Вращающийся трансформатор

РЕТЕНИУ с распред зам с окр целых й =Васо ков в 1-м п мальное ч р - число и ние 1-го и лен ием углениечисе 3 ря, азу;- исло пр ар пол аза. В соотнош ия техни- создаонных ения- трансатора с олюсов ротора бмотка, йсоз К1=1и = 1,2,3магнитопромотку; и др2 табл К= пг 2+ Р тротехнисоздании электриче=йпсоз ра;,вы где Ц - число пр 1- номер паз йп - максим обмоток в пазу; р - число пар а - угловое р Рассчитанны округляются до можностей вып-м пазу;проводников оводников в а;альное число пиальная лементов нсформасхем пред тора полюсов;асположение числа процелых значеолнения реа оси 1-го паза,водников М 1ний для Воз-льной обмотгдемом х чисел олнены ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1141524, кл. Н 02 К 24/00, 1985.Авторское свидетельство СССРМ 382203, кл. Н.02 К 24/00, 1973.(57) Изобретение относится к электроке и может быть использовано принии высокоточных информациэлектрических машин, Цель изобретповышение точности. Вращающийсяформатор (ВТ) состоит из ротора и стобмотками, имеющими число пар пр. На одном из магнитопроводовили статора размещена кольцевая о Изобретение относится к элеке и может быть использовано привысокоточных информационныхских машин,Целью изобретения являетсние точности.На чертеже приведена принца взаимного расположениялагаемого вращающегося тр(ВТ). ВТ содержит магнитопровод статора 1 с числом пазов г 1 и магнитопровод ротора 2 с числом пазов г 2, На магнитопроводах расположены обмотки 3 и 4, имеющие р иар полюсов. На каждом магнитопроводе может располагаться по две одинаковые квадратурные обмотки или по одной обмотке. Одна из обмоток (например, обмотка 3 статора) выполнена кольцевой с распределением чисел проводников по пам расчетных значений до л по выражению где Ц - число ироводниномер паза; Йп - максиоводников обмотки в пазу; юсов; а 1 - угловое положе- этой обмотке выполненый зп К(2 жг 1) = г 1 и гг - числа рабочих пазов вода, несущего кольцевую обугого магнитопровода. 1 ил.,оводников по пазам в соответствии с выжением В отличие от прототипа в предл устройстве при округлении расчет проводников до целых значений вы соотношения(2) Обмотка 4, расположенная на другом магнитопроводе, может быть кольцевой или барабанной и иметь распределение как равномерное, так и синусоидальное. Поскольку эти обмотки (как равномерно, так и синусоидальное распределенные) содержат в разложении их намагничивающих сил пространственные гармоники, имеющие порядок пгг+ р(где и = 1,2,3). Для повышения точности желательно наиболее сильные из них(низшие) не иметь в обмотках другого магнитопровода. Поэтому выбор значений К в выражениях(2) производится из числа гармоник, определенных выражениемК = пег - р.Обычно это гармоники гг 1 р, если они не подавлены каким-либо другим техническим решением.Выполнение выражений(2) обеспечивает отсутствие в намагничивающей силе этой кольцевой обмотки гармоники порядка К, что исключает.ее появление во взаимоиндукции обмоток ротора и статора и ведет к повышению точности воспроизведения синусной зависимости вращающимся трансформатором,Правильность установленных соотношений (2) подтверждается тем, что при их выполнении независимо от закона распределения проводников по пазам магнитопровода уничтожается в разложении в ряд Фурье закона распределения проводников по пазам магнитопровода гармоника порядка К;Поясним на примере образования кольцевой обмотки ВТ.Пусть магнитопровод, несущий кольцевую обмотку, имеет число пазов 1- 21, а другой магнитопровод имеет число пазов гг = 32. Число пар полюсов примем р = 5, максимальное число проводников в пазу примем йа = 100,Начало отсчета углов а при расчете распределения обмоток ориентируем так, чтобы один из пазов, принятый за первый, был под углом 45 эл. град. от начала отсчета углов45 360Р(3)Расчет распределения проводников обмотки по пазам магнитопровода при заданных параметрах приведен в табл.1 (графы 1-5), В графе 5 приведены значения чисел проводников в пазах, полученные так же, как и в известных вращающихся трансформаторах, путем округления расчетных чисел 5 проводников (графа 4) до ближайших целыхчисел с выполнением условия по равенству чисел проводников с положительным и отрицательным знаками. В результате вынужденного округления расчетных значений 10 чисел проводников в пазах до целых чиселнарушается синусоидальное распределение и появится добавочный спектр гармоник. Однако из этого спектра наибольшее влияния на снижение точности будут иметь .15 низшие (наиболее сильные) гармоники, номера которых совпадают со спектром пег + р (где и = 1,2,3.), имеющимся в обмотках другого магнитопровода.Из этого спектра наиболее сильной бу дет гармоника гг - р, т,е. в нашем случае гармоника К =кг - р =32 - 5 =27.Для определения наличия гармоникиК = 27 вычислим левые части равенства (2) для рассчитанного (графа 5 табл,1) распре деления проводников по пазам магнитопровода. Результаты вычисления левых частей равенств(2) приведены в табл.2. При сложении значений чисел в столбцах 6 и 7 табл.2 получатся значения левых частей равенств 30 (2):а 1И 3 и К(2 к/к 1)=35,Г, Цсоз 27( )=1,222522.1=121Следовательно, выражения (2) не выполнены и гармоника порядка К = 27 будет вводить в работу ВТ добавочную погрешность.Для устранения этой гармоники следует 50 ввести корректировку (переокругление) закона распределения проводников в пазах магнитопровода.Введенная корректировка вместо значений И = 94 и Иго = -60 соответственно 55 значений М = 95 и Иго = 59 приводит кудовлетворению равенства (2)..Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения переменноготока на одну из обмоток, например обмотку61924 6где й - число проводников обмотки в -м.пазу;- номер паза;Ип - максимальное число проводников5 обмотки в пазу;р - число пар полюсов;а - угловое положение оси 1-го паза,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности, числа проводников в10 пазах магнитопровода кольцевой обмоткиудовлетворяют соотношениям 4, в зависимости от углового положения а ротора на другой обмотке, например обмотке 3, которая является выходной обмоткой, будет наводиться напряжение, пропорциональное эи р а . При наличии выходной (квадратурной) обмотки на ней будет наводиться напряжение, пропорциональное сов ра.ВТ дает возможность повысить точность воспроизведения синусной зависимости выходного напряжения от угла поворота ротора за счет устранения взаимоиндукции между первичной и вторичной обмотками по одной из высших пространственных гармоник из спектра пгг+ р (где и = 1,2,3).Формула изобретения Вращающийся трансформатор, содержащий магнитопроводы ротора и статора с обмотками, один из которых выполнен с кольцевой обмоткой, имеющей распределение чисел проводников по пазам с округлением расчетных значений до целых чисел по выражениюй = Мп сов р й,15 где К = пг 2+ р;и = 1,2,3,.г 1,гг - числа пазов магнитопровода, несущего кольцевую обмотку, и другого магнитопровода соответственно.25 Таблица 1 Номер Угловое паза положение соз 74 Число проводников в пазуИ = 100 соз 5 с 1,оси паза7 ха,град расчетное округленное переокругленное 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 45 130,71 216,43 302,14 27,86 113,57 199,29 285 10,71 96,43 182, 14267, 86353,5779,29165250,71336,43 62,14 147,86 233,57 319,29 0,7071Заказ 2133 Тираж 326Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 1 712 -653 -814 535 88б -40-943 269 9810 -1111 -10012 -413 9914 1915 -9716 -3317 9218 4719 -8420 -6021 76 102,857 205,714 308,571 51,429 154,286 257,143 0 102,857 205,714 308,571 51,429 154,286 257,148 0 102,857 205,714 308,571 51,429 154,286 257,148 0 0,974928