчиков угла систем автоматического регулирования.

Известны многополюсные вращающиеся трансформаторы, содержащие статор и ротор с обмотками возбуждения и выходными. Иагнитопроводы статора и ротора выполнены с различными числами ,пазов (1 J .

Недостатками данных ВТ являются невысокая точность преобразования угла и большие радиальные размеры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многополюсный вращающийся трансформатор

1 который содержит зубчатые магнитопроводы статора и ротора, один из которых выполнен с числом зубцов, кратным числу полюсов, а другой с числом пазов меньшим числа полюсов. На одном из магнитопроводов выполнен скос пазов (21 .

Указанный ВТ имеет высокую прочность при числе зубцов магнитопроводов, равном или большем числа полюсов. Но при малых габаритах ВТ, когда число .зубцов хотя бы одного магнитопровода

5 должно быть выполнено меньше, числа полюсов, точность такого ВТ мала в связи с возникновением низших гармоник намагничивающей силы (НС), которые приводят к появлению значительных погрешностей.

Цель изобретения - повышение точности эа счет уменьшения влияния низ=

15 ших. гармоник.

Поставленная цель достигается тем, что в вращающемся трансформаторе, содержащем два магнитопровода, в пазах .одного иэ них, в котором число

2о пазов меньше числа полюсов, расположены выходные обмотки, а на другом магнитопроводе, имеющем число пазов кратное числу полюсов, расположена обмотка возбуждения, параллельно од3 10013 ной секции обмотки возбуждения под ключен резистор.

Кроме того, на статоре может быть установлена дополнительная обмотка, к которой подключен резистор.

На чертеже схематически изображено расположение обмоток вращающегося трансформатора.

Многополюсный вращающийся трансформатор содержит статор 1, имеющий р в рассматривающем примере восемь пазов, и ротор 2, имеющий шесть пазов.

Число полюсов равно восьми. В пазах статора расположена обмотка 3 возбуждения, которая выполнена для рассмат- 15 риваемого примера в виде равновитковых секций с чередующейся полярностью.

Б пазах ротора расположены две квадратурные (смещенные на 90 эл. град. ) обмотки 4 и 5, одна иэ которых имеет число проводников в пазах равное И = k sin р с, а другая - И2=

cos p g., где k - коэффициент пропорциональности, р — число пар полюсов, сС вЂ” угловое расположение паза. 25

К одной из секций обмотки 3 возбужденияя параллельно подключен резистор б. Для приведенного на чертеже примера (2р=8, z=6) квадратурные обмотки ротора будут иметь следующие гармоники НС: 2, 4, 8, 10, 14, 16, 20, 22,... . Из приведенного ряда следует, что многополюсный ВТ при числе пазов меньшим числа полюсов (z=á, 2p=8) имеет в разложении HC квадратурных

35 обмоток гармонику (V =2), порядок которой меньше порядка основной гармо(Vîñн =4)

Обмотка возбуждения многополюсного

ВТ при числе зубцов магнитопровода равном или большем числа полюсов принципиально не имеет низших гармоник, но в связи с наличием технологических погрешностей изготовления магнитной цепи обмотка возбуждения содержит весь спектр гармоник НС. Взаимодействие значительных по величине низших гармоник выходных обмоток 4 и 5 с одноименными технологическими гармониками возбуждения приводит к искажению синусоидальной зависимости вы50 ходного напряжения ВТ от угла поворота ротора.

Подключение резистора 6 параллельно одной из секций обмотки 3 возбуждения изменяет величину тока в этой сек55 ции, что приводит к изменению величины HC этой части обмотки возбуждения. В результате этого создается

4 весь спектр гармоник НС> в том числе и гармоника V=2, имеющая фазу противоположного знака по отношению к аналогичной гармонике выходных обмоток. Регулировкой величины сопротивления амплитуда второй гармоники НС обмотки возбуждения устанавливается равной амплитуде одноименной гармоники НС выходных обмоток. Это равенство фиксируется по достижению максимальной точности преобразования угла в синусно-косинусное изменение ab>ходного сигнала. Выполняется подбор сопротивления следующим образом. B зависимости от характера и расположения технологических дефектов изготовления магнитной системы ВТ для полной компенсации низшей гармоники МДС необходимо произвести пробные подключения резистора б к произвольным секциям обмотки возбуждения, расположенным на дуге, охватывающих два полюсных деления.

В рассматриваемом примере полюсное деление равно одному зубцу статора, поэтому необходимо проверить точность ВТ при подключении резистора 6 к первой секции (указано на чертеже сплошными линиями), а также к второй секции (указано на чертеже пунктиром). Фактическое место подключения сопротивления определяется по минимуму погрешности ВТ.

На статоре может быть установлена дополнительная обмотка 7 в виде секции, охватывающей зубец магнитопровода, несущий обмотку возбуждения. Эта секция замкнута на резистор 8. Токи, индуктируемые в этой секции, демпфируют часть потока возбуждения, в результате чего в НС обмотки возбуждения появляется низшая гармоника НС, которая компенсирует погрешность ВТ от низшей гармоники вторичной цепи аналогично описанному выше.

Предлагаемое устройство дает возможность создать многополюсные вращающиеся трансформаторы, обладающие, высокой точностью и малыми радиальными размерами.

Формула изобретения

1. Многополюсный вращающийся трансФорматор, содержащий зубчатые магнитопроводы статора и ротора, на магнитопроводе с числом пазов, кратным числу полюсов, расположена обмотка

Составитель В.Комаров

Редактор Ю.Ковач Техред Е.Харитончик Корректор С.йекмар

Заказ 1435/68 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, MocKBa, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1001 возбуждения, выполненная в виде сек,ий, а на другом магнитопроводе с числом пазов меньшим числа полюсов расположены синусоидально распределенные выходные обмотки, о т л и ч а ю щ и й-% с я тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения низших гармоник намагничивающей силы, параллельно одной секции обмотки возбуждения под ключен резистор. о

2. Трансформатор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что на магнито343 d йроводе, несущем обмотку возбуждения, установлена дополнительная обмотка в тех же пазах, в которых расположена одна из секций обмотки возбуждения,. а параллельно этой дополнительной обмотке подключен резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 304541, кл. Н 02 K 24/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР 299919, кл. H 02 M 5/32 1969.