Двухотсчетный вращающийся трансформатор

 

Изобретение относится к электротехнике, к классу электрических машин автоматических систем и вычислительной техники, и может быть использовано при создании двухотсчетных вращающихся трансформаторов (ДВТ), имеющих на единой магнитной цепи обмотки грубого и точного отсчетов. Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение добротности ДВТ. ДВТ содержит магнитопроводы ротора и статора, на одном из которых, имеющим число зубцов, равное числу полюсов точного отсчета, размещена общая обмотка возбуждения грубого и точного отсчетов, а на другом-две пары квадратурных выходных обмоток грубого и точного отсчетов. Обмотка возбуждения выполнена в виде последовательно включенных секций, охватывающих каждый зубец магнитопровода, число витков в которых определено выражением WI=W<SB POS="POST">M</SB>P[(-1)<SP POS="POST">I</SP>-1+ ASINΑ I] , гдеА=2A/PSINφ /Z ,WI - число витков, охватывающих I-тый зубец

I-номер зубца

W<SB POS="POST">M</SB>P - число витков, охватывающих зубец магнитопровода и создающих основную гармонику (P) точного отсчета

P-число пар полюсов обмоток точного отсчета

Z-число зубцов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения

а - отношение амплитуд основных гармоник грубого и точного отсчетов намагничивающей силы обмотки возбуждения

98AI - угловое положение оси I-того зубца. 3 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Н 02 К 24/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4287976/24-07 (22) 21.07. 87 (46) 23.04. 89 „Бюл. Н- 15 (72) Б. П. Леонов, А, И, Милюков и А,И.Русских (53) 621,214.2(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1034130, кл. Н 02 К 24/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1312695, кл. Н 02 К 24/00, 1984. (54) ДВУХОТ СЧЕТНЫЙ ВРАЩА1ОЩИЙСЯ ТРАНСфОРМАТОР (57) Изобретение относится к электротехнике, к классу электрических машин автоматических систем и вычислительной техники, и может бысть использовано при создании двухотсчетных вращающихся трансформаторов (ДВТ), имеющих на единой магнитной цепи обмотки грубого и точного отсчетов. Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение добротности ДВТ. ДВТ содержит магнитопроводы ротора и статора, на одном

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах автоматических систем и вычислительной техники, в частности в двухотсчетных вращающихся трансформаторах (ДВТ) .

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение добротности.

На фиг. 1 показано взаимное расположение статора и ротора ДВТ; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема ДВТ; на фиг. 3 — пример из которых, имеющим число зу бцо в, равное числу полюсов точного отсчета, размещена общая обмотка возбуждения грубого и точного отсчетов, а на другом — две пары квадратурных выходных обмоток грубого и точного отсчетов. Обмотка возбуждения выполнена в виде последовательно включенных секций, охватывающих каждый зубец магнитопровода, число витков в которых определено выражением 1 м; =

W >p ((-1 ) +А s in g; 1, где A=2 a/

/P з1п /Z, W; — число витков, охватывающих 1 тый зубец, 1 — номер зубца; И вЂ” число витков, охватывающих зубец магнитопровода и создающих основную гармонику (р) точного отсчета; р — число пар полюсов обмоток точного отсчета; Z — число зубцов магнито провод а, несущего обмотку возбуждения; а — отношение амплитуд основных гармоник грубого и точного отсчетов намагничивающей силы обмотки возбуждения; о(; — угловое положение оси i-того зубца. 3 ил, 1 табл, 2 выполнения схемы обмотки возбуждения

ДВТ .

ДВТ состоит из соо сно р асположенных неподвижного корпуса статора 1 (фиг, 1), несуще го магнитопровод 2, и поворотного корпуса ротора 3, несущего магнитопровод 4.

На магнитопроводе 2 и 4 статора и ротора размещаются обмотки 5. Обмотка возбуждения может размещаться как на роторе, так и на статоре.

1474806

В описываемзм примере будем счи" тать, что обмотка возбуждения размещена на роторе, а выходные обмотки— на статоре. 5

На роторе размещена обмотка 6 возбуждения. На статоре размещены пара квадратурных двухполюсных обмоток

7 и 8 грубого отсчета и пара квадратурных многополюсных обмоток 9 и 10 точного отсчета с числом пар полю-.. сов P.

Выходные обмотки ДВТ имеют синусоидальное распределение витков в секциях. 15

Магнитопровод ротора имеет число зубцов (Z) равное числу полюсов точно ro от счет а (2Р ) .

Обмотка возбуждения ДВТ выполнена общей для грубого и точного отсче- 20 та и состоит из последовательно включеннык секций, охватывающих каждый зубец магнитопровода, числа витков в которых равны

W. =W, ((-1) +А sin ; J, II II

o(= — + -(i+1) 2Р P (2) И вЂ” число витков обмотки возбуж1 дения, охватывающих х-й зубец магнитопровода;

W — число витков, охватывающих 30 зубец магнитопровода, создающих гармонику р точного отсчета; номер зубца;

2а 35

А= — -т--Р sin í/Z а — отношение амплитуд основных . гармоник грубого и точного отсчетов намагничивающей силы обмотки возбуждения; 40

P — число пар полюсов обмоток точного отсчета;

Z — число зубцов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения;

М; - угловое положение оси i-ro . зубца.

Начало отсчета углов а; определяется в зависимости от требуемой вза. имной ориентации основных гармоник,.® намагничивакщих сил грубого и точного отсчетов. При совпадении начал отсчета углов для основных гармоник грубого и точного отсчетов (первой и Р-й), е(; определяется выражением где i — номер зубца.

Рассмотрим выполнение ДВТ на примере, когда з адано; число зубцов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, равно 12; число витков, охватывающих зубец магнитопровода и создающих гармонику точного отсчета

И =40; число пар полюсов точного отсчета а=0, 15.

2а

А= — — — — =0 193

Ф °

° II

P szn—

Расчет распределения чисел витков обмотки возбуждения по выражениям (1) и (2) представлен в таблице. Закон распределения чисел витков обмотки на зубцах при округленных до целых значений чисел витков представлен в графе 7 таблицы. Схема обмотки выполненной по расчетным данным представлена на фиг. 3, где все секции охватывают по одному зубцу, а число .витков охватывающих каждый зубец, написано у лобовых частей секций.

Нумерация пазов (обозначенных на чертеже) выполнена так, что первый зубец размещают между 1-м и 2-м пазами, второй зубец — между 2-м и 3-м пазами и т.д.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения переменного тока на обмотку возбуждения создается намагничивающая сила, в распреде- . . лении которой имеются пространственные гармоники порядка 1 и р.

Поскольку первичные и вторичные обмотки взаимодействуют только по одинаковым гармоникам, то гармоника р в зависимости от углового положения ротора наводит в выходных обмотках точного отсчета 9 и 10,имеющих число пар полюсов равное Р, напряженйя, пропорциональные, соответственно sin Ро4 и cos PeC, а первая гармоника в зависимости от углового положения ротора наводит в выходных обмотках грубого отсчета .7 и 8,,имекицих число пар полюсов, равное единице, напряжения, пропорциональные соответственно sinN и созЫ .

Обмотка возбуждения более технологична, так как содержит только однотипные секции охватываацие один зубец магнитопровода.

5 1474806 6

Обладая свойством обмотки возбуж- выражением с округлением до целых дения точного отсчета и обмотки воэ- значений чисел буждения грубого отсчета, обмотка

Г возбуждения имеет общее число витков, 5 равное общему числу витков такой же где W — число витков, охватывающих обмотки выполняющей только функции i-й зубец; обмотки возбуждения точного отсчета, W — число витков охватывакнцих то

Э

Формул а из обретения зубец магнитопровода, соэда 10 ющих основную гармонику точного отсчета; — номер зубца;

Двухотсчетный вращакицийся трансформатор, содержащий магнитопроводы ротора и статора, на одном иэ которых, имеющем число зубцов, равное числу полюсо в точного от счет а 2Р, 15 размещена обмотка возбуждения грубого и точного отсчетов, а на другом— две пары выходных квадратурных обмоток грубого и точного отсчетов, обмэтка возбуждения содержит последова- 20 тельно соединенные секции, каждая из которых охватывает один зубец, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения добротности, числа витков в секциях обмотки возбуждения определены

2а

А — -т ——

P sin n/Z

1 I (1) + W, +А sink; (-1) e; sin o(;

А sine;

1 1

2 -1

3 1

4 -1

5 1

6 -1

7 1

8 -1

9 1

10 -1

ll

12 -1

15 0,2588

45 0,7071

75 0,9659

105 0,9659

135 О, 7071

165 0,2588

195 -О, 25 88

225 -0 7071

255 -0,9659

285 -0,9659

315 -0,7071

345 -0,050

О, 050

О, 136

О, 186

О, 186

О, 136

О, 050

-0,050

-О., 136

-О, 186

-О, 186

-О, 136

-1,050 отношение амплитуд основньк гармоник грубого и точного отсчетов намагничивающей силы обутки возбуждения; число пар полюсов обмоток точного отсчета; число зубцов магнитопровода, несущего обмотку воэбужде-.:ь ния угловое положение оси i-ro зубца.

1,050 42

-О, 864 -35

1, 186 47

-О, 814 -33

1, 136 45

-0,950 -38

0,95 38 — 1, 136 -45

0,814 33

-1, 186 . -47

О, 864 35

l, 050 -42

1474806

Сост авитель В. Комаров

Редактор С. Патрушева Техред Л. Сердюкова Корректор

Заказ 1908/55 Тираж б45 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101