Двухотсчетный вращающийся трансформатор

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин. Целью изобретения является повышение точности обоих отсчетов двухотсчетного вращающегося трансформатора (ДВТ). ДВТ содержит синусоидально распределенные обмотки грубого и точного отсчета барабанного типа. Каждая синусная и каждая косинусная выходные обмотки грубого и точного отсчетов состоят из последовательного включения двух одних и тех же частей обмотки, причем обмотки точного отсчета имеют согласное, а обмотки грубого отсчета встречное включение этих частей. Выходные обмотки подключаются к соответствующим выходам с помощью переключателя. Каждая часть обмотки состоит из последовательно включенных секций, число витков в которых, охватывающих I-й зубец магнитопровода, определено выражениями: для частей синусных обмоток W<SB POS="POST">сI</SB> = (W<SB POS="POST">M</SB>/2) (SINΑ<SB POS="POST">I</SB> + A SINΑ<SB POS="POST">I</SB>), W<SB POS="POST">сI</SB> = (W<SB POS="POST">M</SB>/2) (SINΑ*0I - A SINΑ<SB POS="POST">I</SB>), для частей косинусных обмоток W<SB POS="POST">кI</SB> = (W<SB POS="POST">M</SB>/2) (COSΑ<SB POS="POST">I</SB> + A COSΑ<SB POS="POST">I</SB>), W<SB POS="POST">кI</SB> = (W<SB POS="POST">M</SB>/2) (COSΑ<SB POS="POST">I</SB> - A COSΑ<SB POS="POST">I</SB>), где W<SB POS="POST">сI</SB> и W<SB POS="POST">кI</SB> - числа витков, охватывающих I-й зубец магнитопровода, первых частей соответственно синусных и косинусных обмоток

W<SB POS="POST">сI</SB> и W<SB POS="POST">кI</SB> - числа витков, охватывающих I-й зубец магнитопровода, вторых частей соответственно синусных и косинусных обмоток

W<SB POS="POST">M</SB> - максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода, входной обмотки точного отсчета

A - отношение максимальных чисел витков, охватывающих зубец магнитопровода обмотками грубого и точного отсчетов, α<SB POS="POST">I</SB> = φ/4 + (2φ/Z) P(I - 1), Α<SB POS="POST">I</SB> = φ/4 + (2φ/Z) (I - 1), где P - число пар полюсов обмоток точного отсчета, Z - число зубцов магнитопровода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 24/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4466941/07 (22) 09.08,88 (46) 30.08.91. Бюл. N 32 (72) Б.П.Леонов и А.И.Милюков (53) 627.313.334.654.94 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1312696; кл. Н 02 К 24/00, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N. 11559944665577, кл. Н 02 К 24/00, 08.07.88. (54) ДВУХОТСЧЕТНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ

ТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение относится к электротехни ке и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин. Целью изобретения является повышение точности обоих отсчетов двухотсчетного вращающегося трансформатора (ДВТ). ДВТ содержит синусоидально распределенные обмотки грубого и точного отсчетов барабанного типа. Каждая синусная и каждая косинусная выходные обмотки грубого и точного отсчетов состоят из последовательного включения двух одних и тех же частей обмотки, причем обмотки точного отсчета имеют согласное, а обмотки грубого отсчета — встречное включение этих частей, Изобретение относится к электрическим машинам автоматических систем и вычислительной техники и может быть использовано при создании высокочастотных двухотсчетных вращающихся трансформаторов (ДВТ) и фазовращателей.

Цель изобретения — повышение точности обоих отсчетов.

На фиг, 1 показан предлагаемый ДВТ; на фиг. 2 — электрическая схема ДВТ, „„5U „„1674326 А1

Выходные обмотки подключаются к соответствующим выходам с помощью переключателя. Каждая часть обмотки состоит из последовательно включенных секций, число витков вкоторых,,охватывающих !-й зубец магнитопровода,определено выражениями: для частей синусных обмоток wc = (wm/2) (sin а1 + asin а! ), УУд = (wm/2)(sin а!

asin а;); для частей косинусных обмоток

ВЦ = (Wm/2)(COS а! + aCOS а!), WIi

1 и i (wm/2)(cos а! — асов а!), где wc! u wkly — числа витков, охватывающих- I-й зубец магнитопровода, первых частей соответственно сиИ И нусных и косинусных обмоток; w

4. На магнитопроводах 2 и 4 статора и ротора размещены обмотки 5.

Обмотки возбуждения могут быть размещены как на роторе, так и на статоре. В данном примере выполнения ДВТ обмотка возбуждения размещена на роторе, а выходные обмотки — на статоре.

1674326

Конструкция обмоток возбуждения в

ДВТ может быть любой: может быть по две квадратурные обмотки грубого и точного отсчетов, может быть по одной обмотке грубого и точного отсчетов и может быть одна общая обмотка возбуждения и грубого, и точного отсчетов (случай последовательного включения обмоток грубого и точного отсчетов). Тип выполнения обмоток возбуждения (кольцевых или барабанных) и вид обмоток (синусоидально распределенных или сосредоточенных, или их сочетание) также может быть л1обым, В данном примере считаем, что цепь возбуждения для обоих отсчетов выполнена в виде общей обмотки 6 (фиг. 2), размещенной на магнитопроводе ротора.

Каждая синусная и каждая косинусная выходные обмотки грубого и точного отсчетов состоят из последовательно включенных двух одних и тех же частей обмотки, причем обмотки точного отсчета имеют согласное, а обмотки грубого отсчета — встречное вкл1очение этих частей. Каждая часть обмотки состоит из последовательно,включенных секций, числа витков в которых, охватывающих 1-й зубец магнитопровода, определены выражениями для частей синусных обмоток исl = (sin î +аSinа ");

2 чд"= — (sin Я -d sill% ), (2) для частей косинусных обмоток

wg = 2 f cos ai +а со а " ); (3) аи" = (сов я -.асОБ ц" ), (4) где I — номера зубца магнитоп ровода;

w l, иц — числа витков, охватывающих

t /

I-й зубец магнитопровода, первых частей соответственно синусных и косинусных обмоток; м4, иц — числа витков, охватывающих

I-й зубец магнитопровода, вторых частей соответственно синусных и косинусных обмоток;

w — максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода, выходной обмотки точного отсчета; а — отношение максимальных чисел витков, охватывающих зубец магнитопровода, выходных обмоток грубого и точного отсчетов;

ai =4 р (1): ,ж 2л а4 4+ (i 1) z — число зубцов магнитопровода, несущего выходные обмотки;

10 р — число пар полюсов обмотки точного отсчета.

Синусная выходная обмотка грубого отсчета образуется встречным включением второй части 8 к первой части 7 синусной обмотки, а косинусная выходная обмотка

30 грубого отсчета образуется встречным подключением второй части 10 к первой части 9 косинусной обмотки. Выходные напряжения грубого отсчета синусной и косинусной обмоток подключаются соответственно к

35 выходам А и Б переключателя 11 в положении "ГО".

Покажем математически, что описанное построение обмоток грубого и точного отсчетов обеспечивает их синусоидальное

40 распределение с периодичностью р для обмоток точного отсчета и с периодичностью

1 для обмоток грубого отсчета.

Для синусной обмотки точного отсчета

45 получим

+ à sin сц" + sin ai — à sin à " ) =

=vk,sinai =lhb,sIA(— +, I л

Для косинусной обмотки точного отсчета получим

Таким образом, синусная обмотка точного отсчета образуется согласно-последо15 вательным включением первой части 7(фиг.

2) синусной обмотки и второй части 8 синусной обмотки, а косинусная обмотка точного отсчета образуется согласно-последовательным включением первой части 9 косинусной

20 обмотки и второй части 10 косинусной обмотки. Выходные напряжения точного от- счета синусной и косинусной обмоток подключаются соответственно к выходам А и Б переключателя 11 в положении "ТО".

1674326 юц + v4!" = (cos а! +

+ à cos а!" + cos а! — cos ai" )

=а!. cos а! =а! сов(— +

Л

+ — р(! — 1)).

2л

Для синусной обмотки грубого отсчета получим

wñ! — ВЬ" = (sin а! +

+ à sin a!" — sin a! + à sin a!" ) =

= аЬ а sin al" = а а!, sin (— +

Ж

+ "{l-1)).

Для косинусной обмотки грубого отсчета получим в! -в!,!" = (ñîs а! +

+а cosa" — cosa! +а cosa!" ) =

К

= а! acos а" = а н cos (- +

I 4

+ —,(! — 1)1.

2л

Следовательно, синусоидальное распределение выходных. обмоток обеспечено.

ДВТ работает следующим образом.

При подаче напряжения возбуждения на обмотку 6 в положении переключателя 11

"ТО" на выходах в зависимости от углового положения а ротора наводятся напряжения, соответственно пропорциональные в!пр а и соэра, в положении переключателя

11 "ТО".на выходах в зависимости от углового положения а ротора наводятся напряжения, соответственно пропорциональные

sin а и соз а.

Предлагаемый ДВТ в отличие от известного обладает более высокой точностью грубого отсчета независимо от конструкции цепи возбуждения, имеет малую погрешность от влияния у цепи возбуждения. точного отсчета на грубый отсчет, что достигается синусоидальным распределением выходных обмоток грубого отсчета, и может обеспечивать работоспособность ДВТ при высокой редукции точного отсчета.

По сравнению с другими ДВТ предлагаемая конструкция позволяет полностью вы5 свободить в пазах магнитопровода место от выходных обмоток грубого отсчета, что обеспечивает повышение энергетических параметров ДВТ и уменьшение погрешности точного отсчета.

10 Предлагаемый ДВТ характеризуется также технологичностью, получаемой эа счет исключения обмоток кольцевого типа, которые обычно используют в ДВТ при образовании грубого отсчета ввиду малых ло15 бовых частей этих обмоток, В предлагаемой конструкции вследствие формирования обмоток грубого отсчета иэ секций обмоток точного отсчета лобовые части не увеличиваются.

20 Ф о р м у л а. и з о б р е т е н и я

Двухотсчетный вращающийся трансформатор, содержащий статор и ротор, на одном иэ которых размещены входные обмотки, а на другом — выходные обмотки точ25 ного и грубого отсчетов, каждая выходная квадратурная обмотка содержит две части, выполненные иэ последовательно включенных секций, и переключающее устройство, к которому подключены части выходных об30 моток для включения при одном положении его контактов частей выходных обмоток между собой последовательно-согласно и образования выходных обмоток точного отсчета, а при другом положении его контак35 тов для включения частей каждой выходной обмотки между собой последовательновстречно и образования выходных обмоток грубого отсчета,отл ича ющийся тем, что, с целью повышения точности обоих от40 счетов, число витков секций, охватывающих

l-й зубец магнитопровода, в первых и вторых частях выходных обмоток на зубцах магнитопровода определены выражениями для частей синусных обмоток

45 в.! = 2 (sin a! + a Sin al V)

w,i" — — 2 (sin al - a sin a!" ) для частей косинусных обмоток

55 >kl = 2 (соэ a! + а С086! );

2 (" " где — номер зубца магнитопровода;

1674326

Составитель В.Комаров

Техред M,Mîðãåíòàë

Корректор М,Кучерявая

Редактор А.0rap

Заказ 2933 Тираж 314 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Q + (I 1) л+2л(;,)) а — отношение максимальных чисел вит- 5 z — число зубцов магнитопровода, несуков, охватывающих зубец магнитопровода, щего выходные обмотки; выходных обмоток грубого и точного отсче- р — число пар полюсов обмотки точного тов; . отсчета.