Двухотсчетный вращающийся трансформатор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН

Н 02 K 24/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

- и Авто сиса сви фтнъствм

7

1 ф

Г ОСУДИ СТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

Г}О ДЕЛАМ ИЗО6РЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

: (21. ) 341 2218/2407 . (22.) 24. 03. 82 (46 ) О7.08.83.. Бюд. Ю 29 (72} A.È. Иилюков (53 ) 641. 313. 334 (088. 8 ) (56 ) 1 Авторское - сщщетельство СССР

Ф 535674 кл; н 02. к 24/00, 1974.

2. Авторское сэйдетельство АЗССР

Р 754590, кл»: Н.02 К 24/00, 1978.

{S4 )(57). 1. ДВУ ЮтСЧйУНЫй ВРМУаИЦКа-.

СИ ТРАНСФОРМАТОР, зыисЛненный в виде::двух электрических машин, каждая,из,которых содержит магнитопро-. воды- статора и ротора, на даух -од. ноименных магнйтопроводах обеих. электрических машин установлены две. взаимоаерпеидииулярные синусные

:н косиаусные обмотки с различным числом пар полкн:ов, одна .пара вэаимоперпенцикулярных обмоток являет;ся Выходной и: q обмоткой йа каждом нз двум других магннтопроводах, о т л и .ч а .ю шийся тем,,что, .с целью повышения точиости передачи угла, на каждом магнитопроводе ,.с вэаимоперпендикулярными обмоткамй установлена дополнительная пара

1,Я0„„41 0 А выходных взаимоперпендикулярных си-. нусных и косинусных обмоток -с числом пар полюсов, равным числу аар полЮсов обмоток другого -магнитопровода, вторая пара основных взаимоперпендикулярных обмоток также является выходной, причем:дополнительRO к -основным .Обмоткам HiR каждом

МагнитопРовоДе с одной .обмоткОй, являющейся входной, установлено по обмотке с чиСЛом нар ПолЮсон, равным числу пар полюсов дополнйтельных обмоток соответствующего магии-; тойровода с взаимоперпендикулярными.обмотками, основные входные обмотки подключены к одинаковым зажимам источника питания одноименными выводами,-а дополнительныеразноименными, одноименные основные выходные обмотки соединены аоследоватепъно согласно, а дополнитель ные выходные .- Последовательно» встречно.

-.. 2. Трансформатор по rr. 1, о т -. л и ч а ю шийся тем, что aoc"" ледовательно с одной as -входных,обмоток с .большим. числом пар полюсов включен резистор.

1034130.

Изобретение относится к электрическим машинам. автоматических систем и вычислительной техники,, в частности к вращающимся трансформаторам.

Известны двухатсчетные вращающиеся трансформаторы с расположением раэнопалюсных обмоток грубого и точного отсчетов на общем .магнитопроваде, в котором с целью .повышения точности за счет уменьшения проявления взаимодействия между каналами грубого и точного отсчетов в режиме передачи угла . в цепь обмотки возбуждения одного. из канадов введено фаэосдвигающее устройства (1.)s Это позволяет несколько йовысить точность передачи угла в режиме передачи угла.- Однако точность .устройства остается недостаточной, а при использовании в режиме пре. образователя "угол-код" - прежнЕй»

Наиболее близким к предлагаемому па технической сущности является бесконтактный вращающийся трансформатор„ выполненный в виде двух электрических машин, каждая из которых содержит магнитопроводы статора и ротора. На каждом одноименном магнитопроводе Обеих электрических машин установлены две взаимоперпендикулярные обмотки с различным числам пар полюсов и с обмоткой на каждом роторе f2).

Недостатком трансформатора:явля" ется малая точность передачи угла.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что двухотсчетный вращающийся трансформатор выполнен в виде двух электрических машин, каждая из которых содержит магнитопровады статора и ротора. На двух одноименных магнитопровадах обеих электрических машин установлены две взаимаперпендикулярные синусные и косинусные обмотки с различным числом пар полюсов и с обмоткой на каждом из двух других магнитопроводах.

На каждом магнитопрбводе с взаимоперпендикулярными обмотками установ» лена дополнительная пара выходных взаимааерпендикулярных синусных и косинусных обмоток с числом пар полюсов, равным числу пар полюсом обмоток другага магнитопровода. Вторая пара основных вэаимаперпендикулярных обмоток также является выходной, причем дополнительно к основ.ным обмоткам на каждом магнитопрово де с одной обмоткой,.являющейся входной, установлено по обмотке с чис лам пар полюсов, равным числу пар-полюсов дополнительных обмоток саатветствук»щего магнитоправода с вэаимоперпендикулярными обмотками.

Основные входные обмотки подключены к одинаковым зажимам источника питания одноименными выводами, а дополнительные — разноименными, одноименные основные выходные обмотки

5 соединены последовательна согласно, а дополнительные выходные - послетовательна-встречно.

Последовательно с одной иэ входных обмоток с большим числом пар

Щ полюсОв может. быть включен резистор.

На фиг. 1 показана принципиальная схем размещения узлов конструкции двухотсчетного вращающегося трансформатора (BT J; на фиг. 2 — прин у. ципиальная электрическая схема размещения н взаимного подключения обмо-. ток ВТ, Двухатсчетный BT состоит из неподвижнаго корпуса статора 1,в котором установлены два пакета магнитопровада 2 и

3 статора, из поворотного корпуса, ротора 4, на котором установлены два пакета магнитопровода 5 и б ротора и обмоток 7, расположенных на всех пакетах магнитоправадов. Пакеты маг25 нитопроводов 5 и 6 ротора 4 и пакеты магнитопроводов 2 и 3 статора

1 выполнены одинаковыми и несут на себе одинаковые по типу и расположению . системы обмоток. Пакеты магни3{} топровода 2 и 5 образуют индуктивно связанную :магнитную систему, которая может использоваться как самостоятельный двухатсчетный BT 8 (фиг, 2 ), а пакеты магнитапровадов

3 и б — второй точно такой же двухотсчетный BT 9 (фиг. 2 ). На каждом магнитапроводе 5 и б ротора размещены две обмотки возбужцения одна ,обмотка 10, концы которой обозначены В1 и В2 - обмотка точного отсчета имеет число пар полюсов

P другая - обмотка 11 грубого отсчета имеет концы ВЗ и В4 с одной .парой полюсов. В первом Вт 8 полярность параллельного подключения

45 обмоток 10 и 11 к источнику питания противоположная полярности взаимного подключения к источнику питайия обмоток 12 и 13, концы которых маркированы аналогично В1, 82 и ВЗ, B4 .

50.второго ВТ 9. На каждом магнитопрова- де 2 и 3 статора размещены па две пары (синусная и косинусная 3 обмоток 14-17, концы которых обозначены С1, С2 и К1, К2 - синусная и ко.5$ синусная обмотки точного отсчета имет число пар полюсов Р. Другие пары обмоток 18 — 21 с маркировкой концов С3, С4 и КЗ; K4 - синусная и косинусная обмотки грубого атсче О та имеют bio одной паре полюсов.

Ю

Общие зыходы точного и грубого

;отсчетов двухотсчеТного ВТ образуются последовательным включением двух однотипных (синусных или косиб5 нусных) и одинаково полюсных (P или

1034130

4 единица) обмоток, размещенных на разных -пакетах магнитопроводов 2 и 3 статора,(фиг. 2). Соединение обмоток

14, 16 и 15, 17, размещенных на разных пакетах магнитопроводов, .согласное, как показано условно на чертеже,.где считается началом обмотки индекс имеющий меньшую цифру. Так как обмотки возбуждения 11 и 13 грубого отсчета ВТ 8 и ВТ 9 к источнику питания подключены в противопо- 10 ложной полярности, то для сложения напряжений выходных обмоток 18, 21 и

19,.20 грубого отсчета, размещенных на. разных пакетах магнитопровода статора, их полярность взаимного соедииення тоже изменена на проти. воположную..

Для устранения остаточных напряжений и нулевом положении- ротора на обмотках точного отсчета в цепь воэ - буждения последовательно с обмоткой 10 BT 8 включают резистор 22, что умениаает остаточное напряжение . практики до нуля.

З предлагаемом устройстве возбуждение осуществлено со стороны ротора и прецполагается отсутствие кзадратуриых обмоток.к обмоткам возбуждения грубого и точного отсчета.

Аналогично можно построить двух отсчетный ВТ, у которого возбужде. ние будет на статоре, а выходные обмотки — на роторе.

Qpa,.наличИи квадратурных обмоток 35 к обмоткам возбуждения их взаимное. подключенйе выполняется аналогично обмоткам возбуждения. При однофазноМ питании двухотсчетного ВТ вход квадратурных обмоток закорачивается или включается на пассивную сгее-. метрирующую нагрузку. При двухфазном питании двухотсчетного ВТ на квадратурные обмотки подключается .

;вторая фаза двухФазного источника питания.

2к 0ь"." Р ""

02 2K 0 sñÎÁP т.е. в данном BT будет удвоенный

:коэффициент. передачи. При.наличий . случайных технологических погрешностей, не йосящиж закономерный характер, уровень суммарной погрешности двух ВТ всегда будет меньше, так как вероятность сложения (совпадения ) при одном и том же угловом, положении .ротора максимальных погрешностей двух BT мала, в то время как величина полезного основного сигнала удвоилась, т.е. точность канала точного отсчета в данном устройстве возрастает примерно в 2 раз j. С другой стороны, погрешность от влияния грубого отсчета на точный в каждом ВТ носит закономерный характер. Выполне ние обоих ВТ, входящих в данное устройство примерно (с .точностью технологического выполнения ) одина-; ково: - и, следовательно, наводка грубого канала на точный будет идентична в обоих BT. Однако подключение обмоток грубого отсчета к источнику питания выполнено на одном ВТ относительно скмотки возбуждения точного отсчета.в противо.Фазе относительно взаимного включения таких же обмоток другого ВТ.

Следовательно сигналы наводки грубого:".канала на точный в общем выходе очного канала будут вычитаться друг из друга и ими вносимая погрешность должна упасть миниморум на десятичньФ порядок. Это даат также повышение точности двухотсчатного ВТ, Последовательное включение в обмотку ВОЭбуэщения одного из входящих ВТ резистора позволяет по контролю минимума остаточного напряжения подстроить (приблизить возможное расхождение Фаз выходных напряжений В% . Тем самым весьма важная погрееиюсть — остаточ. ное напряжение (оно говорит о наличии фазовой погреажости ) в таком

@1 устройстве может быть полностью исключена.

14, 16 08К;в1п ра

15, 17 ОЗК. cos paL

18 21 U 6К25 l nd

19, 20 0 ВК2соэЫ q где К - коэфФициент трансформации первичной и вторичной обмоток точного отсчетами у устройство работает следующим образам.

При подаче на вход двухотсчет-! ного BT напряжения в зазоре между роторами и статорами ВТ 8 и ВТ 9 наведено два пространственных си, нусоидальных поля с периодом единица и с периодом Р. В зависимости от угла поворота ротора на выходных обмотках обоих ВТ 8 и 9 будут индук тироваться напряжения

К вЂ” коэффициент, трансформации первичной и вторичной:об" моток грубого отсчета.

Так как напряжения указанных обмоток ВТ складываются, то на выходе обмоток точного отсчета

На выходе обмоток грубого отсчета

U = 2К20,s! и о

02= 2К 0 бсоэ > (I

Манал грубого отсчета также имеет: удвоенную амплитуду выходного. напряжения, однако повышение величины выходного напряженая обычно нужно

1034130

Ювд

Составитель В. Комаров

Редактор. О. сопко . Жехред,ж.еастелевич . . Корректор.с. шекмар

° » » м»

Заказ 5639/56 . Тираж 687 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

»а»е»»»ее е»ююе»»»» » «»

Филиал ппп "патент", г. ужгород,:ул. проектная, 4

S только для канала точного отсчета, поэтому предлагаемая конструкция позволяет освободить в пазах магнито провода часть места за счет уменьшения витков выходной обмотки грубого отсчета.