CS201686B1 - Rotor bezkontaktního fázového měniče - Google Patents

Abstract

Rotor bezkontaktního fázového měniče. Vynález se týká rotoru bezkontaktního fázového měniče a klade si za úkol snížit kolísáni budicího proudu ve statorových budicích vinutích.Na rotoru bezkontaktního fázového měniče s jednofázo* vým rotorovým výstupním vinutím,které je spojeno s rotorovým vinutím pomocného transformátorku,je umístěna kompenzační impedance a v rotorových drážkách vedle výstupního vinutí je uloženo kompenzační vinutí,jehož schéma a krok vinutí jsou stejné jako u zmíněného výstupního vinutí.Kompenzační vinutí a rotorové výstupní vinutí jsou vzájemně posunuta o 90° elektrických.S výhodou může být kompenzační impedance zapojena v sérii v obvodu kompenzačního vinutí.

Description

Vynález se týká rotoru bezkontaktního fázového měniče a klade si za úkol snížit kolísáni budicího proudu ve statorových budicích vinutích.Na rotoru bezkontaktního fázového měniče s jednofázo* vým rotorovým výstupním vinutím,které je spojeno s rotorovým vinutím pomocného transformátorku,je umístěna kompenzační impedance a v rotorových drážkách vedle výstupního vinutí je uloženo kompenzační vinutí,jehož schéma a krok vinutí jsou stejné jako u zmíněného výstupního vinutí.Kompenzační vinutí a rotorové výstupní vinutí jsou vzájemně posunuta o 90° elektrických.S výhodou může být kompenzační impedance zapojena v sérii v obvodu kompenzačního vinutí.

201 686

201 080

Vynález se týká rotoru bezkontaktních fázových měničů, které se používají jako odměrový prvek polohy, zejména v obvodech číslicově řízených obráběcích strojů, k a jištování polohy váhových a dávkovačích zařízení apod*

Doposud vyráběné bezkontaktní fázové měniče jsou polohové otočné fransformátorky, obsahující lištěný statorový svazek opatřený drážkami, v nichž je uloženo vícefázové, zpravidla dvoufázové budicí vinutí, přičemž vinutí jedné a druhé fáze jsou prostorově posunuta o 90 ⁰ elektriclsýoh a napájena napětím posunutým o 90 °i Rotorový svazek, který je upevněn na hřídeli nesenéto ložisky v ložiskových štítech, je opatřen rovněž drážkami, v nichž je uloženo rotorové jednofázové výstupní vinutí. Přivedou-li se na statorové budicí Vinutí příslušná napětí, jak je popsáno shora, indukuje se na rotorovém výstupním vinutí napětí o konstantní amplitudě. Fáze tohoto výstupního napětí je závislá na okamžité postatorovému budicímu vinutí. Natáčením rotoru vůči statoru se mění potom fáze výstupního napětí od 0 ⁰ do 360 ⁰ elektrických. Ve starších kontaktních provedeních fázových měničů bylo výstupní rotorové vinutí vyvedeno na sběrací kroužky a výstupní napětí snímáno kartáči. V novějších bezkontaktních provedeních je zmíněné mechanické sběrací ústrojí nahrazeno speciálně upr sivěným pomocným transformátorem, který přes vzduchovou mezeru zajištuje indukční vazbu mezi rotorem a statorem. Ze statorového vinutí pomocného transformátorku se tak bez mechahického sběracího ústrojí získává výstup fázového měniče.

Nevýhoda kontaktního fázového měniče a mechanickým sběracím ústrojím proti bezkontaktnímu fázovému měniči tkví především v jeho menší spolehlivosti a přesnosti, které jsou způsobeny právě zmíněným mechanickým sběracím ústrojím. Nicméně ani bezkontaktní provedení fázového měniče s pomocným transformátorkem není zcela ideální. Jelikož rotorové výstupní vinutí fázového měniče je spojeno do série s rotorovým vinutím pomocného transformátorku, dochází zde k zatížení rotorového výstupního vinutí fázového měniče, které tak kryje celkové ztráty pomocného transformátorku. Rotorové výstupní vinutí fázového měniče musí totiž dodávat energii potřebnou k protlačení magnetického toku přes jsho rotoru, statoru i přes vzduchovou mezeru pomocného transformátorku. Toto zatížení rotorového výstupního vinutí fázového měniče způsobuje změnu proudu v budicích vinutích statoru podle polohy rotoru a klade velké nároky na napájecí zdroj a stabilizaci budicího napětí. Kolísání proudu ve statorových budicích vinutích nepříznivě ovlivňuje také kruhovitost magnetického pole ve vzduchové mezeře, čímž se opět snižuje ktalita fázového měniče, zejména jeho přesnost.

Úkolem vynálezu je snížit chyby bezkontaktních fázových měničů, které jsou způsobeny kolísáním proudu ve statorových budicích vinutích v důsledku zatížení rotorového výstupního vinutí pomocným transformátorkem.

Výše uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje vynález, který spočívá v tom, že rotor bezkontaktního fázového měniče, obsahující hřídel s rotorovým svazkem opatřeným drážkami, v nichž je uloženo jednofázové rotorové výstupní vinutí, které je spojeno v sérii s rotorovým vinutím pomocného transformátorku uloženým na izolační kostře upevněné na rotoru, má v drážkách rotorového svazku vedle rotorového výstupního vinutí fázového měniče uloženo kompenzační vinutí, jehož schéma a krok vinuti jsou stejné jako zmíněného rotorového výstupního vinutí, přičemž kompenzační vinutí a rotorové výstupní vinutí jsou vzájemně posunuta o 90 ⁰ elektrických a s výhodou je na něm upevněna kompenzační impedance,

201 ΠΤ která je zapojena v sérii v obvodu kompenzačního vinutí·

Výhodou vynálezu je, že při provedení bezkohtaktního fázového měniče podle vynálezu ve srovnání e dosavadním provedením bez kompenzačního vinutí ee odstraní netto alespoň sníží kolísání budicího proudu ve statorových budicích vinutích, nenaruSÍ ae symetrie kruhového magnetického pole ve vzduchové mezeře stroje a sníží se nároky na stabilitu napájecího zdroje, což má velký vliv na přesnost stroje·

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde obr, 1 předeta vuje bezkontaktní fázový měnič podle vynálezu v podélném řezu, obr. 2 nárys čela rotorového vinutí a obr. 3 schéma zapojení všech vinutí fázového měniče, pomocného transformátorku a kompenzačního vinutí.

Bezkontaktní fázový měnič podle vynálezu obsahuje stator 1 , sestávající z lištěného statorového svazkuje , v jehož drážkách je uloženo dvoufázové statorové budicí vinutí 2, přičemž vinutí jedné a druhé fáze jsou prostorově posunuta o 90 ° elektrických a napájena napětím vzájemně posunutým o 90 °« Statorový svazek 2 je upevněn v hrnéčkovité kostře £, v jejímž dnu je zhotovena ložisková komora pro uložení ložiska £· Statorové budicí vinutí 2 je izolováno a zpevněno zalitím v izolační hmotě _6. Ve vrtání statorového svazku 2 je umístěn rotor_J_A skládající se z lištěného rotorového svazku jj upevněného na hřídeli 2 neseném ložiskem g v ložiskové komoře kostry £ a ložiskem 10 v ložiskovém štítu 11, Rotorový svazek 8_e je opatřen drážkami 12, v nichž je uloženo rotorové vinutí výstupní JJ a o 90 ⁰ elektrických k tomuto výstupnímu vinutí 13 je v drážkách rotorového svazku 8 navinuto kompenzační vinutí 1£. V obvodu kompenzačního vinutí 1£ a v sérii s ním je zapojena kompenzační impedance 15· Rozložení rotorového výstupního vinutí 13 a kompenzační ho vinutí 1£, co do počtu závitů v jednotlivých drážkách 12 , nemusí být rovnoměrné, nýbrž v některých drážkách 12 může být navinut větší počet závitů rotorového výstupního vinutí 12 a menší počet závitů kompenzačního vinutí nebo naopak, přičemž je možné, že v některých drážkách 12 budou navinuty závity pouze výstupního vinutí 12 nebo kompenzační ho vinutí 1£. Hodnota impedance 1£ , která může být tvořena například ohmickým odporem, se určí tak, aby její účinek na statorové budicí vinutí 2 byl stejný, jako účinek rotorového výstupního vinutí 12 spojeného s rotorovým vinutím 18 pomocného transformátorku

Impedance , v daném případě ohmický odpor, může být upevněn kdekoliv na rotoru χ.

V příkladu znázorněném na obr. 2 je impedance 12 přivázána k čelu rotorového vinutí provázkem.

Bezkontaktní přenos napětí z rotorového výstupního vinutí 12 ée uskutečňujě pomocí transformátorku 12· Rotorové vinutí lg pomocného transformátorku 12 je uloženo na izolační kostře 12 upevněné na rotoru 2· Statorové vinutí 20 pomocného transformátorku IJ navinuté na izolační kostře 21 je upevněno ve statoru 1. Indukční vazbu mezi oběma vinutími zprostředkuje magnetický obvod skládající se z rotorové části 22 a statorové části a vzduchové mezery 2£. Schéma celkového zapojení je patrno z obr. 3. Jednotlivé fáze dvoufázového budicího vinutí 2 jsou napájeny napětím vzájemně posunutým o 90 Rotorové výstupní vinutí 12 fázového měniče je spojeno v sérii s rotorovým vinutím 18 pomocného transformátorku IJ a statorové vinutí 20 pomocného transformátorku ΐχ potom tvoří výstup fázového měniče, na nějž je připajena zatěžovací impedance 45·

201 βββ

Kompenzační vinutí 14 , které je proti rotorovému výstupnímu vinutí 1^ posunuto o 90 ⁰ elektrických je zapojeno v sérii s kompenzační impedancí 1J5.

Připojí-li se statorové budicí vinutí 3 ke zdroji napětí, indukuje se v jednorázovém rotorovém výstupním vinutí 13 napětí o konstantní amplitudě, avěak s proměnným posunutím fáze, které je závislé na natočení rotoru J proti statoru 1. Proti tzv. referenčnímu napětí je napětí na rotorovém výstupním vinutí 1β posunuto úměrně úhlu natočení rotoru 1 vůči statoru 1. Toto napětí, které je přivedeno na rotorové vinutí 18 pomocného transformátorku 1J , indukuje ve statorovém vinutí 20 pomocného transformátorku napětí o stejném posuvu fáze jako je napětí na rotorovém výstupním vinutí 13. Ve statorovém vinutí 20 indukované napětí je potom přivedeno na zatěžovací impedanci 25. Zatěžovacl impedancí 2£ může být například ovládací zařízení číslicově řízených obráběcích strojů, kterému podle natočení rotoru J uděluje fázový měnič příslušné informace. Kompenzační vinutí 14 spojené do série s kompenzační impedancí lg odstraňuje nebo alespoň snižuje kolísání proudu v budicích vinutích 3 v průběhu otáčení rotoru 2 a tím se odstraňuje nebo alespoň podstatně snižuje deformace kruhového magnetického pole ve vzduchové mezeře. Ha kruhovitosti magnetického pole ve vzduchové mezeře je totiž do značné míry závislá i přesnost fázových měničů. Jsou možné i různé modifikace předmětného vynálezu. Tak například budicí vinutí může mít libovolný počet fází. Fázový měnič může být vícepólový, nikoliv jen dvoupólový, jak je znázorněno na obr. 1 a 2. Kompenzační vinutí nemusí být nutně spojeno do série s kompenzační impedancí, ale může být spojeno i nakrátko, jestliže jeho vlastní impedance je taková, aby takto provedené kompenzační vinutí mělo stejný účinek jako vinutí kompenzační spojené v sérii s kompenzační impedancí.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Rotor bezkontaktního fázového měniče s hřídelí a rotorovým svazkem opatřeným drážkami, v nichž je uloženo jednofázové rotorové výstupní vinutí, které je spojeno v sérii s rotorovým vinutím pomocného transformátorku upevněným na rotoru, vyznačený tím, že obsahuje kompenzační impedanci (15), tvořenou například ohmickým odporem a v rotorovýdi drážkách (12) rotorového svazku (8) vedle rotorového výstupního vinutí (13) fázového měniče je uloženo kompenzační vinutí (14), jehož schéma a krok vinutí jsou stejné jako u zmíněného výstupního vinutí (13), přičemž kompenzační vinuti (14) a rotorové výstupní vinutí (13) jsou vzájemně posunuta o 90 ⁰ elektrických.
2. 2. Rotor bezkontaktního fázového měniče podle bodu 1. vyznačený tím, že kompenzační impedance (15) je zapojena v sérii v obvodu kompenzačního vinutí (14).