SU1265932A1 - Двухотсчетный вращающийс трансформатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области электротехники, а именно к эл. машинам автоматических систем и вычислительной техники, и может быть использовано при создании высокоточных двухотсчетных вращающихс  трансформаторов (ДВТ) и фазовращателей. Целью изобретени   вл етс  повьшение точности, улучшение параметров и снижение трудоемкости изготовлени . ДВТ содержит соосно расположенные неподвижный корпус статора 1, несущий магнитопро ,вод 2, и повторный корпус 3 ротора, несущий магнитопровод 4. На магнитопроводах 2, 4 статора и ротора раз- . мещены обмотки (ОБ) 5, первичные и вторичные двухполюсные и многополюсные ОБ каналов грубого и точного отсчета . Вторичные выходные ОБ выполнены кольцевыми в виде последовательно соединенных катушек. Кажда  выходна  ОБ канала грубого отсчета содержит катушки ОБ канала точного отсчета и выполнена из двух последовательно соединенных частей. Перва  часть содержит катушки, расположенные на половине окр -жности магнитопровода с одинаковым направлением намотки, а втора  часть - катушки, расположенные на другой половине окружности магниI топроводов с обратным направлением намотки. Начала ОБ канала грубого и (Л точного отсчетов объединены, а конец ОБ канала грубого отсчета соединен последовательно с остальными катушками ОБ канала точного отсчета. Дл  . обеспечени  взаимоперпендикул рности, расположени  ОБ суммы.произведений чисел витков катушек на синус угла О5 их расположени  дл  катушек разного 01 направлени  намотки должны быть равны СО 1 3.п. ф-лы. 4 ил.,1 табл. со ьэ

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам автоматических систем и вычислительной техники и может быт использовано при создании высокоточных двукотсчетных вращающихс  трансформаторов (ДВТ) и фазовращателей. Цель изобретени  состоит в повышении точности за счет .увеличени  максимального числа проводников в пазу выходной обмотки канала точного отсчета и обусловленного этим уменьшени  погрешностей, вызванных округг лением расчетных чИсел проводников I пазах ыагнитопровода, а также в улучшении параметров, cin-шении трудоемкости и упрощении конструкции. . виг. 1 показана принципиальна  конструкци  ДВТ; на фиг. 2 - принципиальна  электрическа  схема ДВТ; на фиг. 3 одна из выходных обмоток ДВТ, ЯБЛЯгоща с  исходной дл  построе ни  выход1 ой обмотки; на фиг. 4 электрическа  схема выходной обмотки ДВТ состоит из соосно расположенных неподБпжного корпуса статора (фиг.1), несущего магнитопровод 2, и поворотного корпуса 3 ротора, несу щего магнитопровод 4. Ila магнитонроБодах 2 л 4 статора и ротора в пазах размещаютс  обмотки 5. Пр1П1цт1Ш1ально обмотки возбуждени  могут размещатьс , как на роторе, так и на статоре. В описанном примере об мотки возбзгждени  размещаютс  на роторе , а выходные - на статоре. - На роторе (фиг. 2) размещены две нары квадратных обмоток возбуждени : пара двухполюсньк обмоток,  вл ющихс обмотками грубого отсчета, и. пара многонол ос} ых С ЧИСЛОМ пвр полюсов ш  вл ющихс  обмоткашг точного отсчета Эти обмотки могут быть любого типа и обычно выполн ютс  с синусоидальным распределением проводников по пазам магнмтопроводов. Перва  обмотка возбуждени  грубог отсчета (фиг. 2) имеет выводы В и , втора  - Bj и В., . Перва  обмотка возбу здени  канала точного отсчета имеет выводы В. и Bjn,, втора  Bj),, и ДВТ могут выполн тьс  без вторых (квадратных) цепей возбуждени . Быходные обмотки ДВТ выполн ;ютс  кольц-звъ1м . В предлагаемой конструкции кажда  выходна  обмотка грубого отсчета вынолнена путем использовани части витков одной обмотки точного отсчета, имеющих на растрчке магнитопровода одинаковое направление намотки в одной угловой зоне, занимающей примерно полуокружность, и противоположное направление намотки в оставшейс  угловой зоне. Витки обмотки грубого отсчета включены в начале каждой выходной обмотки так, что начало обмотки  вл етс  общим началом выходных обмоток и грубого, и точного отсчетов, промежуточный вывод после включени  всех витков, принадлежащих обмотке грубого отсчета,  вл етс  вторым выводом обмотки грубого отсчета и вывод после подключени  всех оставшихс  витков обмотки точного отсчета  вл етс  вторым выводом обмотки точного отсчета. Первые выводы синусной обмотки точного I и грубого /Сц / отсчетов  вл ютс  общими, второй вывод обмотки грубого отсчета /Cjj /  вл етс  промежуточным отводом всей обмотки, и второй вывод обмотки точного отсчета /Cjm/  вл етс  концом всей синусной выходной обмотки. Аналогично построена косинусна  обмотка и имеет выводы К,, и Кщ соответственно начала обоих обмоток и концы косинусных обмоток 1рубого Kji и точного KjHi отсчета. Пример образовани  новой объединенной выходной обмотки ДВТ. На фиг.З показана синусоидально распределенна  кольцева  выходна  обмотка точного отсчета с п тью парами полюсов, выполненна  на магнитопроводе, имеющем 13 пазов. В этой обмотке прин та нумераци  пазов так, что первым пазом считаетс  паз, расположенный на расточке магнитопровода под углом 45 эл.град,от начала отсчета угла, прин того при расчете распределени  этой обмотки. У лобовых частей секций обмотки написаны числа витков в секци х. Дл  образовани  выходных обмоток предлагаемого устройства витки выходной обмотки точного отсчета дел тс  на две части. Одна часть составл ет обмотку грубого отсчета и выполн етс  в начале обмотки, а друга  часть дополн ет ее до полной обмотки точного отсчета и выполн етс  после первой части. Из обмотки (фиг. -3) выбираем . в первой угловой зоне, занимающей примерно полуокружность, проводники, имеющие положитёль11Ь1Й знак намотки. В другой оставшейс  угловой зоне выбираем проводники, имеющие противоположный (отрицательньй) знак намотки. Таким образом, из целой вьгеодной обмотки точного отсчета нами выбраны восемь катушек, последовательное вклю чение которых (фиг,4, верхн   часть) составл ет выходную обмотку грубого отсчета. Если из общей схемы обмотки (фиг.З изъ ть выбранные витки и составить схему намотки оставшихс  катушек, по лучитс  обмотка, представленна  на фиг. 4. Последовательное включение двух частей СФиг. 4, соединение межд ними показано пунктиром) образуют об щую обмотку, эквивалентную исходной обмотке (фиг. 3), а место соединени  этиъ обмоток дает отвод второго вывода обмотки грубого отсчета. Аналогично получаютс  косинусные выходные обмотки грубого и точного отсчета. Полученна  таким образом обмотка грубого отсчета имеет вид обычной двухполюсной кольцевой обмотки, но без синусоидального распределени  проводников по пазам, следовательно, в ней могут быть высшие искажающие гармоники. Поскольку первичные обмотки возбуждени  грубого отсчета имеют синусоидальное распределение проводников по пазам и в их пол х есть толь ко высшие пространственные гармоники кратные числу зубцов магнитопроводов несущих обмотки возбуждени , умноженному на целое число, пл(рс-минус единица (т.е. гармоника К2±1, где К 1,2,3,...; Z - число зубцов), то искажение синусоиды двухполюсного грубого отсчета может быть только по имеющимс  высшим гармоникам KZ±1, .что дл  обмоток грубого отсчета не  вл етс  ощутимым. При составлении выходных обмоток грубого отсчета ДВТ, имеющего две выходные обмотки грубого отсчета, может оказатьс , что нет перпендикул рности осей этих обмоток. Дл  получени  перпендикул рности выходных обмоток грубого отсчета при выборе числа витков wi дл  обмоток грубого отсчета следует выполнить в каждой обмотке условие г п-. Wi sino;;. - wisinofi 0, (1) а Ы где i - пор дковые номера секций обмотки грубого отсчета, занимакицих один паз; J - число обмотки грубого отсчета, имеющих положительное направление намотки; п - число секций обмотки грубого отсчета; - угол между началом отсчета углов дл  обмотки грубого отсчета и осью паза, зан того i-секцией. Дл  обеспечени  совмсщели  одного из нулевьпс положений обмотки точного отсчета с одним из нулевых положений обмотки грубого отсчета (что часто требуетс  на практике) началом отсчета углов следует считать угловое положение, отсто щее на 45° от положени , соответствующего 45 эл.град. при расчете обмоток точного отсчета. 1 В описанном примере образовани  новой выходной обмотки учтены услови  получени  перпендикул рности выходных, обмоток грубого отсчета и задано начало отсчета углов , необходимое дл  получени  совпадени  одного из нулевых положений обмотки точного отсчета с одним из нулевых положений обмотки грубого отсчета. В примере задано В 4, п 8, даны нумераци  секций, положение первого паза, соответствующее положению 45 эл.град. при расчете обмотки точного отсчета, заданы числа витков в занумерованных секци х. Выполнение услови  () подтверждаетс  расчетом данным, приведенных в таблице.

Продолжение таблицы

Claims (2)

1. При создании обмоток грубого отсчета дл  получени  максимально1го выходного напр жени  обмоток грубого отсчета целесообразно из обмоток точного отсчета отбирать максимальное число катушек, удовлетвор ющих требованию приведенного построени  обмотки грубого отсчета, а затем обеспечить равенство (1), исключив часть или уменьшив в некоторых из них число витков. Устройство работает следующим об-, разом. При подаче напр жени  возбуждени  на обмотки возбуждени  грубого и точного отсчета, на двух выходных квадратурных (синусной и косинусной) обмотках точного отсчета навод тс  в зависимости от углового положени  ротора (с.) соответственно напр жени  пропорциональные sinm« и cosmw, а на выходных обмотках (синусной и коси-, нусной) грубого отсчета - напр жени  пропорциональные соответственно з1пй и cos«. Использование дл  образовани  о6 .моток грубого отсчета тех же секций, что вход т в обмотки точного отсчета позвол ет полностью освободить место пазах магнитопроводов, рацее занимаемое самосто тельными выходными обмотками.грубого отсчета. Это дает возможность увеличить число витков выходных обмоток точног отсчета и повысить точность распреде лени  проводников этих обмоток по па зам за счет лучшего округлени  числа проводников до целых чисел при расчете обмоток, а следовательно, и точ ность устройства в целом. Высвобождение площади в пазах маг нитопроводов дл  обмотки точного отсчета улучшает соотношение (улучша  добротность обмоток) активной и реа Т1шной составл ющих выходных обмоток . Кроме того, снижена трудоемкость вьшолнени  выходных обм ток двт. Формула изобретени  1 . Двухотсчетный вращающийс  трансорматор , содержащий статор и ротор, пазах магнитопроводов которых разещены первичные и вторичные двухпоюсные и многополюсные обмотки канаов грубого и точного отсчетов, прием выходные обмотки выполнены кольевыми в виде последовательно соедиенных катушек, отличающий  тем, что, с целью упрощени  онструкции и повышени  точности, кажда  выходна  обмотка канала грубого отсчета содержит катушки обмотки канала точного отсчета и выполнена из двух последовательно соединенных частей, перва  из которых содержит последовательно соединенные катушки, расположенные на половине.окружности магнитопровода и имеющие одинаковое направление намотки, а втора  - последовательно соединенные катушки, расположенные на другой половине окружности магнитопровода и имеющие обратное направление намотки, начало обмотки канала грубого отсчета объединено с началом обмотки канала точного отс.чета, а конец обмотки канала грубогоотсчета соединен последовательно с остальными катушками обмотки канала точного отсчета.
2. 2. Трансформатор по п.1, о т л и чающийс  тем, что, с целью повышени  точности путем повышени  точности расположени  осей квадратурных обмоток, число витков катушек каждой обмотки канала грубого отсчета удовлетвор ет условию г п yj isinod -)wisino;l - О, где i пор дковые номера катушек; t - число катушек с одинаковым направлением намотки;. Wi, - число витков i-й катушки; п - число катушек обмотки канала грубого отсчета; Wl - угол, определ ющий положение i-й катушки. -11 6 62 -98 86 -30 -iii 91 -96

   Cti Cim

   iinmd.

   Cim

   Кгт 52 18-19 100

   Фиг. if

   Сгт