SU1661924A1 - Rotary transformer - Google Patents

Rotary transformer Download PDF

Info

Publication number
SU1661924A1
SU1661924A1 SU894690435A SU4690435A SU1661924A1 SU 1661924 A1 SU1661924 A1 SU 1661924A1 SU 894690435 A SU894690435 A SU 894690435A SU 4690435 A SU4690435 A SU 4690435A SU 1661924 A1 SU1661924 A1 SU 1661924A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
conductors
magnetic circuit
slot
numbers
Prior art date
Application number
SU894690435A
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 SU894690435A priority Critical patent/SU1661924A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1661924A1 publication Critical patent/SU1661924A1/en

Links

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при создании высокочастотных информационных электрических машин. Цель изобретени  - повышение точности. Вращающийс  трансформатор (ВТ) состоит из ротора и статора с обмотками, имеющими число пар полюсов P. На одном из магнитопроводов ротора или статора размещена кольцева  обмотка с распределением чисел проводников по пазам с округлением расчетных значений до целых чисел по выражению NI = NMCOSP2I, где NI - число проводников в I-м пазуThe invention relates to electrical engineering and can be used to create high-frequency informational electrical machines. The purpose of the invention is to increase accuracy. A rotating transformer (VT) consists of a rotor and a stator with windings having the number of pole pairs P. On one of the rotor or stator magnetic cores there is a ring winding with a distribution of conductor numbers by grooves rounding the calculated values to integers according to the expression N I = N M COSP2 I , where N I - the number of conductors in the I-th slot

I - номер пазаI - slot number

NM - максимальное число проводников обмотки в пазуN M - the maximum number of conductors in the winding groove

P - число пар полюсовP - the number of pairs of poles

α - угловое положение I - того паза. В этой обмотке выполнены соотношени : ΣNISINK(2ϕ/Z1)I = 0, ΣNICOSK(2ϕ/Z1)I = 0, где K = NZ2±P, N = 1, 2, 3, ..., Z1 и Z2 - числа рабочих пазов магнитопровода, несущего кольцевую обмотку, и другого магнитопровода. 1 ил., 2 табл.α - the angular position of the I - that groove. In this winding, the following relations are satisfied: ΣN I SINK (2ϕ / Z 1 ) I = 0, ΣN I COSK (2ϕ / Z 1 ) I = 0, where K = NZ 2 ± P, N = 1, 2, 3, .. ., Z 1 and Z 2 - the number of working grooves of the magnetic circuit carrying the ring winding, and another magnetic circuit. 1 dw., 2 tab.

Description

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.The aim of the invention is to improve the accuracy.

На чертеже приведена принципиальна  схема взаимного расположени  элементов предлагаемого вращающегос  трансформатора (ВТ).The drawing is a schematic diagram of the mutual arrangement of the elements of the proposed rotating transformer (VT).

ВТ содержит магнитопровод статора 1 с числом пазов zi и магнитопровод ротора 2 с числом пазов Z2. На магнитопроводах расположены обмотки 3 и 4, имеющие р пар полюсов. На каждом магнитопроводе может располагатьс  по две одинаковые квадратурные обмотки или по одной обмотке. Одна из обмоток (например, обмотка 3 статора) выполнена кольцевой с распределениемW contains a magnetic stator 1 with the number of slots zi and the magnetic rotor 2 with the number of slots Z2. On the magnetic cores are windings 3 and 4, with p pairs of poles. Each magnetic core may have two identical quadrature windings or one winding. One of the windings (for example, the winding 3 of the stator) is made annular with distribution

проводников по пазам в соответствии с выражениемgroove conductors according to the expression

NJ Nm cos р о,,NJ Nm cos r o ,,

(D(D

где NI - число проводников в 1-м пазу;where NI is the number of conductors in the 1st slot;

I - номер паза;I - slot number;

Nm - максимальное число проводников обмоток в пазу;Nm is the maximum number of conductors of the windings in the groove;

р - число пар полюсов;p is the number of pairs of poles;

а - угловое расположение оси 1-го паза.a - the angular location of the axis of the 1st slot.

Рассчитанные числа проводников NI округл ютс  до целых значений дл  возможностей выполнени  реальной обмотки .The calculated numbers of NI conductors are rounded to integer values to enable real winding to be performed.

В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве при округлении расчетных чисел проводников до целых значений выполнены соотношени Unlike the prototype, in the proposed device, when rounding the calculated numbers of conductors to integer values, the relations

ON OsON Os

ЮYU

юYu

4four

1 one

Nisln K(27r/zi)l 0,Nisln K (27r / zi) l 0,

i 1i 1

Ni cos К ( 2  /21 ) I ОNi cos K (2/21) I O

Обмотка 4, расположенна  на другом магнитопроводе, может быть кольцевой или барабанной и иметь распределение как равномерное , так и синусоидальное. Поскольку эти обмотки (как равномерно, так4 и синусоидальное распределенные) содержат в раз- ложении их намагничивающих сил пространственные гармоники, имеющие пор док nz2 + р (где п 1,2,3...). Дл  повышени  точности желательно наиболее сильные из них (низшие) не иметь в обмотках другого магнитопровода. Поэтому выбор значений К в выражени х (2) производитс  из числа гармоник , определенных выражениемThe winding 4, located on another magnetic core, can be annular or drum-shaped and have a distribution both uniform and sinusoidal. Since these windings (both uniformly and 4 and sinusoidal distributed) contain spatial harmonics in the expansion of their magnetizing forces, having the order of nz2 + p (where n 1,2,3 ...). In order to increase accuracy, it is desirable that the strongest of them (the lowest ones) should not have another magnetic circuit in the windings. Therefore, the choice of K values in expressions (2) is made from the number of harmonics determined by the expression

К nz2 ± р.K nz2 ± p.

Обычно это гармоники 22 Ј р, если они не подавлены каким-либо другим техническим решением.Usually these are 22 Ј p harmonics, if they are not suppressed by any other technical solution.

Выполнение выражений(2)обеспечивает отсутствие в намагничивающей силе этой кольцевой обмотки гармоники пор дка К, что исключает .ее по вление во взаимоиндукции обмоток ротора и статора и ведет к повышению точности воспроизведени  синусной зависимости вращающимс  трансформатором .The fulfillment of expressions (2) ensures the absence of harmonics of order K in the magnetizing force of this ring winding, which eliminates the occurrence of mutual induction of the rotor and stator windings and leads to an increase in the accuracy of reproduction of the sinus dependence of the rotating transformer.

Правильность установленных соотношений (2) подтверждаетс  тем, что при их выполнении независимо от закона padnpe- делени  проводников по пазам магнитопровода уничтожаетс  в разложении в р д Фурье закона распределени  проводников по пазам магнитопровода гармоника пор дка К.The correctness of the established relations (2) is confirmed by the fact that when they are executed, regardless of the law of padding, the conductors are divided into the grooves of the magnetic circuit in the expansion in the Fourier series of the law of the distribution of conductors in the magnetic core grooves of a harmonic of order K.

По сним на примере образовани  кольцевой обмотки ВТ.According to the example of the formation of an annular winding VT.

Пусть магнитопровод, несущий кольцевую обмотку, имеет число пазов zi 21, а другой магнитопровод имеет число пазов Z2 32. Число пар полюсов примем р 5, максимальное число проводников в пазу примем Nm - 100.Let the magnetic circuit carrying the ring winding have the number of slots zi 21, and the other magnetic core has the number of slots Z2 32. The number of pole pairs will take p 5, the maximum number of conductors in the groove will take Nm - 100.

Начало отсчета углов щ при расчете распределени  обмоток ориентируем так, чтобы один из пазов, прин тый за первый, был под углом 45 эл. град, от начала отсчета угловThe origin of the angles щ in the calculation of the distribution of the windings is oriented so that one of the slots, taken for the first, is at an angle of 45 el. hail, from the beginning of the angle

«"

360°360 °

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

(3)(3)

Расчет распределени  проводников обмотки по пазам магнитопровода при заданных параметрах приведен в табл.1 (графыThe calculation of the distribution of the conductors of the winding in the grooves of the magnetic circuit for given parameters is given in Table 1 (columns

1-5 ). В графе 5 приведены значени  чисел проводников в пазах, полученные так же, как и в известных вращающихс  трансформаторах , путем округлени  расчетных чисел1-5). Column 5 shows the values of the numbers of conductors in the grooves, obtained in the same way as in the known rotating transformers, by rounding the calculated numbers

5 проводников (графа 4) до ближайших целых чисел с выполнением услови  по равенству чисел проводников с положительным и отрицательным знаками. В результате вынужденного округлени  расчетных значений5 conductors (column 4) to the nearest integers with the condition that the numbers of conductors with positive and negative signs are equal. As a result of forced rounding of calculated values

10 чисел проводников в пазах до целых чисел нарушаетс  синусоидальное распределение и по витс  добавочный спектр гармоник . Однако из этого спектра наибольшее вли ни  на снижение точности будут иметьThe 10 numbers of conductors in the slots up to the integers violated the sinusoidal distribution and the additional spectrum of harmonics was observed. However, from this spectrum, the most

15 низшие (наиболее сильные) гармоники, номера которых совпадают со спектром nz2 + р (где п 1,2,3...), имеющимс  в обмотках другого магнитопровода.15 lower (strongest) harmonics whose numbers coincide with the spectrum nz2 + p (where n 1,2,3 ...) found in the windings of another magnetic circuit.

Из этого спектра наиболее сильной бу20 дет гармоника , т.е. в нашем случае гармоника К 32-5 27.From this spectrum, the strongest harmonic, i.e. in our case the harmonic is K 32-5 27.

Дл  определени  наличи  гармоники К 27 вычислим левые части равенства (2) дл  рассчитанного (графа 5 табл.1) распре25 делени  проводников по пазам магнитопровода . Результаты вычислени  левых частей равенств (2) приведены в табл.2. При сложении значений чисел в столбцах 6 и 7 табл.2 получатс  значени  левых частей равенствTo determine the presence of the K 27 harmonic, we calculate the left sides of equality (2) for the calculated (column 5 of table 1) distribution of conductors along the grooves of the magnetic circuit. The results of the calculation of the left-hand sides of equalities (2) are given in table 2. Adding the values of the numbers in columns 6 and 7 of Table 2 will result in the values of the left parts of the equations

30 (2):30 (2):

Z1Z1

2 Ni sin К ( 2  /21 ) I 2 Ni sin K (2/21) I

I 1I 1

ОСZ1П jrOSZ1P jr

М У Ni sin 27 (4) I 0,974928;M At Ni sin 27 (4) I 0.974928;

1 one

Z1Z1

У, N| COS К ( 2 Я/21 ) I Y, N | COS K (2 I / 21) I

40 1 1 2140 1 1 21

2l

Ј Nicos27()i 1,222522. 1  Ј Nicos27 () i 1,222522. one

к Следовательно, выражени  (2) не выполнены и гармоника пор дка К 27 будет вводить в работу ВТ добавочную погрешность .Therefore, expressions (2) are not fulfilled and a harmonic of the order of K 27 will introduce an additional error into the VT operation.

Дл  устранени  этой гармоники следует Q ввести корректировку (переокругление) закона распределени  проводников в пазах магнитопровода.To eliminate this harmonic, Q should be introduced to correct (re-round) the law of distribution of conductors in the grooves of the magnetic circuit.

Введенна  корректировка вместо значений N 94 и N20 -60 соответственно g значений N 95 и N20 59 приводит к удовлетворению равенства (2).The introduced adjustment instead of the values N 94 and N20 -60, respectively g of the values N 95 and N20 59, leads to the satisfaction of equality (2).

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подаче напр жени  переменного тока на одну из обмоток, например обмоткуWhen applying AC voltage to one of the windings, for example a winding

4, в зависимости от углового положени  а ротора на другой обмотке, например обмотке 3, котора   вл етс  выходной обмоткой, будет наводитьс  напр жение, пропорциональное sin р а . При наличии выходной (квадратурной) обмотки на ней будет наводитьс  напр жение, пропорциональное cos pa.4, depending on the angular position of the rotor on another winding, for example winding 3, which is the output winding, a voltage proportional to sin p a will be induced. If there is an output (quadrature) winding, a voltage proportional to cos pa will be induced on it.

Claims (1)

ВТ дает возможность повысить точность воспроизведени  синусной зависимости выходного напр жени  от угла поворота ротора за счет устранени  взаимоиндукции между первичной и вторичной обмотками по одной из высших пространственных гармоник из спектра nz2 + р (где п 1,2,3...). Формула изобретени  Вращающийс  трансформатор, содержащий магнитопроводы ротора и статора с оВмотками, один из которых выполнен с кольцевой обмоткой, имеющей распределение чисел проводников по пазам с округлением расчетных значений до целых чисел по выражениюBT makes it possible to increase the accuracy of reproduction of the sinus dependence of the output voltage on the rotor rotation angle by eliminating the mutual induction between the primary and secondary windings along one of the highest spatial harmonics from the spectrum nz2 + p (where n 1,2,3 ...). The invention includes a rotating transformer containing rotor and stator magnetic cores with windings, one of which is made with an annular winding having a distribution of conductor numbers by grooves rounding the calculated values to integer numbers by expression NI Nm cos pai,NI Nm cos pai, где Ni - число проводников обмотки в I-M- пазу;where Ni is the number of winding conductors in the I-M-slot; I - номер паза;I - slot number; Nm - максимальное число проводников обмотки в пазу;Nm - the maximum number of conductors in the winding groove; р - число пар полюсов;p is the number of pairs of poles; а - угловое положение оси 1-го паза, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, числа проводников в пазах магнитопровода кольцевой обмотки удовлетвор ют соотношени мa is the angular position of the axis of the 1st slot, characterized in that, in order to increase the accuracy, the numbers of conductors in the slots of the magnetic circuit of the ring winding satisfy the ratios Z1Z1 ,2l Nisin K(2rt/zi)l 0; , 2l Nisin K (2rt / zi) l 0; Ni cos К ( 2 лг/zi ) I 0,Ni cos K (2 lg / zi) I 0, 1 one где К nz2 + р; n 1,2,3...;where K nz2 + p; n 1,2,3 ...; 21,г2 числа пазов магнитопровода, несущего кольцевую обмотку, и другого магнитопровода соответственно.21, r2 of the number of slots of the magnetic circuit carrying the ring winding, and another magnetic circuit, respectively. Таблица 1Table 1 0,70710.7071 -0,6523-0.6523 -О, 8046-O, 8046 0,53200.5320 0,88410.8841 -0,3999-0,3999 -0,9439-0,9439 0,25880.2588 0,98260.9826 -0,1120-0.1120 -0,9993-0,9993 -0,0374-0.0374 0,99370.9937 0,18590.1859 0,96590.9659 -0,3303-0.3303 0,91660.9166 0,46730.4673 -0,8467-0,8467 -0,5938-0.5938 0,75700.7570 7171 -65-65 -81-81 5353 8888 -40-40 -94-94 2626 9898 -11-eleven -100-100 -4-four 9999 19nineteen -97-97 -33-33 9292 4747 -84-84 -60-60 7676 7171 -65-65 -81-81 5353 8888 -40-40 -95-95 2626 9898 -11-eleven -100-100 -4-four 9999 19nineteen -97-97 -33-33 9292 4747 -84-84 -59-59 7676
SU894690435A 1989-04-04 1989-04-04 Rotary transformer SU1661924A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894690435A SU1661924A1 (en) 1989-04-04 1989-04-04 Rotary transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894690435A SU1661924A1 (en) 1989-04-04 1989-04-04 Rotary transformer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1661924A1 true SU1661924A1 (en) 1991-07-07

Family

ID=21447144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894690435A SU1661924A1 (en) 1989-04-04 1989-04-04 Rotary transformer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1661924A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1141524, кл. Н 02 К 24/00, 1985. Авторское свидетельство СССР № 382203, кл. Н 02 К 24/00,1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pohl Theory of pulsating-field machines
US4409507A (en) Dynamoelectric machines for multiples of three phases with unbalanced fractional-slot windings
Fuchs et al. Nonlinear theory of turboalternators part II. Load dependent synchronous reactances
US3949254A (en) Winding for dynamoelectric machine
US3204167A (en) Electric motor winding arrangement
SU1661924A1 (en) Rotary transformer
US2596711A (en) Electromagnetic apparatus
US2823363A (en) Windings in two pole electrical machinery
SU1436211A1 (en) Multipole rotary transformer
SU1647788A1 (en) Two-pole rotary transformer
SU1394346A1 (en) Rotary transformer
SU1265932A1 (en) Double-reference-point rotary transformer
SU1474806A1 (en) Two-reading synchro-resolver
SU1185512A1 (en) Multiple rotary transformer
SU1501220A2 (en) Multipole rotary transformer
Fong et al. Two-speed single-winding salient-pole synchronous machines
SU1091279A2 (en) Contactless sine-cosine rotary transformer
SU1467685A1 (en) Two-channel rotary transformer
SU1234926A1 (en) Rotary transformer
SU1171915A1 (en) Contactless rotary transformer
SU1065978A1 (en) Multipole rotary transformer
SU1713037A1 (en) Dual-channel resolver
SU866659A2 (en) Multipole rotating transformer
Caldwell End-winding inductance of a synchronous machine
SU1580493A1 (en) Multiple-pole rotating transformer