SU1580493A1 - Multiple-pole rotating transformer - Google Patents

Multiple-pole rotating transformer Download PDF

Info

Publication number
SU1580493A1
SU1580493A1 SU884406547A SU4406547A SU1580493A1 SU 1580493 A1 SU1580493 A1 SU 1580493A1 SU 884406547 A SU884406547 A SU 884406547A SU 4406547 A SU4406547 A SU 4406547A SU 1580493 A1 SU1580493 A1 SU 1580493A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
teeth
windings
numbers
magnetic circuit
magnetic
Prior art date
Application number
SU884406547A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Петрович Леонов
Андрей Иванович Милюков
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8624
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8624 filed Critical Предприятие П/Я В-8624
Priority to SU884406547A priority Critical patent/SU1580493A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1580493A1 publication Critical patent/SU1580493A1/en

Links

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин. Цель изобретени   вл етс  повышение точности многополюсных вращающихс  трансформаторов (ВТ). ВТ содержит один из магнитопроводов, напрмер ротора, с числом зубцов, кратным числу пар полюсов, имеющем пазы, скос и ширина которых выполнена равными соответственно 2/3 и 1/5 зубного делени , и несет на себе обмотку типа зубец-полюс, а другой магнитопровод, например статора, с числом зубцов, кратным 77, несет на себе две синусоидально распределенные обмотки. Числа витков синусоидально распределенных обмоток W J, охватывающих зубцы магнитопровода (где J - номер зубцов), удовлетвор ют Z/7 соотношени м @ и Z/11 соотношени м @ , где I-переменна  суммировани The invention relates to electrical engineering and can be used to create high-precision electrical information machines. The purpose of the invention is to improve the accuracy of multi-pole rotating transformers (BT). VT contains one of the magnetic cores, for example, a rotor, with a number of teeth, a multiple of the number of pole pairs, having grooves, the bevel and the width of which are equal to 2/3 and 1/5 of the dental division, respectively, and carries a tooth-pole winding, and another a magnetic conductor, for example a stator, with a number of teeth multiples of 77, bears on itself two sinusoidally distributed windings. The numbers of turns of sinusoidally distributed windings W J, spanning the teeth of the magnetic conductor (where J is the number of teeth), satisfy the Z / 7 ratios @ and Z / 11 ratios @, where I is variable summation

Z - число зубцов магнитопровода, несущего синусоидальные обмоткиZ - the number of teeth of the magnetic circuit carrying sinusoidal windings

I 1 - числа принимающие в каждом равенстве по одному значению из р да 1,2...,Z/7I 1 - numbers accepting in each equality one value from the row 1,2 ..., Z / 7

I 2 - числа, принимающие в каждом равенстве по одному значению из р да 1,2...,Z/11. 2 ил 3 табл.I 2 - numbers that take in each equality one value from the rows 1,2 ..., Z / 11. 2 or 3 table.

Description

сов, имеющим пазы, скос и ширина кото- числа, принимающие в каждом равенст- -owls having grooves, bevel and width of which are numbers that take in each equal-

рых выполнены равными соответственно 2/3 и 1/5 зубцового делени , и несетryh are equal to 2/3 and 1/5 dentate division, respectively, and bears

ве по одному значению из р да 1,2..., t Z/11. 2 ил. 3 табл.,by one value from the row 1,2 ..., t Z / 11. 2 Il. 3 tab.,

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин.The invention relates to electrical engineering and can be used to create high-precision electrical information machines.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани .The aim of the invention is to improve the accuracy of the conversion.

На фиг. 1 показана схема вращающегос  трансформатора (ВТ); на фиг.2 - принципиальна  электрическа  схема ВТ.FIG. 1 shows a diagram of a rotating transformer (VT); 2 is a circuit diagram of a BT.

Многополюсный ВТ состоит из соосно расположенных неподвижного корпуса 1 статора (фиг. 1), несущего магнитопровод 2, и поворотного корпуса 3 ротора , несущего магнитопровод 4. НаMulti-pole VT consists of coaxially arranged stationary stator housing 1 (Fig. 1) carrying the magnetic core 2, and a rotary housing 3 of the rotor carrying the magnetic conductor 4. On

магнитопроводах 2 и 4 статора и ротора размещены обмотки 5оwindings 2 and 4 of the stator and the rotor are placed windings 5o

Один из магнитопроводов, например, ротора, имеет число зубцов, кратное числу пар полюсов (р) многополюсного ВТ и несет одну обмотку 6 возбуждени  ,(фиг. 2), выполненную по типу зубец - полюс. Принимают , а число зубцов магнитопровода ротора равно 64.One of the magnetic cores, for example, a rotor, has a number of teeth, a multiple of the number of pole pairs (p) of a multi-pole VT and carries one excitation winding 6 (Fig. 2), made of a pole-type tooth. Accept, and the number of teeth of the rotor magnetic circuit is 64.

Магнитопровод ротора с целью подавлени  в форме намагничивающей силы (Н.Со) обмотки возбуждени  низших (Зр и 5р) и им кратных гармоник выполненThe rotor magnetic circuit in order to suppress, in the form of magnetizing force (N.So), the field windings of the lower (Zp and 5p) and multiple harmonics made by it

СПSP

0000

оabout

4i

соwith

0000

со скосом пазов на -- зубцового делени with a bevel of grooves on - tooth division

и величиной шпица (паза) на поверхности ротора, образующей зазор между рото1and the size of the spitz (groove) on the surface of the rotor, forming a gap between roto1

ром и статором, равным зубцового делени .rum and stator equal to tooth division.

Второй магнитопровод 4 (статора) выполн етс  с числом зубцов кратным 77. а магнитопроводе статора размещаютс  две синусоидально распределенные вы- рсодные квадратурные (синусна  и коси- 1нусна ) обмотки 7 и 8.The second magnetic circuit 4 (of the stator) is made with a number of teeth multiples of 77. And the two magnetic cores of the stator accommodate two sinusoidally distributed out- ward quadrature (sinus and cosine) windings 7 and 8.

Числа витков синусоидально распределенных обмоток 7 и 8 W: , охватывающие зубцы магнитопровода (j - номер 1 зубца), должны удовлетвор ть соотно- ZThe numbers of turns of sinusoidally distributed windings 7 and 8 W:, covering the teeth of the magnetic conductor (j is the number 1 of the teeth) must satisfy the relation Z

5five

шени мcheni m

(ABOUT

иand

оabout

де г - Z 1 , de g - Z 1,

U itU it

ww

г - переменна  суммировани ;g is variable summation;

-(i-1).- (i-1).

(2)(2)

1,+ у (i-1)1, + y (i-1)

число зубцов магнитопровода, несущего синусоидально распределенные обмотки; числа, принимакщие в каждом равенстве по одному значению,the number of teeth of the magnetic circuit carrying sinusoidally distributed windings; the numbers that take on each equality by one value,

2 из р да 1,2,..., j ;2 from p yes 1,2, ..., j;

числа, принимающие в каждом равенстве по одному значению,numbers taking in each equality one value,

2 из р да 1,2,.,., -jj ;2 from p yes 1,2,.,., -Jj;

1„+ -Иг U - 1) и1 „+ -Ig U - 1) and

т ттtt

численные значени  номеровnumerical values of numbers

зубцов j.teeth j.

Например, р 32, число зубцов статора , несущего выходные обмотки, равно 77, число зубцов ротора - 64 45For example, p 32, the number of teeth of the stator carrying the output windings is 77, the number of teeth of the rotor is 64 45

Принимают, что максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода статора, W 100. По теории расчета синусоидально распределенных обмоток-.числа витков, охватывающих 50 зубцы магнитопровода, определ ютс  в соответствии с выражениемIt is assumed that the maximum number of turns covering the stator magnetic circuit wave, W 100. According to the theory of calculation of sinusoidally distributed windings, the number of turns covering the 50 teeth of the magnetic core is determined in accordance with the expression

jj

W cospoti,W cospoti,

П JP j

(3)(3)

где W, - максимальное число витков,where W, is the maximum number of turns,

охватывающих один зубец; . W - число витков, охватывающих 1 j-й зубец;covering one prong; . W is the number of turns covering 1 j-th tooth;

4four

j - номер зубца;j is the tooth number;

угловое расположение оси j-ro зубца на расточке магнитопровода .the angular location of the axis of the j-ro prong on the bore of the magnetic core.

Дл  получени  равенства параметров синусной и косинусной обмоток и одинакового закона их намотки значение To obtain equality of the parameters of the sine and cosine windings and the same law of their winding, the value

определ етс  выражениемis defined by the expression

i «Ч 4i «H 4

1Г + (3 - О, (4)1G + (3 - O, (4)

где Z - число зубцов магнитопровода, несущего данную обмотку (дл  указанного случа  магнитопровода статора).where Z is the number of teeth of the magnetic circuit carrying this winding (for the specified case of the stator magnetic circuit).

В известных многополюсных ВТ рассчитанные значени  U : округл ютс  до целых чисел и по полученным данным составл ютс  схемы обмоток. При округлении расчетных значений W до целых чисел нарушаетс  синусоидальное распределение чисел витков обмоток И по вл етс  дополнительный спектр гармоник в разложении формы Н.С., которого не должно быть при идеальном синусоидальном распределении.In known multipolar VTs, the calculated values of U: are rounded to whole numbers and the windings are compiled from the data obtained. When rounding the calculated values of W to integers, the sinusoidal distribution of the numbers of turns of the windings is disturbed, And an additional spectrum of harmonics appears in the decomposition of the NS form, which should not be with an ideal sinusoidal distribution.

Поскольку обмотки ротора выполнены по типу зубец - полюс, то в Н.С. этой обмотки наиболее сильными гармониками  вл ютс  гармоники Зр, 5р, 7р, 11р. Кроме того, выполнением определенных скоса и величин пазов этого магнитопровода подавлены гармоники Зр и 5р и им кратные. Поэтому после округлени  расчетных значений чисел витков выходных синусоидально распределенных обмоток следует в дополнительном спектре гармоник сделать равными нулю амплитуды гармоник пор дка 7р и 11р, что достигаетс  выбором числа зубцов статора кратных 77 и выполнением равенств (1) и (2),Since the rotor windings are made of a tooth-pole type, then in N.S. Of this winding, the strongest harmonics are the harmonics Sp, 5p, 7p, 11p. In addition, the harmonics Zr and 5p and their multiples are suppressed by the execution of certain bevel and magnitudes of the grooves of this magnetic circuit. Therefore, after rounding the calculated values of the number of turns of the output sinusoidally distributed windings, the additional harmonics spectrum should be equal to zero amplitude of the harmonics of about 7p and 11p, which is achieved by choosing the number of stator teeth multiples of 77 and performing equalities (1) and (2),

Расчет чисел витков, охватывающих зубцы магнитопровода, одной из статор- ных обмоток при использовании выражений (.3) и (4) представлен в табл.1.The calculation of the number of turns covering the teeth of the magnetic circuit, one of the stator windings using the expressions (.3) and (4) is presented in Table 1.

Провер ют рассчитанный закон (табло 1) на соответствие выражени м (2) и (1).The calculated law (board 1) is checked for compliance with expressions (2) and (1).

Дл  выражений (1) значени  левых частей равенстваFor expressions (1) the value of the left parts of the equality

iw. + -(i-n zw -nui-Diw. + - (i-n zw -nui-D

,--. ч Ч И, -. h h and

5555

при разных значени х табл. 2.at different values of table. 2

1, приведены в1 are given in

Дл  выражений (2) значени  левых частей равенств For expressions (2), the values of the left parts of equalities

И,+And, +

7777

ыs

ТТ (i-D ЈW + 7(i- 1) 1 r«TT (i-D ЈW + 7 (i- 1) 1 r "

1,one,

при разных значени х табл„ 3.at different values of table „3.

. j приведены в. j are given in

При округленных расчетных значени х чисел витков до ближайших целых чисел соотношени  (1) и (2) выполнены не полностью. Поэтому необходимо ввести корректировку (переокругление) значений N.. Откорректированные значени  чисел витков, обеспечивающие выполнение соотношений (1) и (2),приведены табл. Вместо W-, -73 -19 94With rounded calculated values of the number of turns to the nearest integer numbers, relations (1) and (2) are not fully met. Therefore, it is necessary to introduce a correction (re-rounding) of the N values. The corrected values of the numbers of turns, ensuring the fulfillment of relations (1) and (2), are given in Table. Instead of W-, -73 -19 94

1;one;

wtiW ,f Ww -41 }п -100 W40 -50wtiW, f Ww-41} p -100 W40 -50

Установлено -74 -20 93 -40 -99Installed -74 -20 93 -40 -99

т U«,«t u ","

W.5 W«У41W.5 W «Y41

5151

wl W -49wl w -49

WW

W -100W -100

-61-61

4G

5252

Wee -99Wee -99

ws« H«78ws "H" 78

SO SO

W(0 W (0

WW

t3:t3:

-62 77-62 77

После указанной коррект ировки вполн ютс  равенства (1) и (2), устство не имеет взаимодействи  между первичной и вторичными обмотками п гармоникам 7р и 11р ввиду полного подавлени  их на выходных обмоткахAfter this correction, equalities (1) and (2) are completed, the device has no interaction between the primary and secondary windings and the 7p and 11p harmonics due to their complete suppression at the output windings

Выполнение равенств (1) и (2) п числе зубцов магнитопровода 77 (крным 7 и 11) обеспечивает подавлени Н.С. обмотки гармоник пор дка 7 и и им кратным, т.е. и гармоник 7р и 11р.The implementation of equalities (1) and (2) and the number of teeth of the magnetic circuit 77 (7 and 11), ensures the suppression of N.S. harmonics winding on the order of 7 and and they are multiple, i.e. and harmonics 7p and 11p.

Крива  распределени  Н.С. вдоль воздушного зазора дл  синусоидальн распределенных обмоток может быть представлена в видеThe distribution curve of N.S. along the air gap for sinusoidal distributed windings can be represented as

F«) 4f + 5 (a.coskot + b.sinkV Ј F ") 4f + 5 (a.coskot + b.sinkV

где а& where a &

ОABOUT

аи у FW) cosko del , гЪau fw) cosko del, rj

Ч f F(o/)sinko/ подавлени  в Н.С. гармоники k следует выполнить равенства нулю а и bj., что достигаетс  выполнениемH f F (o /) sinko / suppression in N.S. harmonics k should be equal to zero a and bj., which is achieved by

11eleven

S F(eOcosWdrf О; оS F (eOcosWdrf O; o

№ | )sinkcx;de 0.No. | ) sinkcx; de 0.

(5)(five)

Так как витки каждой обмотки соединены последовательно и по ним протекает один и тот же ток I, то распределение Н.С. пропорционально закону распределени  витков на зубцах магнито- провода.Since the turns of each winding are connected in series and the same current I flows through them, the distribution of N.S. proportional to the distribution of turns on the teeth of the magnetic circuit.

Функци  F(o() может быть представлена в виде ступенчатой кривой. Значени  этой функции против зубца j маг- нитопровода равныThe function F (o () can be represented as a step-like curve. The values of this function against the j-wave j of the magnetic conductor are equal

FjCcO IW;.FjCcO IW;

(6)(6)

1515

Подставл   (6) в левые части равенства (5) и выполнив некоторые преобразовани .Substituting (6) into the left-hand sides of (5) and performing some transformations.

21Г21G

получают get

2°02 ° 0

j )cosko/d izj w. coswdofj) cosko / d izj w. coswdof

ff 2 V2 -Isinkf W Coskof.-; ff 2 V2 -Isinkf W Coskof.-;

1 Z J J 2«0 jF(cOsinkc do/ IjM W sinkc/drf 1 Z J J 2 "0 jF (cOsinkc do / IjM W sinkc / drf

° r 2 5 Isink f W sinko/.. J JM J J° r 2 5 Isink f W sinko / .. J JM J J

Тогда дл  подавлени  гармоники k вместо выражени  (5) следует выполн ть равенстваThen, to suppress the harmonic k, instead of the expression (5),

2 W coskrf, 0; Ј J J2 W coskrf, 0; Ј J J

ZW.sinW 0.ZW.sinW 0.

j i J Jj i j j

3535

Или при учетеOr when accounting

22

jj 0, (7)jj 0, (7)

4040

Если между Z и k есть общий множитель а, то при изменении j от 1 до Z значени If between Z and k there is a common factor a, then as j varies from 1 to Z,

4545

coscos

иand

повтор етс  аrepeats a

раз через каждые - зна- аevery other time is

чени  j, т.е. численные повторени  этих функций будут при значени хj, i numerical repetitions of these functions will be at values

5555

Следовательно, можно выражени  (7) записать в видеTherefore, it is possible to write expressions (7) in the form

Таким образом, дл  подавлени  любой в разложении Н.С. обмотки гармоники k, номер которой имеет общий множитель с числом зубцов магнитопровода, достаточно провести к нулю суммы, сто щие в квадратных скобках выражений (8), что и записано выражени ми (1) и (2) соответственно дл  значений , которые  вл ютс  общими множител ми между Z 77nk 7р и Zo 77 и k 11р.Thus, to suppress any decomposition of N.S. the harmonic winding k, the number of which has a common factor with the number of teeth of the magnetic circuit, it suffices to zero the sums in square brackets of expressions (8), which is written by expressions (1) and (2) respectively for values that are common multipliers between Z 77nk 7p and Zo 77 and k 11p.

Трансформатор работает следующим образом.The transformer works as follows.

При подаче напр жени  на обмотку 6 возбуждени  на выходных обмотках 7 и 8 в зависимости от углового положени  о ротора навод тс  сответственно напр жени , пропорциональные sirip o(When voltage is applied to the winding 6, the excitation windings 7 and 8, depending on the angular position of the rotor, are induced by the voltage, proportional to sirip o (

И COSp i/.And cos i /.

Благодар  выполнению одного магнитопровода с числом зубцов, кратным 77,и синусоидальному распределению обмоток с удовлетворением равенствам (1) и (2) полностью подавлены все гармоники кратные 7 и 11, включа  и гармоники 7р и 11р, что дает сущестЗУбцы , jDue to the implementation of one magnetic circuit with a number of teeth multiples of 77, and a sinusoidal distribution of windings with satisfaction to equalities (1) and (2), all harmonics multiples of 7 and 11 are completely suppressed, including harmonics 7p and 11p, which gives the essentials, j

5five

00

венное повышение точности работы многополюсного ВТ.Increase in accuracy of multipole BT operation.

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula Многополюсный вращающийс  трансформатор , содержащий статор и ротор, один из которых выполнен с числом зубцов, кратным числу пар полюсов р, с углом скоса пазов 120/р, и шириной пазов 36/6р, а второй имеет две синусоидально распределенные обмотки, о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани , магнитопровод, несущий синусоидально распределенные обмотки, выполнен с числом зубцов кратным 77, а числа витков секций синусоидально распределенных обмоток W , охватывающих зубцы магнитопровода, где j - номер зубца , удовлетвор ет соотношени мA multipolar rotary transformer containing a stator and a rotor, one of which is made with a number of teeth, a multiple of the number of pairs of poles p, with a slope angle of 120 / p slots and a width of 36 / 6p, and the second has two sinusoidally distributed windings, about The fact that, in order to increase the accuracy of the conversion, the magnetic core carrying sinusoidally distributed windings is made with a number of teeth of a multiple of 77, and the number of turns of sections of sinusoidally distributed windings W spanning the teeth of the magnetic circuit, where j is the number of the tooth, satisfies relations 5five 00 гдеWhere iw ifiw if ZWZw UfUf ii It 1,It 1, ;; ЈJ 77 Z 11Z 11 (i-O 05 (i-D 0,(i-O 05 (i-D 0, -переменна  суммировани ; -12 Z ,.Ј,. .., ,- variable summation; -12 Z, .Ј ,. ..,, -1 2 2 1,2, ,..,- j-1 2 2 1,2,, .., - j Z - число зубцов магнитопровода, несущего синусоидально рас, пределенные обмотки; ZZ is the number of teeth of the magnetic circuit, carrying sinusoidally ras, distributed windings; Z Z JZ j 1,+Т (i-1),1 + T (i-1) 2.+ -гг () - числен 2. + -yy () - number значени  Jномеров зубТаблицаJnomer values of the tooth Table 71 -9771 -97 96 -6996 -69 2323 29 -7429 -74 93 -9593 -95 1580493ю1580493 Продолжение табл. 1Continued table. one Продолжение табл. 1Continued table. one Таблица 2table 2 Т а б ч и ц а 3T a b h and c a 3 Фиг.11 SinpoCSinpoC
SU884406547A 1988-04-11 1988-04-11 Multiple-pole rotating transformer SU1580493A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884406547A SU1580493A1 (en) 1988-04-11 1988-04-11 Multiple-pole rotating transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884406547A SU1580493A1 (en) 1988-04-11 1988-04-11 Multiple-pole rotating transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1580493A1 true SU1580493A1 (en) 1990-07-23

Family

ID=21367231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884406547A SU1580493A1 (en) 1988-04-11 1988-04-11 Multiple-pole rotating transformer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1580493A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011000937A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-06 Single Buoy Moorings Inc. High voltage electro inductive swivel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1001343, кл. Н 02 К 24/00, 1981. Авторское свидетельство СССР № -299919, кл. Н 02 М 5/32, 1969. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011000937A1 (en) * 2009-07-03 2011-01-06 Single Buoy Moorings Inc. High voltage electro inductive swivel
CN102483989A (en) * 2009-07-03 2012-05-30 瑞士单浮筒系泊公司 High voltage electro inductive swivel
US8854168B2 (en) 2009-07-03 2014-10-07 Single Buoy Moorings Inc. High voltage electro inductive swivel
US8963669B2 (en) 2009-07-03 2015-02-24 Single Buoy Moorings Inc. High voltage electro inductive swivel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1580493A1 (en) Multiple-pole rotating transformer
SU1394346A1 (en) Rotary transformer
SU1501220A2 (en) Multipole rotary transformer
SU1529362A1 (en) Multipole rotary transformer
SU1436211A1 (en) Multipole rotary transformer
SU1721737A1 (en) Two-channel resolver
SU1474806A1 (en) Two-reading synchro-resolver
SU1557641A1 (en) Induction reductosync
SU1511820A1 (en) Multiple rotary transformer
SU1429239A1 (en) Multipile rotary transformer
SU1713037A1 (en) Dual-channel resolver
SU630716A1 (en) Two-channel rotary transformer
SU853377A2 (en) Two-channel pickup of angular displacements
SU1185512A1 (en) Multiple rotary transformer
SU304663A1 (en) PDT-TSHKNESKIY-LIOTENAREDUKTOSIN
SU1598062A1 (en) Double-count rotary transformer
SU1065978A1 (en) Multipole rotary transformer
SU1467685A1 (en) Two-channel rotary transformer
SU1410209A1 (en) Multiple-pole rotary transformer
SU1234926A1 (en) Rotary transformer
SU399976A1 (en) WINDING OF THE MULTIPOLUS SINUS-COSINUS ROTATING TRANSFORMER
SU1001343A1 (en) Multi-pole rotary transformer
SU382203A1 (en) L1 MULTIPOLUS SINUS-COSINUS ROTATING TRANSFORMER
SU1690108A1 (en) Sine-cosine rotary transformer
SU1737650A1 (en) Multipole rotating transformer