Многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор

232353 Ф 4 %ВТ ВАМ ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикиорите Комитет по делам иаобретений и открытий при Совете Министров СССРОпубликовано 29.11,1968, БюллетеньДата опубликования описания 24 Х.196 Лвтор зобретени А. И. Милюков Заявитель НОГОПОЛ 1 ОСНЫЙ СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ВРА 1 ЦА 1 ОЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОРчаст оженному на дроби опровода, умн3т - частног8итоп овода н магисла па т делен ма олюсо числ Известны многополюсные вращающиеся трансформаторы, состоящие из неподвижного статора и поворотного ротора, на которых расположены квадратурные обмотки, сдвинутые между собой на 90 эл. град.Описываемый вращающийся трансформатор отличается тем, что, с целью повышения точности синусно-косинусного преобразования, магнитопровод статора или ротора, несущий обмотку возбуждения, выполнен с числом пазов, не кратным числу пар полюсов (к), магнитопровод, несущий выходные (синусную и косинусную) обмотки, выполнен с числом пазов, кратным удвоенному числу полюсов (4 ус). Распределение проводников по пазам для обмотки возбуждения и квадратурной к ней обмотки синусоидальное с периодичностью 360/2 градусов, а распределение проводников по пазам выходных обмоток - равномерное со сменой направления намотки в пазах через каждые 360/2 к градусов.Кроме того, для получения одинаковых параметров квадратурных обмоток при числе пазов магнитопровода, не кратном четырем, одна из осей обмоток возбуждения, соответствующая максимальному.значению поля в зазоре машины, смещена относительно одного из пазов магнитопровода, несущего обмотку возбуждения, на угол, равный углу, соответствующему полюсному делению вырубки магни 5н а о пар п в шины.На фиг. 1 показан пример выполнения вырубки магнитопроводов; на фиг. 2 - схема выполнения вторичных обмоток вращающегося трансформатора (а - синусная, б - косинус на я) .Трансформатор содержит статор 1 с 23 зубцами, ротор 2 с 20 зубцами, пазы т. Ось обмотки возбуждения смещена относительно паза магнитопровода на угол ат.15 Физическая основа повышения точностипредложенного трансформатора перед существующими заключается в следующем, В многополюсных трансформаторах число пазов магнитопровода, где размещаются витки об мотки возбуждения, приходящихся на однупару полюсов, мало, и получить синусоидальную форму поля возбуждения в зазоре практически невозможно. Поэтому, если число пазов магнитопровода, несущего обмотку воз буждения, кратно числу пар полюсов, обмотка возбуждения создает хорошо усредненное, но сугубо несинусоидальное поле для всех пар полюсов. Выполнение же чисел пазов не кратным числу пар полюсов и нанесение чи сел проводников по синусоидальному закону12353 Таблица1обмоток проводников О бмоткипазов синусная косинусная 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10+ 93 - 17 - 100 - 24 + 90 + 60 - 66 - 87 + 30 +100 + 10 - 95 - 49 + 75 + 80 - 43 - 97 +3 + 99 + 37 - 83 - 71 + 55 23дает возможность получить на каждой пареполюсов все поля разной формы, а усреднен-ное поле (если просуммировать поля на ог.дельных парах полюсов) получается синусоидальным,Эффект усреднения обеспечивается применением шага вторичных обмоток равным360/2 к эл. град. (т, е. 180 эл.град,) и равномерным распределением проводников по пазам.Если число пазов магнитопровода не кратно четырем при произвольном задании в расчете начала отсчета угла а, вид квадратурных обмоток и значение чисел проводников впазах будут различные, что приводит к некоторым отличиям в параметрах обмоток и усложняет технологический процесс нанесенияобмоток. В этом случае целесообразно, сцелью получения одинаковых параметровквадратурных обмоток, одну из осей обмотки возбуждения, соответствующую максимальному значению, поля в зазоре машины,сместить относительно оси одного из пазовмагнитопровода на угол, равныйГЗ,г 1а 1 - аКдробная часть числа -- , (1)8 АГЗа, = а,( 1 - дробная часть чясла--), (2)8где а, - угол, соответствующий полюсномуделению магнитопровода, где размещена обмотка, равный 360/г.г - число пазов магнитопровода;Й - число пар полюсов машины.При таком задании начала отсчета угловсинусная и косинусная обмотки будут идентичны по виду и одинаковы по параметрам.Построение предлагаемого вращающегосятрансформатора рассмотрим на примере десятиполюсной машины (Й 5). Для выполненияпервого и второго признаков отличия числопазов г, магнитопровода, несущего обмоткувозбуждения, примем равным 23, а число пазов гг магнитопровода, несущего выходныеобмотки 20.Согласно фиг. 1, предполагается размещение обмотки возбуждения на статоре 1. Вырубка статора имеет пазы и с наружного диаметра, так как в рассматриваемом примереобмотка возбуждения и квадратурная к нейобмотка будет кольцевого типа (наноситсячерез ярмо). Вырубка магнитопровода ротора2 имеет пазы только по наружному диаметру,так как предусматривается выполнение выходных обмоток барабанного типа. Порядковые числа на вырубках ротора и статора обозначают номера пазов.Выходные обмотки проводников одинаковыво всех пазах, направление намотки показанов табл. 1 (+ - одно направление,--противоположное).Схема нанесения выходных обмоток на роторе 2 согласно табл. 1 показана на фиг. 2 (а -для синусной обмотки; б - для косинусной).Так как число пазов магнитопровода статора 1 не кратно четырем, нервный паз магнитэНаправление намотки выходных провода ориентирован относительно синусного25 поля в соответствии с выражением (1) или= 41815, Г.Примем а 1 -- 41815,7", что соответствуетэлектрическому углуаэ =5 ат = 21 ЗГ 18,7",Расчет закона намотки сведен в табл. 2.40Таблица 2Расчет синусоидально-распределенных обмоток212353 25 а, = Йа=5 а - электрический угол (а - геометрический угол положения паза относительно принятого начала отсчета углов точки О фиг. 1);ы, - число проводников обмотки возбуждения в пазах;й - число проводников квадратурной (кобмотке возбуждения) обмотки в пазах,Знак-при проводниках в пазах, указанных в табл, 1, обозначает обратное направление намотки проводников.Коэффициент пропорциональности при вычислении чисел проводников, равный 100, взят для простоты, а вообще он может быть любым числом, соответствующим заданному входному сопротивлению обмоток.Из табл. 2 видно, что обе синусоидальнораспределенные квадратурные обмотки составлены из равных по числу проводников в пазах секций, но размещенных в других пазах, что дает абсолютно одинаковые параметры обмоток. Это обеспечено выбором углового положения для начального отсчета. Предмет изобретения 1, Многополюсный синусно-косинусный вращающийся трансформатор, состоящий из неподвижного статора и поворотного ротора с размещенными на них квадратурными обмот. ками, сдвинутыми между собой на 90 эл. град. отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, магнитопровод ста.тора или ротора, несущий обмотку возбуждения, выполнен с числом пазов, не кратным 5 числу пар полюсов этой обмотки (Й), магнитопровод, несущий выходные обмотки, выполнен с числом пазов, кратным удвоенному числу полюсов этих обмоток (4 А), причем распределение .проводников по пазам для обмотки 10 возбуждения и квадратурной к ней обмоткисинусоидальное с периодичностью 360/Й градусов, а распределение проводников по пазам выходных обмоток - равномерное со сменой направления намотки в пазах через каждые 15 360/2 Й градусов.2. Трансформатор по п. 1, отличающийсятем, что, с целью получения одинаковых параметров квадратурных обмоток при числе пазов магнитопровода, не кратном четырем, 20 одна из осей обмогок возбуждения, соответствующая максимальному значению поля в за.зоре машины, смещена относительно одного из пазов магнитопровода, несущего обмотку возоуждения, на угол, равный= др, дрооная часть числаГ 31 8 й где а - угол, соответствующий полюсномуделению магнитопровода, равный30 360 г;г - число пазов магнитопровода;Й - число пар полюсов.212353 1 12 131 орректор М. П. Ромашова Составитель А. Г. Ивановедактор Б. Федотов Техред А. А. Камыщникова аказ 1411/21 Тираж 530 ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открыт Москва, Центр, пр. СероваТипография, пр. Сапунова Подписное при Совете Министров СССР 4