Поворотный трансформатор
Патент 1190423
Авторы
Классы МПК
Поворотный трансформатор
Иллюстрации
Реферат
1. ПОВОРОТНЫЙ TPAHCWPMAТОР , содержащий отделенные один от другого немагнитным зазором неподвижный и поворотный шихтованные кольцевые магнитопроводы с пазами и уложенными в них многофазными .-г / / .. обмотками, отличающийс я тем, что, с целью расширения области применения путем получения выходного сигнала, являющегося функцией четырех независимо изменяющихся входных величин, он снабжен дополнитепьньм поворотным шихтованным магнитопроводом, при этом один поворотный магнитопровод расположен внутри неподвижного магнитопровода , а другой - поверх неподвижного магнитопровода, входные обмотки размещены в пазах поворотных магнитопроводов, каждая секция выходной обмотки размещена одной стороной в пазу на внешней поверхности неподвижного магнитопровода, а другой - в пазу на внутренней его поверхности.
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 3734980/24-07 (22) 29.04.84 (46) 07.11.85. Бюл. Ô 41 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.В. Булеков, Н.Н. Левин и А.Д. Серебряков (53) 621.3) 4.225(088.8) (56) Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с. 615616 ° (54) (57) 1. ПОВОРОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР, содержащий отделенные один от другого немагнитным зазором неподвижный и поворотный шихтованные кольцевые магнитопроводы с пазами и уложенными в них многофазными
„„Я0„„1190423 А (5!)4 Н Ol У 29 08 Н 02 К 24/00 обмотками, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, чего, с целью расширения области применения путем получения выходного сигнала, являющегося функцией четырех независимо изменяющихся входных величин, он снабжен дополнительньи поворотным шихтованным магнитопроводом, при этом один поворотный магнитопровод расположен внутри неподвижного магнитопровода, а другой - поверх неподвижного магнитопровода, входные обмотки размещены в пазах поворотных магнитопроводов, каждая секция выходной обмотки размещена одной стороной в пазу на внешней поверхности неподвижного магнитопровода, а другой — в пазу на внутренней его поверхности.
2, Трансформатор по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощенияиэготовления,в немуста>
1190423 новлены немагнитныецилиндрические прокладки изантифрикционного материала, установленные в немагнитном зазоре.
Изобретение относится к области электротехники, а точнее к регулируемым трансформаторам, и может быть использовано для формирования управляющего сигнала, например для уп- 5 равления электрическими машинами.
Цель изобретения — расширение области применения путем получения выходного сигнала, являющегося функцией четырех независимо изменяющихся 10 входных величин, и упрощение изготовления.
На фиг. 1 представлена конструкция трансформатора, разрез; на фиг. 2 — то же, вид сбоку; на I5 фиг. 3 — трансформатор с прокладками; на фиг. 4 — то же, вид сбоку; на фиг. 5 — схема расположения секций и соединения их в фазы, например пятифаэной выходной обмотки, 20
Трансформатор содержит шихтованные неподвижный магнитопровод 1 и поворотный магнитопровод, состоящий из охватывающего 2 и охватываемого 3 элементов, механически не связанных. На магнитопроводах размещены первая входная многофазная обмотка 4, уложенная в пазы охватывающего элемента 2 поворотного магнитопровода, вторая входная мно- 30 гофазная обмотка 5, уложенная в пазы охватываемого элемента 3 поворотного магнитопровода и выходная многофазная обмотка 6. Между неподвижHblM магнитопроводом и элементами поворотного магнитопровода установлены цилиндрические немагнитные прокладки 7 и 8.
Для обеспечения симметричного вращающегося магнитного поля необ- 40 ходимо, чтобы немагнитные зазоры между неподвижным 1 и поворотным
2 и 3 магнитопроводами были равномерными и имели бы вполне определенную величину, как это предусмотрено в известных конструкциях поворотных трансформаторов.
Если немагнитным зазором является воздушный слой, то для обеспечения этого условия необходимо устанавливать элементы поворотного магнитопровода на подшипники скольжения, качения (фиг. 2).
При использовании трансформатора с углами поворота элементов поворотного магнитопровода в пределах
-180 можно в качестве немагнитного о зазора применять немагнитные цилиндрические прокладки постоянной толщины из антифрикционного материала (например, из капрона, фторопласта и т.п.). Применение таких прокладок позволяет обеспечить vocтоянство немагнитного зазора при повороте элементов магнитопровода без использования специальных подшипников (фиг. 3 и 4). Последнее значительно упрощает конструкцию трансформатора.
При установке прокладок должны быть предусмотрены выбор материалов и способ их закрепления таким образом, чтобы обеспечивалось скользящее сопряжение элементов, допускающее проворачивание их "от руки" и предотвращающее произвольный поворот в рабочем режиме.
Установка прокладок может быть осуществлена следующим образом.
Вначале наклеиваются на внешний и внутренний поверхностях чеподвижного магнитопровода кольцевые прокладки 7 и 8 с ограничительным буртиком 9 и 10 с одной стороны. После установки элементов поворотного магнитопровода с другой стороны выступающей части прокладок наклеиваются ограничительные кольца 11 и 12.
Выходная обмотка 6 состоит иэ секций, одной стороной уложенных в пазах на внешней поверхности неподвижного магнитопровода, а другой— в пазах на внутренней его поверхности. Каждая фаза этой обмотки включает четное число последовательно соединенных секций. Причем половина секций в фазе располагается по отношению к другой ее половине на диаметрально противоположной части магнитопровода и включается с ней электрически встречно.
Принцип работы поворотного трансформатора заключается в следующем.
При подаче на входную многофазную обмотку 4 сигнала U =U 6"1она
Ф создает вращающееся магнитное поле, которое индуктирует в выходной обI мотке 6 ЭДС Е, а при подаче на вторую входную многофазную обмотку
5 входного сигнала u Us e < создается вращающееся магнитное поле, которое индуктирует в той же выходной обмотке 6 ЭДС Е .
Так как фазы выходной обмотки 6 сцеплены с магнитными вращающимися потоками, обусловленными первой и второй входными обмотками, сигналы которых сдвинуты во времени на угол ф =a(— $; то выходная ЭДС будет определяться геометрической суммой
ЭДС Е и Е, т.е.
Е, Е +Е C-KU4 К К И f Е Р
М4 ЫВ, о где К4, К вЂ” коэффициенты трансформации между входными 4, 5 и выходной
6 обмотками;
Ы вЂ” фазовый угол выходного сигнала, причем
К4Ц Sinai + K< V< sin g<
ЫаЭ
К40 с М + К О созс
В других фазах выходной обмотки
6 процессы происходят аналогично, но при этом необходимо учитывать их соответствующие пространственные смещения.
Если охватывающий элемент повернуть на угол 1, а охватываемый— на угол, то при тех же входных
I)90423 4 сигналах наводимые в выходной обмотке ЭДС
Е К4"4 3 (4 ) ) ь К "з (4 Р) 3 ц 1(<4+)) 1& 5 Ю iV sux
К4 ) (о ) )+ K>0
1 ф- K4U4cos(M4 J)e K
Таким образом, за счет независи15 мого поворота охватывающего и охватываемого элементов магнитопровода появляется воэможность влияния на выходной сигнал (его модуль, фазу )независимо каждой из четырех
20 входных величин: 04, 0 ;f3.
Технико-экономический эффект предлагаемого поворотного трансформатора по сравнению с известньак поворотным трансформатором состоит
25 в следующем.
Выходной сигнал является функцией четырех входных независимо изменяющихся величин (04, О, у„, > ) при наличии в трансформаторе тольЗ0 ко трех элементов.
Замена подшипников немагнитными прокладками упрощает конструкцию трансформатора, что уменьшает стоимость и повышает надежность его
35 работы.
Упрощение конструкции устройства обеспечивает снижение эксплуатационных расходов при решении достаточно сложных функциональных задач.
40 Предлагаемая конструкция может быть использована, например, для формирования управляющего воздействия на параллельно работающих синхронные машины, регулируемые по не45 скольким возмущающим факторам (входное напряжение, ток якоря, частота сети, угол нагрузки и т.д.)..
1 190423
I
Фиа J
ВНИИПИ Заказ 6996/54
Тираж 678 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . П роек тн ая, 4