Вращающийся трансформатор

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вращающимся трансформаторам.Известен вращающийся трансформатор (ВТ), содержащий сердечники ротора и статора, на каждом из которых расположены две взаимно перпендикулярные обмотки 1.Недостатком такого ВТ является большая величина остаточной ЭДС, что связано с наличием технологических дефектов изготовления сердечникови обмоток ВТ.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вращающийся трансформатор, содержа-. щий сердечники ротора и статора,на каждом иэ которых расположены две взаимно перпендикулярные обмотки, при этом для повышения точности его работы оси обмоток совмещены с осями магнитной симметрии сердечников 21.Указанное техническое рещениенакладывает жестКие ограничения на технологию изготовления ВТ, так как требует проводить укладку обмоток в пазы только окончательно обработанного сердечника, что не всегда возможно. Совмещение осей обмоток с осями магнитной симметрии сердечников уменьшает неперпендикулярность обмоток, однако при этом увеличивается разность коэффициентов трансформации обмоток ВТ, т.е. точность ВТ при одновременном использовании синусной и косинусной обмоток фактически не увеличивается. Кроме того, йспользование данного технического решения не обеспечивает уменьшение погрешности ВТ, которая возникает за счет ошибок изготовления обмоток, Недостатком известного вращающегося трансформа тора является большая величина остаточной ЭДС.Цель изобретения - повышениеточности за счет уменьшения остаточной ЭДС,Укаэанная цель достигается тем,что вращающийся трансформатор, содержащий сердечники ротора и статора, на каждом иэ которых расположены две взаимно перпендикулярныеобмотКи, снабжен двумя взаимно перпендикулярными витками, расположеи ными в пазах сердечникаротора подуглом 45 эл.град к его обмоткам. 1145417 2На фиг, 1 изображена схема вра-щающегося трансформатораф,на фиг.2 и3 - векторные диаграммы намагничивающих сил ВТ, пбясняющие работупоследнего при замыкании витков.Схема включает статор 1 с синусной обмоткой 2 и косинусной обмоткой 3, ротор 4 с обмоткой 5 возбуждения, квадратурной обмоткой 6 ивитками 7 и 8.На фиг.2 и 3 приняты следующиеобозначения:Г - намагничивающая сила ВТ,Рв - намагничивающая сила ВТ приразомкнутых витках,Гв - намагничивающая сила обмотки 5,,Т - намагничивающая сила соответственно витков 7 и 8;20, Р,Г, - намагничивающая силавитка 7 по осям обмоток соответственно 5 и 6,вв 7 вв - кама гничивающая силавитка 8 по осям обмоток соответственно 5 и 6,р - угол, характеризующий смещение намагничивающей силы ВТ призамыкании одного из витков.При работе ВТ обмотку 5 возбуждения подключают к источнику напряжения, квадратурную обмотку 6 замыкают накоротко, При разомкнутыхвитках 7 и 8 остаточная ЭДС вращающегося трансформатора зависитот допущенных технологических ошибок изготовления его сердечникови обмоток, в этом случае намагничивающая сила ВТ равна Р,. При замыкании накоротко витка, 40 ось которого расположена под углом 45 к оси обмотки 5 возбуждения, вдоль квадратурной обмотки 6 ВТ возникает дополнительный магнитный ноток, имеющий составляющую, Ю сдвинутую по фазе на 90 ф относительно основного магнитного потока ВТ, Укаэанная составляющая магнитного потока позволяет уменьшить остаточную ЭДС ВТ.50В случае замыкания накоротковитка 7 индуктированная в нем электродвижущая сила приводит к появлению дополнительной намагничивающей 5 силы Р 1 от тока витка 7 с составляющими Гв в направлении обмотки 5 возбуждения и Г 1 в- в направлении квадратурной обмотки 6..Проектная,3Аналогично в случае замыкания накоротко витка 8 индуктированная в нем ЭДС приводит к появлению дополнительной намагничивающей силы Г 6 от тока витка 8 с составляющими Гэ, в направлении обмотки 5 возбуждения и С - в направлений квадратурной обмотки 6.Так как составляющие Е и Г, намагничивающих сил Г, и Р 8 в направлении обмотки 6 одинаковы по величине, но противоположны по направлению, создаваемые этими намагничивающими силами магнитные потоки в направлении обмотки 6 также одинаковы по величине, но противоположны по направлению. Это значит, что, если при замыкании одного иэ витков остаточная ЭДС увеличивается, то при замыкании другого витка остаточная ЭДС ВТ уменьшается и наоборот.Необходимость замыкания одного из витков определяется на стадии изготовления ВТ по результатам измерения остаточной ЭДС для трех 1145417 . 4ариантов включения витков: приразомк гнутых витках, при замкнутомнакоротко сначала одном, затемдругом витках.Для окончательно изготовленногоВТ выбирают вариант включения витков 1 при котором остаточная ЭДС минимальна.Применение предлагаемого ВТпозволяет увеличить выход годныхтрансформаторов в производстве,таккак здесь остаточная ЭДС ВТ, вызванная технологическими ошибками изготовления его роторных сердечника и обмоток, корректируется реакцией одного из дополнительныхвитков, замкнутых накоротко.Введение двух дополнительных витков на роторе ВТ практически не усложняет трансформатор, поскольку в сравнении с витками обмоток дополнительные витки занимают мало места, а изготовление и выкладкадополнительных витков в пазы сер дечника ротора не вызывает затруднений,