Многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор

Многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МНОГОПОЛНЮНЬЙ СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР по авт.св. № 418939, о т л и ч а root и и с я тем, что, с целью расширен-Ия функциональных возможностей, число пазов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, равно pt1, где р - число парполюсов трансформатора, и он снабжен второй парой квадратурных обмоток, установленных на магнитопроводе с.выходными обмотками.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАлистичесних, РЕСПУБЛИК (19) SU (I 1) 4(51) Н 02 К 24/00 ГОСУДАРСТВЕННЬФ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН (б 1) 418939 (21) 3635749/24-07 (22) 19.08.83 (46) 23.02. 85. Бюл. № 7 (72) В.A.Горбачевский, Б.П.Леонов и А.И.Милюков (53) 621 ° 314. 214-2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельстьо СССР № 418939, кл. Н 02 К 24/00, 1972. ° (54) (57) МНОГОПОЛЮСНЫЙ СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР по авт.св. ¹ 441188993399, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширен я функциональных возможностей, число пазов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, равно р+1, где р — число пар полюсов трансформатора, и он снабжен второй парой квадратурных осмоток, установленных на магнитопроводе с.выходными обмотками.

1141524

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

По основному авт.св. ¹ 418939 известен многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор, содержащий магнитопроводы ротора и статора с числами пазов, не имеющими общих множителей с числами пар полюсов. 10

На магнитопроводах размещены по две синусоидально распределенные квадратурные обмотки (1 J.

Недостатком известного многополюсного вращающегося трансформатора яв- 15 ляется отсутствие системы грубого отсчета, что уменьшает область его использования и суживает его функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение 20 функциональных во з можно с тей вра щающего трансформатора.

Поставленная цель достигается тем, что во вращающемся трансформаторе число пазов магнитопровода, несуще- 25 го обмотку возбуждения, равно р 1, где р — число пар полюсов трансформатора, и он снабжен второй парой квадратурных обмоток, установленных на магнитопроводе с выходными обмотка- З0 ми.

На чертеже изображены магнитопроводы ротора и статора вращающегося трансформатора (ВТ).

Многополюсный ВТ состоит из магии-З топровода ротора 1 и магнитопровода статора 2. На одном магнитопроводе (ротора или статора) располагаются две входные квадратурные обмотки, оси которых сдвинуты между собой 40 ,на 90 эл.град.; на другом магнитопроводе размещаются две пары квадратурных обмоток. Первая:пара имеет число. пар полюсов р и является многополюс. ным точным выходом. Вторая пара име- 45 ет одну пару полюсов и является выходом грубого отсчета.

Обмотки могут выполняться любыми по типу — как кольцевыми, так и ба—

- 50 рабанными. Наиболее технологичнои для данного типа машины является обмотка кольцевого типа (обмотка наносится через ярмо).

Магнитопроводы предлагаемого ВТ выполняются с числами пазов, не крат— ными числу пар полюсов многополюсной машины.

Кроме того, магнитопровод, несущий обмотку возбуждения, должен иметь число зубцов, отличающееся от числа пар полюсов многополюсных обмотбк на единицу, т. е. равное

p+1, Обмотку возбуждения наносят на роторе. Число пар полюсов принято равным десяти, а число зубцов магни— топровода ротора Z =р+1=11.

Число пазов маrнитопровода статора принято Z =23. Таким образом, 7. и Z взаимно простые числа с числом пар полюсов р.

При использовании кольцевых обмо— ток на каждом магнитопроводе со стороны, обратной рабочему зазору ВТ, выполняются пазы для размещения обмоток кольцевого типа. В данном случае их по десять на наружной стороне магнитопровода статора и внутренней стороне магнитопровода ротора.

Обмотки ротора и статора наносятся через ярмо в пазы со стороны рабочего зазора 3 и с обратной стороны рабочего зазора. Распределение чисел проводников в пазах ротора со стороны рабочего зазора должно быть пропорционально sin р с (где 4(— угол вдоль расточки ротора, отсчитываемый от некоторого заданного направления). Заданные направления для квадратурных обмоток смещены между собой на 901р градусов.

Распределение чисел проводников в пазах статора со стороны рабочего зазора должно быть для пары обмоток точного отсчета пропорционально

sin рс, для грубого отсчета — пропорционально э по(. Заданные начала отсчетов угла для обмоток грубого и точного отсчета могут быть произвольными, но для квадратурных обмоток грубого и точного отсчетов смещаются

90 сс ответственно на углы 90 и -- гра

P дусов.

Для обеспечения одинаковых параметров любых пар квадратурных обмоток начало отсчета углов целесообразно принимать так, чтобы один из пазов магнитопровода, нумеруемый первым пазом, находился от принятого начала отсчета углов под углом

45 эл.град. (r.е. для грубого отсче45о та 45 точного --. Тогда числа проУ р водников роторных обмоток в пазах

11415

W =s 0(45 - — (k-1))

Г cs 360

1k (9/ ЕС05 45 - (1k-1)

ВНИИПИ Заказ 509/42 Тираж 646 Подписное

Филиал ППП "Патеит" ° г. Уигород,ул.Проектиав, 4 магнито со стороны рабочего зазора 3 определяк>тся для первой обмотки для второй (квадратурной) обмотки ротора

Я R Cog 45 4.Р— — (k- ))=Са5 45 +10 (15-1) Г о 360 1 1 о 160

Е ) 1" 10 где k — номер паза, отсчитываемый в любом направлении от первого паза (за первый паз может быть принят любой паз магнитопровода) .

Знак при числах проводников, который получается при вычислении синусов или косинусов углов, условно показывает направление намотки проводников (направление тока в проводниках данного паза).

Число проводников статорных обмоток со стороны рабочего зазора определяется аналогично: для первой выходной обмотки точного отсчета

5)5 . Г В 36PW I . )" 55 360

W. =s1n (45 p — (j-1))=S1n (45 10 (k.1));

23 для второй квадратурной обмотки точного отсчета 30 о

W. =-cos 45 р (j-1))=coo(45 o40 (k-1));

Ill) 4k 360 . 1 . Г а 360 для первой синусной выходной обмотки грубого отсчета с Г.ЗЬ0 . 1 Г 560 Ч

%.=Sin L45 + ()-1))=5) ь (45 + — (j-1)J; для второй косинусной выходной обмотки грубого отсчета

Э. =-соз 45 + (j-1)J=005$5 + — (1- 1)), где j — номер паза статора.

Таким образом, предлагаемая конструкция многополюсного ВТ отличается тем, что в ней имеются добавочные 45 выходные обмотки грубого (двухполюсного) отсчета, а роль цепи возбуждения как для многополюсной машины, так и для двухполюсной выполняет одна и та же обмотка, что достигает- 50 ся выбором определенного соотношения чисел зубцов и пар полюсов.

Отскда следует, что работоспособность многополюсного канала не тре24 4 бует подтверждения, так как его построение целиком повторяет известный многополюсный ВТ.

Поясним работоспособность грубого канала. Покажем, что для частного выбора числа зубцов Z=p21 магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, закон намотки р-пар полюсного ВТ совпадает с законом намотки двухполюсного ВТ.

Преобразуем выражения чисел проводников в пазах обмоток возбуждения:

Г 360 1 1 Г ° 560

WБ-:s1n(45 .р — (k-1)) 0 W =cos(45+p (k 1)).

15 (Z 1(2Р

Так как нами выбираются Z =р+1, то после несложных преобразований получим

Как видно из последних двух формул, числа проводников в пазах для многополюсной обмотки возбуждения совпадают с законом намотки двухполюсных квадратурных обмоток. Следовательно, при данном выборе чисел пазов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, обмотка возбуждения обладает свойством как р-пар полюсной, так и двухполюсной машины., ВТ работает следующим образом.

При подаче напряжения переменного тока на обмотку возбуждения в зазоре между магнитопроводом ротора и статора наводится пульсирующее поле, которое наводит во вторичных квадратурных обмотках, имеющих число пар полюсов р, в зависимости от углового положения ротора (Ы,) ЭДС пропорциональные соответственно sin p d u соз р 45, а на квадратурных обмотках, имеющих число пар полюсов, равное единице — sin о и созЫ.

Таким образом, расширяются функциональные возможности многополюсного вращающегося трансформатора, так как оН становится двухотсчетным и обеспечивает работу в диапазоне 360.

По сравнению с иэвестны5и трансформаторами повышается точность, уменьшаются габариты, вес и себестоимость.