Многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор

(54) (5 ) МНОГОПОЛЮСНЫЙ СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР поавт.св. Ф 4 18939, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, число пазов магнитопровода, несущегообмотку возбуждения, равно р+1, гдер - число пар полюсов трансформатора,и он снабжен второй парой квадратурных обмоток, установленных на магнитопроводе с,выходными обмотками.Изобретение относится к электрическим машинам автоматических системи вычислительной технике, в частности к вращающимся трансформаторам,По основному авт.св. М 418939 известен многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор, содержащий магнитопроводы ротора и статора с числами пазов, не имеющими общих множителей с числами пар полюсов. 10На магнитопроводах размещены по двесинусоидально распределенные квадратурные обмотки 1/.Недостатком известного многополюсного вращающегося трансформатора является отсутствие системы грубогоотсчета, что уменьшает область егоиспользования и суживает его функциональные возможности,Цель изобретения - расширение 20функциональных возможностей вращающего трансформатора,Поставленная цель достигается тем,что во вращающемся трансформаторечисло пазов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, равно р+1,где р - число пар полюсов трансформатора, и он снабжен второй парой квадратурных обмоток, установленных намагнитопроводе с выходными обмотка- З 0На чертеже изображены магнитопроводы ротора и статора вращающегося трансформатора (ВТ).Многополюсный ВТ состоит из магии-З топровода ротора 1 и магнитопровода статора 2. На одном магнитопроводе (ротора или статора) располагаются две входные квадратурные обмотки, оси которых сдвинуты между собой ,на 90 эл.град.; на другом магнитопроводе размещаются две пары квадратурных обмоток. Первая пара имеет число.пар полюсов р и является многополюсным точным выходом, Вторая пара име ет одну пару полюсов и является выходом грубого отсчета.Обмотки могут выполняться любыми по типу - как кольцевыми, так и ба. 50 рабанными, Наиболее технологичнои для данного типа машины является обмотка кольцевого типа (обмотка наносится через ярмо).Магнитопроводы предлагаемого ВТвыполняются с числами пазов, не крат -ными числу пар полюсов многополюсноймашины. Кроме того, магнитопровод, несущий обмотку возбуждения, должениметь число зубцов, отличающеесяот числа пар полюсов многополюсныхобмоток на единицу, т.е. равноер+1,Обмотку возбуждения наносят нароторе, Число пар полюсов приняторавным десяти, а число зубцов магни -топровода ротора Х =р+1=11.РЧисло пазов магнитопровода статора принято Е =23. Таким образом,7,Р и Е взаимно простые числа с числом пар полюсов р.При использовании кольцевых обмоток на каждом магнитопроводе со стороны, обратной рабочему зазору ВТ,выполняются пазы для размещения обмоток кольцевого типа. В данном случае их по десять на наружной сторонемагнитопровода статора и внутреннейстороне магнитопровода ротора.Обмотки ротора и статора наносятся через ярмо в пазы со стороны рабочего зазора 3 и с обратной сторонырабочего зазора. Распределение чиселпроводников в пазах ротора со стороны рабочего зазора должно быть пропорционально здп р с(где 6( - уголвдоль расточки ротора, отсчитываемый от некоторого заданного направления), Заданные направления дляквадратурных обмоток смещены междусобой на ЭО/р градусов.Распределение чисел проводников впазах статора со стороны рабочегозазора должно быть для пары обмотокточного отсчета пропорциональноз 1 п рс, для грубого отсчета - пропорционально эпо(. Заданные начала отсчетов угла для обмоток грубого иточного отсчета могут быть произвольными, но для квадратурных обмотокгрубого и точного отсчетов смещаются90со ответственно на углы 90 играРдусов.Для обеспечения одинаковых параметров любых пар квадратурных обмоток начало отсчета углов целесообразно принимать так, чтобы один из пазов магнитопровода, нумеруемый первым пазом, находился от принятогоначала отсчета углов под углом45 эл.град. (т,е. для грубого отсче 45 ота 45 точного . Тогда числа проУр водников роторных обмоток в пазах9/ есор 45 - 0 с-ЧР ВНИИПИ Заказ 509/42 Тираж 646 ПодписЯое Филиал ППП "Патеитффг. Узгород,ул.Проектиаа, 4 магнитопровода со стороны рабочегозазора 3 определяются для первой обмотки для второй (квадратурной) обмоткиротора Я асов 45 +Р - -1-1)=са 545 +10 (1-1( ,Г ф 360 1 Г ф ЪБО Р 31 ,0где Е - номер паза, отсчитываемь(й влюбом направлении от первогопаза (за первый паз можетбыть принят любой паз магнитопровода) .5Знак при числах проводников, который получается при вычислении синусов или косинусов углов, условно показывает направление намотки проводников (направление тока в проводниках данного паза).Число проводников статорных обмоток со стороны рабочего зазора определяется аналогично;для первой выходной обмотки точного отсчета. Г ф 36 Оф . 1 . Г ф 360А. Е 01 л(11 лР - (1. 1 о(л (11 л 10 с 1;2 3для второй квадратурной обмоткиточного отсчета 30фЯ, осло 11 ор (1.1(лоос+( л 10 с.1(;ф 6 о . 1 .Г ф 360для первой синусной выходной обмотки грубого отсчетаГ ф 360, 1 Г а 36 Оф 1Ю,ЕЯп 45 + -13-5(ьФ 5 + - у 1) 1для второй косинусной выходнойобмотки грубого отсчета%. =-саз 45 ф -1)=соз 45 + - (-11 (где 1 - номер паза статора,Таким образом, предлагаемая конструкция многополюсного ВТ отличается тем, что в ней имеются добавочные 45выходные обмотки грубого (двухполк(сного) отсчета, а роль цепи возбуждения как для многополюсной машины,так и для двухполюсной выполняетодна и та же обмотка, что достигается выбором определенного соотношениячисел зубцов и пар полюсов.Отсюда следует, что работоспособность многополюсного канала не тре 24 4бует подтверждения, так как его построение целиком повторяет известный многополюсный ВТ.Поясним работоспособность грубого канала. Покажем, что для частного выбора числа зубцов 2=рф 1 магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, закон намотки р-пар полюсного ВТ совпадает с законом намотки двухполюсного ВТ.Преобразуем выражения чисел проводников в пазах обмоток возбуждения:З 6 Оф 1, Г56 вф 0( 101 л 1 Ф 0 р - с.1110 ол осло(Фо о 0 (1 с.1(.РТак как нами выбираются 2 Р=р+1, то после несложных преобразований получим Как видно из последних двух формул, числа проводников в пазах для многополюсной обмотки возбуждения совпадают с законом намотки двухполюсных квадратурных обмоток. Следовательно, при данном выборе чисел пазов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, обмотка возбуждения обладает свойством как р-пар полюсной, так и двухполюсной машиныВТ работает следующим образом.При подаче напряжения переменного тока на обмотку возбуждения в зазоре между магнитопроводом ротора и статора наводится пульсирующее поле, которое наводит во вторичных квадратурных обмотках, имеющих число пар полюсов р, в зависимости от углового положения ротора (а(,) ЭДС пропорциональные соответственно здп р е и соз р о, а на квадратурных обмотках, имеющих число пар полюсов, равное единице - зп а и созЫ.Таким образом, расширяются функциональные возможности многополюсного вращающегося трансформатора, так как он становится двухотсчетным и обеспечивает работу в диапазоне 360. По сравнению с известными трансформаторами повышается точность, уменьшаются габариты, вес и себестоимость.