Многополюсный вращающийся трансформатор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных машин. Целью изобретения является повышение точности. Многополюсный вращающийся трансформатор содержит синусоидально распределенные выходные обмотки. Секции разных выходных обмоток: синусной и косинусной, лежащие в общих пазах магнитопровода, выполнены разными по типу

одни кольцевые, другие барабанные. Это достигается путем выполнения каждой обмотки в виде двух частей, одна из которых кольцевая, вторая - барабанная. 2 табл.,3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 К 24/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4318734/24-07 (22) 20.10.87 (46) 30,09.89. Бюл. 11- 36 (72) А.И. Милюков (53) 621.313.334,654.94(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 417878, кл. Н 02 К 24/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Р 418939, кл. Н 02 К 24/00, 1972.

1 (54) МНОГОПОЛ!ОСН! !Й ВРАЩА10!ЦИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин.

Целью изобретения является повышение точности использования многополюсного вращающегося трансформатора в преобразователях угол-код путем снижения емкости между его выходными обмотками.

На фиг,1 схематично изображен многополосный вращающийся трансформатор; на фиг.2 — его принципиальная электрическая схема; на фиг,3 — пример выполнения выходных обмоток вращающегося трансформатора, Многополосный вращающийся трансформатор состоит из соосно расположенных неподвижного корпуса 1 статора фиг.!, несущего магнитопровод 2, и поворотного корпуса 3 ротора, несущего магнитопровод 4, На магнитопроÄÄSUÄÄ 1511820 А !

2 при создании высокоточных информационных машин. Целью изобретения является повышение точности. Многополосный вращающийся трансформатор содержит синусоидально распределенные выходные обмотки. Секции разных выходных обмоток: синусной и косинусной, лежащие в общих пазах магнитопровода, выполнены разными по типу: одни-кольцевые, другие — барабанные, Это достигается путем выполнения каждой обмотки в виде двух частей, одна из которых кольцевая, другая — барабанная. 2 табл., 3 ил. водах 2 и 4 статора и ротора размещены обмотки 5. Один из магнитопроводов (в рассматриваемом примере магнито провод ротора) несет на себе обмотки возбуждения, другой (магнитопровод статора) — выходные обмотки.

Магнитопровод ротора может иметь любое число зубцов и нести обмотки любого типа. Магнитопровод статора имеет число зубцов, не кратное числу пар полюсов, и несет синусоидально распределенные обмотки, На роторе фиг,2 размещены два квадратурные обмотки 6 и 7 возбуждения с выводами В„В. и ВзВ соответственно, На статоре размещены две квадратурные выходные обмотки: синусная 8 и косинусная 9 с выводами С,С и K K соответственно.

Секции разных выходных обмоток, занимающие одни и те же пазы, выполнены разного типа: одни — барабанные, 3 151 другие — кольцевые. Секции кольцевого типа синусной обмотки расположены в пазах 10-16, а барабанного типа — в пазах 17-22. Секции кольцевого типа косинусной обмотки расположены в пазах 17-22, а барабанного типа — в пазах 10-16, Покажем образование выходных обмоток такого вида на конкретном примере. Пусть многополюсный вращающийся трансформатор имеет число пар полюсов р=60 число зубцов (пазов) магнитопровода статора 213 и максимальное число проводников в пазах магнитопровода одной обмотки N =100.

Используя известные соотношения для распределения проводников синусоидально"распределенных обмоток, определим числа проводников в пазах магнитопровода: для синусной обмотки

1820 4

20 начиная с паз а 1 7, проводники выполняются в виде барабанной обмотки, секции которой охватывают зубцы магнитопровода.

Номера зубцов j обозначены следующим образом. Первым зубцом считается зубец между пазами .10 и II вторым— зубец между пазами 11 и 12 и т,д.

Число витков синусной обмотки, охватнвающих j-й зубец, обозначено через

W .,косинусной обмотки — через W g .

ci

Число проводников, которые наносятся кольцевыми, в i-м пазу магнитопровода для синусной обмотки обозначено через

N,,. для косинусной - через N„;.

В табл,2 приведены числа проводникоа в пазах, наносимых кольцевыми секциями., числа витков на зубцах, наносимых барабанными секциями для синусной и косинусной обмоток (обозначение пазов как в табл,1), N =Nein с1 ; =1008in e для косинусной обмотки

В табл,1 под 9 1 обозначен паз 10 из фиг 3. Этот сдвиг сохраняется 45 и для других пазов по табл.1. Сохранив рассчитанные значения чисел проводников в пазах магнитопроводов каждой обмотки (Nc и N „; по табл,1), разделим обмотку на две части, эани- 50 маюлие rto половине пазов магнитопровода, и одну из них будем выполнять кольцевой (через ярмо), а другую— барабанной, При этом для первой части используются рассчитанные числа 55 проводников в пазах, кроме паза 10, где только часть проводников мотается через ярмо, а для второй части, N ; =И соэ d ; =IOOcos,;, где с(; =45 +р 360/Z(1-1)=45 +

+6 360/13(i-1)=45 +166,15(i-1);

" номер паза; р — число пар полюсов;

Z " "число зубцов магнитопровода;

М,,И„;- числа проводников в i-м пазу магнитопровода соответственно синусной и косинусной обмоток;

N — максимальное число провод" м Ъ ников одной обмотки в пазах магнитопровода.

В табл, 1 приведен расчет проводни- 40 ков в пазах синусной и косинусной обмоток

Как видно из табл,2, в большинстве пазов магнитопровода (кроме первого паза, где кольцевая секция имеется в синусной и косинусной обмотках) разные обмотки наносятся секциями разного типа (одни — кольцевыми, другие — барабанными).

На фиг,3 у лобовых частей секций указано число витков в них, Для сек" ций, намотанных кольцевыми, это соответствует числам проводников Н, и (N „;, для секций барабанного типа это — числа витков, охватывающих j-й зубец, т.е. Wc> и М„

Точка соединения .частей синусной обмотки кольцевого и барабанного типа обозначена С, а точки соединения частей косинусной обмотки кольцевого и барабанного типа обозначены К .

Как видно из схем обмоток, состав секций синусной и косинусной обмоток одинаков, что обеспечивает одинаковые их параметры, Многополюсный вращающийся трансформатор работает следующим образом.

При подаче напряжения переменного тока на обмотку 6 в зависимости от .углового положения ротора d,на синусной выходной обмотке 8 наводится напряжение, пропорциональное sinpa(, а на косинусной выходной обмотке 9.— напряжение, пропорциональное совр А.

При питании со".стороны обмотки 7 на выходных обмотках 8 и 9 будут соответственно наводитвоя напряжения, 1511820

Таблиц а 1

Паз, " с sin с,. cos с(э Vi, N „.

N 1

3

5

7

9

ll

12

211,15

l 7,31

183,46

349,66

155,77

32),92

128,08

294,23

100,38

266,54

72,69

238,85

0,7071

-0,5173

0 2975

-0,0604

-0,1803

0,4104

-0,6167

0,7872

-0,9119

0,9836

-0,9982

0,9547

-0,8558

0,7071

-О, 8558

0,9574

-0,9982

0,9836

-0,9119 0,7872

-0,6167

0,4104

-0,1803

-0,0604

0,2975

-0,5173

-52

-6

-18

-62 79

-91

-100

-85

-85

†1

-91

-62

-18

30

-52

5 пропорциональные sin(pd+90 ) и

cos (pd+90 ), При размещении обеих выходных обмоток на одном и том же магнитопроводе они наносятся на одни и те же

5 зубцы и соприкасаются между собой в пазах и на лобовых частях. Поэтому между обмотками образуется большая емкость. Потенциалы выходных обмоток при повороте ротора меняются от нуля до максимума по разным (синусному и косинусному) законам, т.е, между обмотками есть разность потенциалов.

При подсоединении между собой выходных обмоток (например, при соединении вывода С, с К,),под действием разности потенциалов по обмоткам протекает ток. Этот ток, создавая падение напряжения на сопротивлениях выходных 20 обмоток, наводит дополнительные сигналы, искажающие точность воспроизведения синусной зависимости, При использовании многополюсных вращающихся трансформаторов подключа- 25 ются к синусному и косинусному входам преобразователя. Так как одна иэ клемм каждого из этих входов подсоединена к корпусу преобразователя, то происходит взаимное соединение вы- 30 ходных обмоток вращающихся трансформаторов, что приводит к снижению точности их работы.

Предлагаемое выполнения вращающихся трансформаторов снижает емкость между выходными обмотками эа счет их полного разнесения в лобовых частях и частичного разнесения внутри пазов, где они небольшой поверхностью соприкасаются друг с другом, что приводит к повышению точности при использовании вращающихся трансформаторов в преобразователях угол — код.

Ф о р м у л а изобретения

Многополюсный вращающийся трансформатор, содержащий синусоидально распределенные синусную и косинусную обмотки с секциями кольцевого типа и зубчатый магнитопровод, на котором установлены обмотки, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, каждая обмотка снабжена секциями барабанного типа и выполнена одинаковой с другими по числу . и типу секций, секции разного типа каждой обмотки соединены последовательно, число зубцов, охваченных секциями барабанного типа одной обмотки, равно целой части от деления числа зубцов магнитопровода на два, а секции барабанного типа разных обмоток охватывают разные зубцы магнитопровода, 67

-52

-14

-12

79

-62

41

-12

-18

86

-14

30

81

13

Зубец, И 1511820

Таблиц а 2 с1 к й1

1511820

Составитель В. Комаров

Редактор А. Лежнина Техред И.Верес Корректор С. Черни

Заказ 5909/55 Тираж 648 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Г ) Г

4 15

ППППП„

Г Р Г

6 I 2ni zr