SU1467685A1 - Двухканальный вращающийс трансформатор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электрическим шинам автоматических систем и вычислительной техники и может быть использовано при создании двухканаль- ньпс вращающихс  трансформаторов (ДВ Г), имеющих на единой магнитной цепи обмотки грубого и точного каналов. Целью изобретени   вл етс  повышение . точности ДЕТ. ДВТ содержит на одном и том же магнитопроводе обмотки грубого и точного канашов. Числа витков обмотки возбуждени  грубого канала удовлетвор ют соотношению

Description

EI W,-cos()o(i + ZITw sin(Z2-P)o :t- AsinP(j , - Ь1- -

с

. где (() Z,(fP/Z,))/ /( sin(7r (-p+Ze)/Z) ; i - номера зубцов магнитопровода, несущего обмотки возбуждени ; Z и Z/i - числа зубцов магнитопроводоЕ, несупдих соответственно обмотки возбуждени  и выходные; IJ-j - число витков секций обмотки возбуждени  грубого канала, охватывающих i-й зубец магнитопровода ; с(-( - угол по расточке магнитопровода между заданньм произвольно началом

1 .

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических микромашин.

Цель изобретени  - повышение точности двухканального вращающегос  трансформатора (ВТ) за счет уменьшеотсчета углов и осью i-ro зубца; F - число пар полюсов точйого канала; , максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода обмотки возбуткдени  точного канала; а - отношение величин токов возб гждени  грубого и точного каналов; d - допустима  углова  погрешность, вносима  вли нием гармоники цепи возбуждени  грубого канала, 3 ил., 2 табл.

(Л

4

о: J О

сх ел

ни  вли ни  обмотки возбуткдени  грубого канала на выходные обмотки точного канала.

На фиг.1 показана установка магни- топроводов двухканального ВТ в корпусе; на фиг.2 - принципиальна  электрическа  схема ВТ; на фиг.З пример электрической схемы обмотки возбуждени  грубого канала.

Двухканальный ВТ состоит из соос- но расположенных неподвижного корпуса 1 статора (фиг.1), несущего маг- нитопровод 2, и поворотного корпуса 3 ротора, несущего магкитопровод Д. На магнитопроводах 2 и 4 статора и ротора размещаютс  обмотки 5.

Принципиально обмотки возбуждени  могут размещатьс  как на роторе, так и на статоре, В описываемом примере выполнени  ВТ обмотки возбуждени  размещены на роторе, а выходные обмотки - на статоре.

На роторе ВТ размещены две обмотки возбуждени . Обмотка 6 возбуждени  грубого канала, имеклца  синусо- идальное распределение витков, выполнена , двухполюсной. Обмотка 7 возбуждени  точного канала выполнена с числом пар полюсов Р и может быть ка синусоидально распределенной, так и сосредоточенной, типа зубец - полюс . В рассматриваемом примере обмотка возбуждени  канала точного отсчета выполнена по типу зубец - полюс .

На магнитопроводе 2 статора разме щены две пары синусоидально распреГО ,соз(г,-Р)ыЛ IZ (Z2-P)o(,4AsinP(, (О

7Т - . ( -1

7ГР

(Z,-P)Z,WmpSin 4

I 2аР

Z.

г ... TLli-llsin

Z

де

45

i - номера зубцов магнитопрово- . да, несущего обмотки возбуждени ;

, Zii - числа зубцов магнитопрово- дов, несущих .соответственно обмотки возбуждени  и выходные; . W - числа витков секций обмотки возбуждени  грубого канала , охватывающие i-й зубец магнитопровода; Р - число пар полюсов точного

канала; .

- угол по расточке магнитопровода между заданным началом отсчета углов и осью i-го паза;

50

деленных выходных обмоток: грубого канала синусна  8 и косинусна  9-обмотки , а также синусна  10 и косинусна  11 обмотки точного канала. Выходные обмотки грубого канала имеют по одной паре полюсов.

Выходные обмотки точного канала имеют Р пар полюсов.

При синусоидальном распределении выходных обмоток точного отсчета в распределении их намагничивающих сил (И.С.) наиболее сильной, искажающей точность гармоникой  вл етс  гармоника , имеюща  пор док (Zg - Р), где Zt - число зубцов магнитопровода, не суп.его выходные обмотки. Поэтому дл  обеспечени  высоких точностей этой гармоники не должно быть в распределении Н.С. цепи возбуждени  грубого канала. Однако при расчете синусои- дального распределени  обмотки возбуждени  грубого канала и округлении значений чисел витков в секци х до целых значений получаетс  дополнительный спектр гармоник, который обычно содержит и гармонику (Zri - Р) Дл  устранени  этой гармоники в отличие от известного устройства в . предлагаемом ДВТ числа витков обмотки возбуждени  грубого канала должны удовлетвор ть соотношению

0

5

0

$ - допустима  углова  погрешность , вносима  вли нием гармоники (Z2-P) обмотки воздуждени  грубого канала; WfYip - максимальное число витков

обмотки возбуждени  точного канала, охватывающих зубец магнитопровода;

а - отношение величин токов возбуждени  грубого и точного каналов.

Выполнение соотношени  (1) достигаетс  корректировкой (переокруглением ) .

Пример. Выполнение двухка- нального ВТ.

Пусть задано: число зубцов магнитопровода ротора, несуш.его обмотки возбуждени , равное Zi 20; число зубцов магнитопровода статора, несущего выходные обмотки, равное Za

21; число пар полюсов обмоток точного канала Р 10; максимальное число витков обмотки возбуждени  точного канала V; фр 100 и обмотки возбуждени  грубого канала Ущ 5.

Обмотки возбуждени  грубого и точного каналов соединены последовательно , т.е. коэффициент а 1.

Задано, что допустима  погрешность от вли ни  гармоники Z - Р 21-10 11 обмотки возбуждени  грубого канала S - 2 угл.с. Числа витков обмотки возбуждени  грубого канала, охватывающих зубцы магнитопровода, вычисл ютс  по выражению

WT Wr,cosO(, .

(2)

где i - номер зубца;

0( - угловое положение оси i-го

зубца.

Начало, отсчета углов задаетс  так, чтобы ось одного из пазов, называемо- го первым,находилась от начала отсчета под углом 45 ° . Тогда углы o(i определ ютс  выражением

f . 2ТГ ..1

О1л

,.|.. Ц ..).

(3)

Расчет витков Wf с учетом выражений (2 ) и (3) сведен в табл. 1 (столбцы 1-5).

- (f:w sinllo(0 + ( W cosllo( 0,658152.

1 f-

Поскольку эта величина превышает допустимую величину 0,1188 более чем в 50 раз, то требуема  точность не обеспечена.

Необходимо провести корректировку (переокругление) значений V.. Эта задача решаетс , например, изменением чисел витков, охватывающих следующие зубцы: на втором зубце вместо W 2

/ .

М Тогда Wisinllo i 0;

-.(flW sinlW,) + (lllWiCOsnc,-) 1 тТГ1-

т.е. после корректировки выполнено неравенство (1), так как 0,007892 Г i: 0,01188.

На фиг.З в пазах 12-31 расположе- :ны секции обмотки возбуждени  грубого канала. Первым  вл етс  зубец, наПри заданных параметрах права  часть неравенства (1) будет равна

() W,Z,sin

S 1ТТ

2аР

sin

J.L4-n

Zu

(21-10)x100x20 sin -|

2н:;о пгз1ног--

0,01188.

Это число  вл етс  допустимой величиной , меньше которой должна быть ле- 15 ва  часть неравенства (I).

Вычисл ю дл  рассчитанного распределени  обмотки возбуждени  (табл. I, графа 5) значение левой части неравенства (1). Вычисление вход щих в это выражение слагаемых сведено в табл. 2.

При сложении коэффициентов в столбцах 6 и 7 табл. 2 получают

0

| WHsin IH, 0; , i( 40 11о(т -0,658152,

-i

тогда лева  часть неравенства (1)

1; уа четвертом зубце принимают W 4 -1; а

принимают Гч вместо W -2 дев том зубце вместо -5 принимают Wg -4; на

вместо W(i2 -2 четырнадцатом приникают це вместо V,

двенадцатом зубце принимают W -1; на зубце вместо W 2 1; на семнадцатом зуб- 5 принимают 4.

го

W cos11« 0,007892;

0,007892,,

ход щийс  между 12-м и 13-м пазами, вторым зубцом  вл етс  зубец между 13-м и 14-м пазами и т.д. У лобных частей каждой секции указано число витков в секции. Суммарное же число витков, охватывающих этими секци ми

каждый зубец, соответствует графе 6 табл. I.

Двухканальный вращающийс  транс- ,форматор работает следующим образом.

При подаче напр жени  возбуждени  переменного тока на обмотку 6 (обмотку возбуждени  грубого канала) на выходных обмотках 8 и 9 грубого канала в зависимости от углового положе- ни  0( ротора навод тс  напр жени , соответственно пропорциональные sin: и cos о( .

При подаче напр жени  на обмотку 7 возбуткдени  точного канала на вы- ходных обмотках.10 и 11 точного канала в зависимости от углового положени  о( ротора навод тс  напр жени , соответственно пропорциональные sinPo и cosPc/.

При одновременном возбуждении грубого и точного каналов на выходных обмотках будут наводитьс  те же напр жени , что и при возбуждении от- дельных цепей возбуждени  грубого и точного каналов. Данный ВТ обладает

ЛМ t WiCOs(Zj-P) W,.sin(Zj-P)o(, AsinP, ll L n --1.

1

номера зубцов магнитопровода , несущего обмотки возбуждени ;

числа зубцов магнитопрово- s дов, несущих соответственно обмотки возбуждени  и выходные;

число витков секций обмотки возбуждени  грубого канала , охватывающих i-й зубец магнитопровода; число пар прлюсов точного канала;

угол по расточке магнитопровода между заданным произповышенной точностью, так как в нем значительно (более, чем на дес тичны пор док) уменьщено искажение его точности от действи  пол  возбуждени  грубого канала.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Двухканальный вращающийс  трансформатор , содержащий магнитопроводы статора и ротора, в пазах одного из которых уложены секции синусоидально распределенной обмотки возбуждени  грубого канала и обмотка возбуждени  точного канала, а в пазах другого - синусоидально распределенные выходные обмотки грубого и точного каналов , отличающийс  тем, что, с целью повьщгени  точности за счет уменьшени  вли ни  обмотки воз- буждени  грубого канала на выходные обмотки точного канала, обмотка возбуждени  грубого канала выполнена с распределением чисел витков секций, охватывающих зубцы магнитопровода, определ емым из неравенства

   s

   0

   W

   5

   тр

   а вольно началом отсчета углов и осью i-ro зубца;

   (Z,-P), -| г И гГГпрГ

   допустима  углова  погрешность , вносима  вли нием гармоники цепи возбуждени  грубого канала; максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода обмотки возбуждени  точного канала; отношение величин токов воз- дуждени  грубого и точного каналов.

   Таблица 1

   3

   Фиг.1

   f5 IS 17 18 19 to 2f 2 23 t 25 2& 27 25 29 JO 3i 12 M /

   i/;po

   ot

   148.2

   аг.З