Многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор

 

318049

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сс„иалистичесних

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 16.11.1970 (№ 1403937 18-24) МПК G 08с 19/48 с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет—

Опубликовано 19.Х.1971. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 27.XII.1971

УДК 621.314.25(088.8) (Авторы изобретения

А. И. Бергер, А. И. Милюков и Э. А. Нокалн

Заявитель

МНОГОПОЛЮСНЫЙ СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ

ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны многополюсные синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, содержащие магнитопровод ротора (статора) с четным числом зубцов, равным числу полюсов, несущий обмотку возбуждения в виде последовательно включенных одинаковых секций, н магнитопровод статора (ротора), несущий две выходные обмотки.

Недостатком известных трансформаторов являются малая точность синусно-косинусного преобразования.

Целью изобретения является создание многополюсного вращающегося трансформатора (BT), обладающего эффектом усреднения технологических погрешностей изготовления, улучшенной точностью решения синусно-косинусного преобразования, технологической простотой изготовления и числом полюсов. близким к числу зубцов магнитопровода, имеющего наибольшее их число. Эта цел.. достигается выполнением числа зубцов магнитопровода, несущего выходные обмотки, равным 2а. k (где а — наибольший общий делитель чисел зубцов ротора и статора; k— любое целое число) .и выходных обмоток в виде а групп последовательно включенных сосредоточенных секций, имеющих равное число витков. В каждой группе одна секция охватывает два зубца, а остальные по одному зубцу магнитопровода. Оси близлежащих секций, охватывающих по два зубца, в раз ых выходных обмотках сдвинуты между со!

180 бой па а, На фиг. 1 показан вариант выполпени.: магнитопроводов предлагаемого ВТ; и

10 фиг. 2 — схема нанесения обмотки возбуж дения; на фиг. 3, 1 и II — схемы выходны обмоток; на фиг. 4 — виды э. д. с. на отдель ных секциях одной группы и вид суммарно1 э. д. с. всей группы секций выходной обмот

15 ки; на фиг. 5 — закон изменения выходнои э. д. с. предлагаемого ВТ за один период дл

36-полюсной машины с числамп зубцов;ма—

1 нитопровода «36» .и «32».

Предлагаемый синусно-косинусный ВТ с—

20 стоит из магнитопровода 1 статора, магнит— провода 2 ротора (см. фиг. 1) и трех обмото|.

Магнитопровод, несущий обмотку возбу>т— дения (на фиг. 1 магнитопровод ротора) м жет иметь любое четное число пазов (в опт25 сываемом примере 10) и несет на себе одту обмотку — обмотку возбуждения. Обмотт а возб ждения представляет собой ряд посл .довательно включенных секций, каждая т з которых охватывает один зубец магнитопр

Зо вода. Взаимное включение секций на сме>3I8049

65 ных зубцах встречное. Схема включения секций обмотки возбуждения для рассматриваемого примера показана на фиг. 2.

Другой магнитопровод (в рассматриваемом примере — статор) должен иметь число пазов, равное 2а k, где а — наибольший общий делитель чисел пазов магнитопроводов ротора и статора; k — любое целое число.

Иными словами, число пазов этого элемента должно иметь при разложении на множители одну лишшою «двойку» по сравнению с разложением числа зубцов магпитопровода ротора. Минимально возможный общий наибольший делитель а может быть равен двум.

Значение k целесообразно выбрать таким, чтобы числа зубцов ротора и статора были близкими по значению, что, как будет показано ниже, обеспечивает большую точность синуспо-косипусного преобразования.

На магнитопроводе ротора (статора) размеща!Отея дРе выходные оомотки (сипуспяя и косинуспая). По своему выполнению о! и одинаковы и только взаимно сдвинуты относительно зубцов з!агнитопровода. Каждая выходная обмотка состоит из а одинаковых групп последовательно включенных секций, имеющих одинаковые числа витков. В середине группы расположена одна секция, охватывающая сразу два зубца, по бокам — секции, охватывающие по одному зубцу. На фиг. 3, 1 изображена синусная обмотка, на фиг. 3, П вЂ” косинусная обмотка.

Все смежные секции включены между собой встречно, «ак видно из приведенного примера, где для простоты взяты малые числа зубцов а=2, и поэтому имеется две группы секций Одна группа состоит .из трех секций. обозпаче!Шых па фиг, 3 позициями !, 4 и 5.

Для получения сдвига «нулей» выходных напряжений спп спой H косипусной обх!ото« на 90 эл. град оси близлежащих секций синусной и косипусной обмоток, охватывающих

180О по два зубца, сдвинуты между собой па и

В данном случае па 90 . При других сочеганнях зубцов вид выходных обмоток будет сохраняться. В группах будет добавляться четное число малых (охватывающих один зубец! секций. Например, при числах зубцов «36»;!

«32» число полюсов равно «36»; число групп

«4»; число секций в группе «7» (одна большая и шесть малых).

Предложенное выполнение синусно-косипуоного BT позволяет создать ВТ с числом полюсов, равным максимальному числу зубцов па его магнитопроводах. Кроме того, числа зубцов магнитопроводов ротора и статор-! могут быть близкими, что позволяет приблизить вид выходного напряжения к синусоиде.

Наличие повторяющпхся групп (а) позволяет получить большее усреднение технологических погрешностей выполнения магнитопроводов.

Трансформатор ввиду равномерного распределения обмоток прост для выполнения.

Для пояснения работы предложенного

»;;oIoIIoлюсного ВТ рассмотрим, «ак меняется взаимная индукция между первичной и вторичной цепямп при повороте ротора на угол а, соответствующий дуге, занимающеи одп; пару по IIocoB обмотк;! возбуждения

На фиг. 4 показаны графики э. д, с. н,s одной группе катушек в рассматриваемом выше примере построения предлагаемого устройства. Так как суммарное напряжение, снимаемое с секций второй группы, такое же, и его добавление просто увеличивает в два раза выходное напряжение, не изменяя его закона, то его можно не учитывать.

Рассмотрим выходное напряжение по отдельности третьей, четвертой и пятой секций.

График а на фиг. 4 показывает изменение э. д. с. в третьей секции (угол, соответствующий дуге одной пары полюсов), график б в том же масштабе показывает э. д. с. в четвертой секции, график в — в пятой.

Нижняя кривая (график г) представляет собой суммарное изменение выходной э. д. с. группы этих трех секций. Как видно из графика г даже при таких малых числах пазов, когда всего три секции образуют группу, форма выходного напряжения значительно приближается к синусоиде.

Если произвести аналогичные построения для случая, когда в группу входят семь секций (числа зубцов «36» и «32» при четырех группах секций), то закон изменения выходной э. д. с. (U) примет вид фиг. 5. Как видI«o из графика отрезок кривой выходного напряжения при 90 эл. град. создается четырьмя участками разной крутизны и близок к синусоиде. Наличие же четырех групп позволяет получить дополнительное усреднение технологических погрешностей выполнения магнитопроводов. Таким образом, предложенный многополюсный ВТ является оптимальной машиной, в которой сочетаются возможность получения большого числа полюсов (по числу максимальных зубцов магнитопровода), улучшение точности синусно-косипусного преобразования, усреднение технологических допусков выполнения магнитопроводов и простота выполнения.

Предмет изобретения

Многополюсный синус о-косинуснь!й вращающийся трансформатор, содержащий магнитопровод ротора (статора) с четным числом зубцов, равным числу полюсов, несущий обмотку возбуждения в виде последовательно включенных одинаковых секций, охватывающих по одному зубцу, и магпитопровод статора (ротора), несущий две выходные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности синусно-косинусного преобразования, магнитопровод статора (ротора) 318049

tPuz.1 ((ЮйМЮ/

Фиг.2

5 5

1Риг.5 ц (1(1 и тРиг 5

Составитель В. А. Чистов

Редактор В. С. Левятов Тсхред Л. Н. Богданова Корректоры Т. А. Миронова и

3. Тарасова

Заказ 512/1952 Изд. № 1364 Тираж 473 Подписнос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» выполнен с числом зубцов„равным 2 а ° и (где а —;наибольший общий делитель чисел зубцов ротора и статора; Й вЂ” любое целое число), я несет на себе две выходные обмотки в виде а одинаковых групп последовательно включенных сосредоточенных секций прии

\ чем в канщои группе одна секция охватывает два зубца Остальные по Одному зубц „аг нитопровода, а оси близлежащих секций, охва- тывающих по два зубца, в разных выходных, 1

5 180 обмотках сдвинуты между собой на