Преобразователь "угол-фаза

 

(i i) 752676

1о1СЕ Йветйищ

Соинапнстическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное ь авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2627289/24-07 (51) М. Кл.

Н 02М 5/32 Н 02К 24/00 с присоединением аявкп М

Гасударственный койите (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ЛЪ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 ссср (53) УДК 621.314.252 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. И. Милюков, Б. П. Леонов и Л. А. Вильвин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ-ФАЗА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах автоматики, в которых осуществляется преобразование углового положения в фазу.

Известен индукционный электромашинный фазовращатель, содержащий в общем корпусе два статора с двумя квадратурными обмотками возбуждения. Две фазы обмоток возбуждения обеих электромашин соединены последовательно-согласно, а две другие фазы соединены последовательновстречно. Два ротора с выходными обмотками укреплены на общем валу. Оси выходных обмоток смещены в пространстве на 90 эл. град. (1).

Этот фазовращатель позволяет получить удвоенный фазовый сдвиг выходного сигнала относительно угла поворота ротора, в связи с противоположным поворотом фазы на каждом выходе фазовращателя. Это увеличивает разрешающую способность фазовращателя.

Однако устранение погрешностей неполное. В некоторых случаях может произойти даже увеличение погрешности, так как невозможно подобрать два статора с идентичными характеристиками магнитопроводов, в результате чего погрешности двух ВТ могут просуммироваться (а не вычитаться), и точность преобразования снизится. Кроме того, в указанных фазовращателях требуется производить токосъем с ротора, что приводит к увеличению габаритов машины за счет контактного узла, а также к снижению надежности и долговечности ее работы.

Известен также преобразователь, содержащий статор и ротор, выполненные в виде

10 четырех пакетов магнптопровода, на которых расположено по одной обмотке. Обмотки, расположенные на первом и втором пакетах, развернуты на 90/2 и, а обмотки, расположенные на первом и третьем, вто15 ром и четвертом пакетах, развернуты между собой на 90/и", расположенные на перHo;v1 и ВТороМ пакетах оомотки соединены гараллельно и подключены к источнику переменного тока, а обмоткп, расположенные

20 на третьем и четвертом пакетах, соединены последовательно и подключены к выходным зажимам преобразователя (2). Такое устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности и получаемому ре25 зультату.

Этот преобразователь имеет бесконтактпую конструкцшо, так как роторные обмотки сосдпнены только между собой и не требуют токоподвода. Преобразователь имеет зр только один выход, поэтому погрешности отдельных вращающихся трансформаторов, входящих в преобразователь, непосредственно снижают точность его работы.

Целью изобретения является увеличение точности путем повышения электрической редукции по фазе.

Эта цель достигается расположением на двух пакетах магнитопровода статора, несущих выходные обмотки, двух дополнительных обмоток, выполненных идентично с имеющимися на этих пакетах обмотками и включением этих обмоток между собой последовательно-встречно, На фпг. 1 приведена четырехпакетпая конструкция преобразователя; на фиг. 2— принципиальная электрическая схема соединения обмоток преобразователя.

Прсооразователь угол-фаза состоит из корпуса 1, в козором установлены четыре пакета 2 — 5 магнитопровода статора. На пакетах 2 и 3 расположено по одной обмотке 6 и 7 с и парами полюсов, На пакетах 4 и 5 расположено соответственно по две одинаковые обмотки 8 — 9 и 10 — 11 с и парами полюсов. На поворотном валу ротора 12 установлены четыре пакета 13 — 16 магнитопровода ротора, несущие на себе по одной обмотке 17 — 20 с и парами полюсов.

Пакеты одного элемента, например ротора, расположены так, что оси полюсов всех обмоток находятся в одних и тех же диаметральных плоскостях. Пакеты другого элемента (например, статора) расположены так, что диаметральные плоскости, проходящие через оси полюсов обмоток, нанесенные на эти пакеты, последовательно смеще90 ны на . Обмотки 8 — 9 и 10 — 11, уло2п женные па пакетах статора 4 и 5, выполнены одинаковыми по типу и закону распределения витков в пазах. Оси полюсов обмоток 8 и 9, а также обмотки 10 и 11 расположены в одних и тех же диаметральных плоскостях.

Обмотки 6 и 7 являются обмотками возбуждения преобразователя и подключены непосредственно к источнику питания.

Роторные обмотки преобразователя соединены только между собой, взаимно неподвижны и поэтому не нуждаются в токопроводящих устройствах. Обмотка ротора

17 соединена с обмоткой 19, а обмотка 18 с обмоткой 20.

Одна из выходных обмоток преобразователя состоит из последовательно-согласно включенных статорных обмоток 8 и 10, а вторая выходная обмотка выполнена в виде включенных последовательно-встречно обмоток статора 9 и 11.

При подаче напряжения U< на обмотку возбуждения 6 преобразователя на обмотках 8 и 9, в зависимости от положения вала ротора 12, характеризуемого углом поворота а, наводятся одинаковые напряжения

5 U, = — КУ, sin2n, 1

2 где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

При подведении напряжения jU< на обмотку возбуждения 7 от второй фазы ис10 точника питания на обмотках 10 и 11 наводятся напряжения

U, = f — KU, cos 2па, 1

15 Выходные напряжения преобразователи па каждой из выходных обмоток равны

U„,„, =- KU, (sin 2па. + f cos 2n ), Uâûõ — A U, (sin 2па. — у cos 2па).

Следовательно, амплитуды каждого выходного напряжения при повороте угла не изменяются, а их фазы равны.

<рвв,„, = 90 — 2па, у,„, = — 90 + 2па.

Формула изобретения

Преобразователь угол-фаза, содержащий статор и ротор, выполненные в виде много55 пакетных, например четырехпакетных магнитопроводов, с установленными на статоре входными и двумя выходными обмотками, каждая из которых расположена на одном из двух пакетов статора, а на роторе размещены замкнутые одна относительно другой обмотки, причем выходные обмотки соединены последовательно-согласно, о тТаким образом, фазы напряжений на выходных обмотках при рассогласовании ротора поворачиваются в противоположные направления, что увеличивает относительный масштаб преобразователя угол-фаза в

4п раза. Это повышает разрешающую способность пр ео бр азов ателя.

55 В связи с тем, что входные и выходные обмотки преобразователя расположены на одних и тех же пакетах магнитопровода, то погрешности преобразования угол-фаза, обусловленные характеристиками магнито40 проводов, на каждом выходе преобразователя равны по величине, и при алгебраическом суммировании (вычитании) полностью устраняются. Поэтому предлагаемый преобразователь имеет повышенную точ45 ность.

Кроме того, предлагаемый преобразователь обладает повышенной надежностью и долговечностью работы, так как в нем отсутствует токоподвод к ротору.

752676

:2 /3

Фиг<

Составитель В. Комаров

Текред А. Камын.никона

Редактор Г. Улыбина

Корректор A. Степанова

Заказ 1461!10 Изд. № 389 Тираж 798 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, OK-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 личающийся тем, что, с целью повышения точности, на статоре дополнительно установлены две выходные обмотки в тех же пазах, что и основные выходные обмотки, причем дополнительные выходные обмотки соединены последовательно-встречно.

Источники информаций, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 387485, кл. Н 02К 24/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 338773; кл. Н 02М 5/32, 1972,