RU1778879C

RU1778879C - Двухканальный вращающийс трансформатор

Info

Publication number: RU1778879C
Application number: SU904852156A
Authority: RU
Inventors: Валерий Алексеевич Батыгин; Александр Анатольевич Альгин
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1992-11-30

Abstract

Использование: преобразование углового положени в электрический сигнал. Сущность изобретени : двухканальный вращающийс трансформатор содержит магнитопроводы статора и ротора, двухфазные обмотки грубого и точного каналов. Обмотки выполнены в виде повтор ющихс групп катушек, состо щих из четных и нечетных повтор ющихс частей. Последнюю катушку повтор ющейс части с номером (4п+2) соедин ют с последней катушкой повтор ющейс части с номером (4п+4), а первую катушку повтор ющейс части с номером

Description

Изобретение может быть использовано в области автоматики и счетно-решающей техники в качестве первичного преобразовател угла преобразователей угол-код.

Известны двухканальные вращающиес трансформаторы, содержащие многополюсные обмотки канала точного отсчета и обмотки канала грубого отсчета, размещенные на общих дл обоих отсчетов магнито- проводах статора и ротора в одних и тех же пазах. Двухфазна многополюсна обмотка точного канала выполнена синусоидально распределенной, катушки обмотки расположены по повтор ющимс част м. Соединение повтор ющихс частей одной из фаз обмотки точного канала обеспечивает уменьшение емкостной св зи между фазами точного канала.

Недостатком этих трансформаторов вл етс пониженна точность преобразовани , обусловленна наличием емкостных св зей между обмотками каналов.

Известен двухканальный сельсин (вращающийс трансформатор), содержащий ротор и статор, на которых расположены двухполюсные и многополюсные обмотки. Обмотки расположены так, чтобы обеспечить однопериодное и многопериодное выходные напр жени при повороте ротора и иметь минимальную св зь между каналами .

Данное техническое решение наиболее близко к предлагаемому и может быть вз то за прототип. Недостатком его вл етс вли ние друг на друга грубого и точного каналов через емкостные св зи, возникающие неизбежно при размещении обмоток V4 00 00

ю

ных каналов в одних и тех же пазах. Так как наиболее опасны вл етс вли ние грубого канала на точный, в известном устройстве дл уменьшени этого вли ни грубый канал запитан пониженным напр жением по сравнению с точным. Это приводит к необходимости иметь два источника питани дл вращающегос трансформатора, что усложн ет контрукцию.

Целью изобретени вл етс повышение точности преобразовани путем уменьшени вли ни грубого канала на точный.

Указанна цель достигаетс тем, что при выполнении синусоидально распределенной двухфазной обмотки точного канала , выполненной в виде повтор ющихс групп катушек, соединенных между собой, в одной из фаз обмотки точного канала последн катушка каждой нечетной повтор ющейс части соединена с последней катушкой последующей четной повтор ющейс части, а перва катушка каждой четной повтор ющейс части соединена с первой катушкой последующей нечетной повтор ющейс части, при этом направление намотки катушек в четных повтор ющихс част х противоположно направлению намотки одноименных катушек в нечетных повтор ющихс част х, s другой фазе обмотки точного канала последн катушка повтор ющейс части с номером (4п+2) соединена с последней катушкой повтор ющейс части с номером (), перва катушка повтор ющейс части с номером (4п+3) соединена с первой катушкой последующей повтор ющейс части с номером (4п+1), при этом направление намотки катушек повтор ющихс частей с номерами (4п+3) и (4п+4) выполнено противоположным направлению намотки соответствующих катушек повтор ющихс частей с номерами (4п+1) и (4п+2), где , 1,2,...

На фиг.1 показан вращающийс трансформатор (ВТ), общий вид; на фиг. 2 - схема распределени обмоток на статоре; на фиг. 3 - схема соединени катушек синусной фазы обмотки точного канала; на фиг. 4 - схема соединени катушек косинусной фазы обмотки точного канала.

Двухканальный ВТ содержит статор 1 с двум двухфазными выходными обмотками - многополюсными синусоидально распределенными обмотками 4,5 точного канала, двухполюсными концентрическими обмотками 6,7 грубого канала и ротора 2 с обмотками возбуждени 3. Магнитопровод статора, например, имеет 20 пазов, в которых расположена 16-полюсна обмотка точного канала, имеюща четыре

5

повтор ющиес части I-IV (обмотки 4.5 на фиг.2) и двухполюсна обмотка грубого канала (обмотки 6,7 на фиг. 2). Число проводников в пазу синусной фазы обмотки точного канала пропорционально

О тг Р

(1-1}+45°, а косинусной фазы 2 л Р cos -j-(1-1}+45°. Число проводников в па0 зу синусной и косинусной фаз обмотки грубого канала пропорционально (l-1).

Конкретное число проводников на достижение желаемого повышени точности не вли ет , и поэтому не приводитс .

Соединени катушек обеих фаз обмотки грубого канала выполнено известными методами . В синусной фазе обмотки точного канала (фиг.З) направление намотки кату- 0 шек четных повтор ющихс частей (II, IV) противоположно направлению намотки соответствующих катушек нечетных повтор ющихс частей (I, III). Последн катушка I повтор ющейс части соединена с последней катушкой И повтор ющейс части, перва катушка II повтор ющейс части соединена с первой катушкой III повтор ющейс части, а последн катушка III повтор ющейс части соединена с последней катушкой IV повтор ющейс части. В косинусной фазе обмотки точного канала (фиг.4) соединение катушек I и II повтор ющихс частей выполнено известными методами, последн катушка II повтор ющейс части соединена с последней катушкой IV повтор ющейс части, направление намотки катушек 111 и IV повтор ющихс частей противоположно направлению соответствующих катушек I и II повтор ющихс частей .

Сущность повышени точности преобразовани ВТ заключаетс в следующем. Синусна и косинусна фазы выходных обмоток расположены в одних и тех же пазах и между ними всегда имеетс емкостна св зь.

Наличие емкостной св зи приводит к по влению в выходном напр жении трансформатора напр жени ошибки. Например, 0 дл обмотки 4 (фиг.2) величина напр жени ошибки определ етс как

Us,Ue

5

0

5

0

5

ДЦ

Z5 +) XLS - j Xcs + Z6 +j Xi6 -Хсб

+

55 +U7

2.7 + j XL7 -ХС7

где Us, Ue, выходные напр жени обмоток 5, 6, 7 соответственно;

7з,2б, Z - полные сопротивлени обмоток 5, 6, 7 соответственно;

JXis, , индуктивные сопротивлени между обмотками 5,6,7 соответственно и обмоткой 4;

ХС5, ХС6, ХС7 - емкостные сопротивлени между обмотками 5,6,7 соответственно и обмоткой А.

Тогда дл одной повтор ющейс части

AUJ

UE

4 Z5+jXL5-jXc5

U

+

U7

4 j XL6 -J Xce 4 j XL7 -J Xc

Однако включение повтор ющихс частей обмотки 4 так, как указано выше и пока- зано на фиг.2,3, приводит к тому, что напр жение ошибки повтор ющихс частей , соединенных встречно (четные и нечетные в обмотке 4), компенсируют друг

друга.

Дл обмотки 5 (фиг.2) величина напр жени ошибки определ етс аналогично, но соединение повтор ющихс частей отлично от обмотки 4. При указанном соединении (фиг.2,4) емкостные наводки в первой и вто- рой повтор ющихс част х от второго канала имеют знак, противоположный знаку емкостным наводкам в третьей и четвертой повтор ющихс част х. Тогда при последовательном соединении повтор ющихс час- тей происходит компенсаци наводки ог второго канала. В то же врем емкостна наводка от обмотки 4 в первой и третьей повтор ющихс част х противоположна по знаку емкостной наводке во второй и чет- вертой повтор ющихс част х, поэтому суммарна емкостна наводка от обмотки 4 также близка к нулю.

Результирущее напр жение ошибки должно быть равно нулю. В реальном случае параметры повтор ющихс частей незначи- тельно отличаютс друг от друга, однако результирующее вли ние емкостной св зи становитс величиной второго пор дка малости . Уменьшение вли ни емкостной св зи между фазами обмоток точного канала и между обмотками грубого и точного каналов

0

5

0

5

0 5 0

5 0

приводит к повышению точности преобразовани двухкзнального ВТ.

Введение новых признаков в конструкцию двухканального ВТ позволило уменьшить погрешность от емкостных св зей с 2 до 0,7 .

Дл примера был вз т двухканальный ВТ с обмоткой возбуждени на роторе, Аналогично достигаетс уменьшение емкостных св зей между каналами бесконтактного ВТ-индукционного редуктосина.

Claims

Формула изобретени Двухканальный вращающийс трансформатор , содержащий магнитопроводы статора и ротора, на одном из которых расположены двухфазна выходна обмогка грубого канала и двухфазна синусоидально-распределенна выходна обмотка точного канала, выполненные в виде повтор ющихс групп катушек, соединенных между собой, в одной из фаз обмотки точного канала последн катушка каждой нечетной повтор ющейс части соединена с последней катушкой последующей четной повтор ющейс части, а перва катушка каждой четной повтор ющейс части соединена с первой катушкой последующей нечетной повтор ющейс части, при этом направление намотки катушек о четных повтор ющихс част х противоположно направлению намотки одноименных катушек в нечетных повтор ющихс част х , отличающий с ч том. что, с целью снижени погрешности путем уменьшени вли ни грубого канала на точный, Б ДРУГОЙ фазе обмотки точного канала последн катушка повтор ющейс части с номером (4п+2) соединена с последней катушкой повтор ющейс части с номером (4гн-4), перва кзтушка повтор ющейс части с номером (4п+3) соединена с первой катушкой последующей повтор ющейс части с номером (4п+1), при этом направлвение намотки катушек повтор ющихс частей с номерами (4п+3) и (4п+4) выполнено противоположным направлению намотки соответствующих катушек повтор ющихс частей с номерами (4п+1) и (4п+2), где п-0.1.2....

г

6,7 V

3

|ин||и

фц. /

ж

Фиг. г

Г

лг atrrpn

i11- j I

Ж

дггг-LrLp

ПЈ3 У у

fffffffffffffff «I M | I I I I

III «I I I i И 1

I

SO iff /7 f3 fS 6 $ 2

Yfffffffffffffffffff

i M M И M M i i I

I I I I Ml I i «« i I 2 34 S 6 7 8 9 10 К t2 3H 9 2O

IIf II II II II II J | I I I I I I

u:/uyyki«illi liJlJJ

OoYnflWnjqWju

ffffffffff «I M | I I I I

II «I I I i И 1

I

SO iff /7 f3 fS 6 $ 20

| If I I I I | II I f I I I I I I Ml

УиЙрЩ

Фиг. З

ФигЛ