Схема включения вращающегося трансформатора

Схема включения вращающегося трансформатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е „„ss1ssi

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социапистичесиик

Респубпии (61) Дополнительное к а вт. с вид-ву (22)Заявлено 16. 07. 80 (21) 2959751/24-07 (5()Щ. Кл.

3 с присоединением заявки №

Н 02 К 24/00

3Ъо яайстккилый комитет

СССР до делам иза4ретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621 314. . 214. 2 (088. 8) ОпУбликовано 15. 08. 82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15. 08. 82 (72) Авторы изобретения

Л. M. Шнайдерман, В. М.Юревич и Э.M.Àéçåíøòåéí (71) Заявитель (54) СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ

ТРАНСФОРМАТОРА

Изобретение отно=ится к электротехнике, в частности к информационным электрическим микромашинам, и может быть использовано для повышения точности вращающихся трансформаторов 1,ВТ ), предназначенных для работы в системах автоматического регулирования и счетно-решающих уст рой ст вах.

Известна схема включения ВТ, в которой с целью повышения точности квадратурная обмотка закорочена. При закороченной квадратурной обмотке происходит демпфирование поперечной составляющей магнитного потока, благодаря чему повышается точность

ВТ (1 |.

Однако при такой схеме включения

ВТ эффективность демпфирования ограничивается наличием индуктивного со,противления рассения и активного сопротивления кварратурной обмотки.

На иболее близ ким к предла гаемому является схема вкпючения ВТ, содер2 жащая две пары взаимно перпендикуляр" ных обмоток, одна из которых состоит из синусной и косинусной обмоток, а другая — из обмотки возбуждения и квадратурной обмотки, замкнутой на конденсатор -емко стное со прот ивление, которого примерно равно индуктивному сопротивлению квадратурной обмотки (2 ).

Недостатком этого известного тех10 нического решения является низкая точность ВТ, обусловленная тем, что при указанной величине емкостного сопротивления конденсатора величина оста15 точной ЗДС значительно возрастает, а работа ВТ при колебаниях частоты напряжения возбуждения станоЬится неустойчивой.

Целью изобретения является повышение точности ВТ за счет уменьше" ния основных погрешностей и дополнительных погрешностей ВТ при изменении температуры окружающей среды и напряжения возбуждения. где Х„- индуктивное сопротивление нама гничивающего контура;

Х,! — индуктивное сопротивление рассеяния квадратурной контурной обмотки;

r — активное сопротивление квадратурной обмотки; а в цепи обмотки возбуждения включен конденсатор, величина емкостного сопротивления которого равна величина емкостного сопротивления конденсатора, включенного в цепь квадратурной обмотки.

На чертеже представлена электрическая схема вращающегося трансформатора. Она содержит   — обмотка возбуждения ВТ," В В1- квадратурная обмотка ВТ; С, С вЂ” синусная обмотка ВТ; К.1 К вЂ” косинусная обмотка

ВТ; С вЂ” конденсатор.

Из-за наличия различного рода технологических погрешностей ось магнитного потока не совпадает с осью обмотки возбуждения. Появляющаяся при этом поперечная составляющая магнитного потока Ф, индуктирующая в квадратурной обмотке ЭДС.Ек, приводит к погрешностям в работе ВТ.

Изменения температуры окружающей среды и напряжения возбуждения вызывают изменения величины поперечной составляющей магнитного потока, что приводит к уходу нулевого положения ВТ.

Следовательно, для повышения точности ВТ возникает необходимость в демпфировании потока 4q Квадратурная обмотка выполняет роль демпфирую» щего контура.

При замыкании квадратурной обмот ки накорот:.:с по ней протекает ток

Ек ((° j (X + x ) 15 з 95158

Указанная цель достигается тем,что в схеме включения вращающегося трансформатора с двумя парами взаимно перпендикулярных обмоток вращающегося трансформатора, одна из которых состоит из синусной и косинусной обмоток, а другая - из обмотки возбуждения и квадратурной обмотки, замкнутой на конденсатор, емкостное сопротивление конденсатора Х в цепи квадратурной обмотки равно

1 4

После несложных преобразований получаем

Активная составляющая тока проявляется в виде остаточной ЭДС, а реактивная составляющая создает пропорциональный ей поток Фк, демпфирующий поток Ф

Из-за наличия EI квадратурной обмотке потерь полного демпфирования потока Фс!не происходит. Включение в цепь квадратурной обмотки конденсатора определенной емкости позволяет компенсировать ее потери и тем самым повысить ее демпфирующие свойства.

Для обеспечения полного демпфирования потока фс необходимо, чтобы реактивная составляющая тока 3<, была равна току, который протекал бы по квадратурной обмотке при отсутствии потерь (r=O и х =О), т.е., чтобы

Ф . р С К (М

vk+(x x -x )E xm

В результате решения управления (5 ) получаем выражение для величины емкостного сопротивления, включаемого в цепь квадратурной обмотки конденсатора 2

Таким образом, включение в цепь квадратурной обмотки конденсатора с емкостным сопротивлением 1 ) позволяет за счет улучшения демпфирующих ее свойств уменьшить основные и дополнительные погрешности (уход нулевого положения ВТ при изменении температуры окружающей среды и напряжения возбуждения).

Однако включение в квадратную обмотку конденсатора ухудшает условия первичного симметрирования ВТ, что может отрицательно сказаться при работе ВТ на симметричную нагрузку и при отсутствии вторичного симметрирования.

Для устранения этого недостатка необходимо в обмотку возбуждения последовательно включить конденсатор

5 95 с емкостмым сопротивлением B соответствии с выражением (1 ).

Включение в обмотку возбуждения такой емкостине толькоулучшает условия первичного симметрирования, но. и обеспечивает уменьшение амплитудной погрешности при изменении напряжения возбуждения.

При этом коэффициент трансформации ВТ равен

Щ

«1К

1+ j(X>+)(,„) 1581 6 го сопротивления, определяемую llQ выражению (1 ) .

Таким образом, данная схема включения обеспечивает повышение

5. точности работы ВТ за счет уменьше ния основных погрешностей при работе как на симметричную, так и на несимметричную нагрузку; амплитудной погрешности при изменении на 0 пряжения возбуждения; ухода нулевого положения ВТ при изменении тем" пературы окружающей среды; ухода нулевого положения ВТ при изменении напряжения возбуждения. где % @„,% ф — эффективноечисло витков обмоткй возбуждения и выходной (синусной или косинусной) обмотки соответственно.

При изменении напряжения возбуждения вследствие нелинейности кри- 0 вой намагничивания происходит изменение магнитной проводимости магнитной системы ВТ, т.е. сопротивление намагничивания обмотки возбуждения получает некоторое приращение, вели- 25 чину которого обозначим через Х„п.

Следовательно, коэффициент трансформации также изменится, т.е. 8Т в условиях изменяющейся величины напряжения возбуждения будет работать с ам 30 плитудной погрешностью.

Амплитудная погрешность или величина изменения коэффициента трансформации составляет при этом

Отсюда видно, что амплитудная погрешность становится равной нулю

45 при выполнении условия

1 +Х,)+Х Х =О, (8)

Это условие может быть выполнено, если последовательно с обмоткой возбуждения включен конденсатор с емкостным сопротивлением Х г + Х -Х ) с « -Х )Хщ=0 (9)

Решая это уравнение относительно Х, получаем величину емкостноФормула изобретения

Схема включения вращающегося трансформатора с двумя парами взаимно перпендикулярных обмоток,одйа из которых состоит из синусной и косинусной обмоток, а другая — из o6". мотки, возбуждения и квадратурной обмотки, замкнутой на кондесатор, о т л и ч а ю .щ а я с я тем, что, с целью повышения точности вращающегося трансформатора, емкостное сопротивление Х конденсатора в цепи квадратурной обмотки равно где Х вЂ” индуктивное сопротивление намагничивающего контура, X - индуктивное сопротивление рассеяния квадратурной об-) мотки.

r — активное сопротивление квадратурной обмотки; а последовательно . с обмоткой возбуждения включен конденсатор, величина емкостного сопротивления которого равна величине емкостного сопротивления конденсатора, включенного в цепь квадратурной обмотки.

Источники информации, принятые BQ внимание при экспертизе

1. Хрущев В. В. "Электрические машины автоматических устройств", Л., "Энергия", 1976, с. 250.

2. Авторское свидетельство СССР

NÃ 205911, кл. G 08 С 19/08, 1966.

951581 су

Соста витель В. Комаров

Редактор А.Долинич Техред Ж.Кастелевич Корректор M WaPOBH

Зака > 5967/69 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4