Двухотсчетный вращающийся трансформатор

(191 2 К 240 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТСРСНОМУ СВИ ТЕЛЬСТ(21) 3825636/ (22) 04,10.84 (46) 23,10. (72) Б,П.Ле 86. оно юл. Р 39 А.И.Милюков ое свидетельство кл. Н 02 К 24/00, 1 ТСЧЕТНЬЙ ВРАЩАЮЩИИС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к эл. машинам автоматических систем и вычислительной техники, и может быть использовано при создании высокоточных двухотсчетных вращающихся трансформаторов (ДВТ) и фаэовращателей. Целью изобретения является повышение точности, улучшение параметров и снижение трудоемкости изготовления. ДВТ содержит соосно расположенные неподвижный корпус статора 1, несущий магнитопро,вод 2, и повторный корпус 3 ротора, несущий магнитопровод 4. На магнитопроводах 2, 4 статора и ротора размещены обмотки (ОБ) 5, первичные и вторичные двухполюсные и многополюсные ОБ каналов грубого и точного отсчета. Вторичные выходные ОБ выполЪиены кольцевыми в виде последовательно соединенных катушек. Каждая выходная ОБ канала грубого отсчета содержит катушки ОБ канала точного отсчета и выполнена иэ двух последовательно соединенных частейПервая часть со" держит катушки, расположенные на половине окружности магнитопровода с одинаковым направлением намотки, а вторая часть - катушки, расположенные на другой половине окружности магнитопроводов с обратным направлением намотки. Начала ОБ канала грубого и точного отсчетов объединены, а конец ОБ канала грубого отсчета соединен последовательно с остальными катушками ОБ канала точного отсчета, Для . обеспечения вэаимоперпендикулярности. расположения ОБ суммы произведений чисел витков катушек на синус угла их расположения для катушек разного направления намотки должны быть равны 1 з.п. ф-лы. 4 ил., табл.Изобретение относится к электрическим машинам автоматических систем и зычислптельцой техники ц может быть использовано прц создании высокоточльгх двухотсчетпых вращающихся транс форггаторов (ДВТ) и фазовращателей. 35 Цегь изобретения состоит в повышении точности за счет увеличениямаксимального числа проводников в 10пазу выходной обмотки канала точногоотсчета п обусловленного этим уменьшения погрешностей, вызванных округ. -лением расчетных чисел проводниковв пазах магцитопровода, а также в 15улучшении параметров, снижении трудоемкости п упрощении конструкции.На цпг. 1 показана принципиальнаяконструкция ДВТ; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема ДВТ; на 20(1 цг. 3 - одна из выходных обмотокДЬТ, явля 1 ощаяся исходной для построеппя выходной обмотки; ца фиг. 4электрическая схема выходцоп обмотки.ДБТ состоит пз соосцо расположенцых псподвпжцого корпуса статора(Ьпг,1), несущего магцитопровод 2,п поворотного корпуса 3 ротора, несущего магцптопровод 4, На магнитопроводах 2 и 4 статора и ротора в пазахразмещаются обмотки 5.Прппцппиалъцо обглотки возбуждениямогут размещаться, как ца роторе, такп ца статоре, В описанном примере обмоткп возбуждения размещаются на роторе, а выходные - на статоре.Иа роторе (Фиг. 2) размещены двепары квадратных обмоток возбуждения:пара двухполюсцых обмоток, являющихсяобмотками грубого отсчета, и. пара40мцогополгосцых с числом пар полюсов ш,являющихся обмотками точного отсчета.Этп обмотг;и могут быть любого типа иобычно выпол 11 потся с сицусоцдальнымраспределением проводников по пазамггаге 11 Г 1 Опрозодов е145Первая обмотка возбуждения грубогоотсчета г,Ьцг. 2) имеет выводы В 4 иВ 11, вторая - В и В,г , Первая обгьотка возбуждения канала точного отсчета пмеет выводы В, и Ви, вторая 50В,1 п В.о 1,ДБТ могут выполняться без вторыхг,квадра 1 ць 1 х) цепей Воз(уждецияеВыходные обмотки ДБТ выполняютсяколъц=вымя. В предлагаемой конструкцпп хаеда.г выходная обмотка грубогоотсчета выполнена путем использованиячасти Витков Оццой обмотки точного отсчета, имеющих на расточке магнцтопровода одинаковое направление намотки в одной угловой зоне, занимающей примерно полуокружцость, и противоположное направление намотки в оставшейся угловой зоне. Витки обмотки грубого отсчета включены в начале каждоч выходной обмотки так, что начало обмотки является общим началом выходных обмоток и грубого, и точного отсчетов, промекуточный вывод после включения всех витков, принадлежащих обмотке грубого отсчета, является вторым выводом обмотки грубого отсчета и вывод после подключения всех оставшихся витков обмотки точного отсчета является вторым выводом обмотки точного отсчета. Первые выводы синусной обмотки точного /С/ и грубого /С, / отсчетов являются общими, второй вывод обмотки грубого отсчета /Сдг / является промекуточцым отводом всей обмотки, и второй вывод обмотки точного отсчета /Сг/ является концом всей синусной выходной обмотки. Лналогично построена косицусная обмотка и имеет выводы Кп ц Ко, соответственно начала обоих обмоток и концы косицусных обмоток грубого Кг и точного Кг, отсчета.Пример образования новой объединенной выходной обмотки ДВТ. На фиг.3 показана сицусоидально распределенная кольцевая выходная обмотка точного отсчета с пятью парами полюсов, выполненная на магнитопроводе, имеющем 13 пазов. В этой обмотке принята нумерацияпазов так, что первым пазом считаетсяпаз, расположенный на расточке магнитопровода под углом 45 эл,град.от начала отсчета угла, принятого при расчете распределения этой обмотки. Улобовых частей секций обмотки написаны числа витков в секциях.Для образования выходных обмотокпредлагаемого устройства витки выходной обмотки точного отсчета делятсяна две части, Одна часть составляетобмотку грубого отсчета и выполняетсяв начале обмотки, а другая часть дополняет ее до полной обмотки точногоотсчета и выполняется после первойчасти,Из обмотки Яиг. 3) выбираем . впервой угловой зоне, зацимагощей примерно полуокружность, проводники,имеющие положительный знак намотки.В другой оставшейся угловой зоне выбираем проводники, имеющие противоположный (отрицательный) знак намотки.Таким образом, из целой выходной обмотки точного отсчета нами выбраны восемь катушек, последовательное включение которых (фиг.4, верхняя часть) составляет выходную обмотку грубого отсчета.Если из общей схемы обмотки (фиг.3) изъять выбранные витки и составить схему намотки оставшихся катушек, получится обмотка, представленная на фиг. 4. Последовательное включение двух частей (Фиг. 4, соединение между 5 ними показано пунктиром) образуют общую обмотку, эквивалентную исходной обмотке (фиг. 3), а место соединения этиь обмоток дает отвод второго вывода обмотки грубого отсчета.20 Аналогично получаются косинусныевыходные обмотки грубого и точногоотсчета. Полученная таким образом обмотка грубого отсчета имеет вид обычной двухполюсной кольцевой обмотки, но без синусоидального распределения проводников по пазам, следовательно, в ней могут быть высшие искажающие гармоники. Поскольку первичные обмотки возбуждения грубого отсчета имеют синусоидальное распределение проводников по пазам и в их полях есть только высшие пространственные гармоники, кратные числу зубцов магнитопроводов, несущих обмотки возбуждения, умноженному на целое число, плюс-минус единица (т.е. гармоника КЕ+1, где40 К = 1,2,3,; Е - число зубцов), то искажение синусоиды двухполюсного грубого отсчета может быть только по имеющимся высшим гармоникам КЕ+1, что для обмоток грубого отсчета не является ощутимым. При составлении выходных обмоток грубого отсчета ДВТ, имеющего две выходные обмотки грубого отсчета, может оказаться, что нет перпендикулярности осей этих обмоток.Для получения перпендикулярности выходных обмоток грубого отсчета при выборе числа витков ъч для обмоток грубого отсчета следует выполнить в каждой обмотке услови,.2пы эпач з 1 пМ 0 (1)=Х 1где х - порядковые номера секций обмотки грубого отсчета, занимающих один паз;1 - число секций обмотки грубого отсчета, имеющих положительное направление намотки;и - число секций обмотки грубого отсчета;с( - угол между началом отсчета углов для обмотки грубого отсчета и осью паза, занятого 1-секцией.Для обеспечения совмещения одного из нулевых положений обмотки точного отсчета с одним из нулевых положений обмотки грубого отсчета (что часто требуется на практике) началом отсчета углов О(1 следует считать угловое положение, отстоящее на 45 от положения, соответствующего 45 эл.град. при расчете обмоток точного отсчета, 1В описанном примере образования новой выходной обмотки учтены условия получения перпендикулярности выходных, обмоток грубого отсчета и задано начало отсчета углов с 6, необходимое для получения совпадения одного из нулевых положений обмотки точного отсчета с одним из нулевых положений обмотки грубого отсчета.В примере задано У, = 4, и = 8, даны нумерация секций, положение первого паза, соответствующее положению 45 эл.град. при расчете обмотки точ" ного отсчета, заданы числа витков в занумерованных секциях.Выполнение условия (1) подтверждается расчетом данным, приведенных в таблице.-41 211, 16 -96 266,54 -79 349,62 При создании обмоток грубого 0 Фо р мул а из о б р е те ни яотсчета для получения максимальноговыходного напряжения обмоток грубого 1, Двухотсчетный вращающийсяотсчета целесообразно. из обмоток точ- форматор, содержащий статор иного отсчета отбирать максимальное в пазах магнитопроводов которычисло катушек, удовлетворяющих требо мещены первичные и вторичные дванию приведенного построения обмотки люсные и многополюсные обмоткигрубого отсчета, а затем обеспечить лов грубого и точного отсчетов,раве вавенство (1) исключив часть или1чем выходные обмотки выполненыуменьшив в некоторых из них число цевыми в виде последовательно20 ненных катушек, о т л и ч а ю 50 где- порядковые номера катушек;1 " число катушек с одинаковымнаправлением намотки;тт 1 - число витков х-й катушки;и " число катушек обмотки каналагрубого отсчета;М - угол, определяющий положение1-й катушки. Устройство работает следующим об-. разом.При подаче напряжения возбуждения на обмотки возбуждения грубого и точ- д 5 ного отсчета, на двух выходных квадратурных (синусной и косинусной) обмотках точного отсчета наводятся в зависимости от углового положения ротора (к) соответственно напряжения, З пропорциональные з 1 птпи и созш 6, а на выходных обмотках (синусной и коси-. нусной) грубого отсчета - напряжения, пропорциональные соответственно зжМ и сова.Использование для образования об 35 .моток грубого отсчета тех же секций, что входят в обмотки точного отсчета, . позволяет полностью освободить место,в пазах магнитопроводов, рацее зани" маемое самостоятельными выходными40 обмотками. грубого отсчета.Это дает воэможность увеличить число витков выходных обмоток точногоотсчета и повысить точность распределения проводников этих обмоток по па- ,зам за .счет лучшего округления числапроводников до целых чисел при рас"чете обмоток, а следовательно, и точность устройства в целом. Высвобождение площади в пазах магнитопроводов для обмотки точногб от-. счета улучшает соотношение (улучшая добротность обмоток) активной и реактивной составляющих выходных об- моток. Кроме того, снижена трудоемкость выполнения выходных обмоток ДВТ. трансротор,х раэ- вухпо- кана- при- коль- соедищ и йс я тем, что, с целью упрощенияконструкции и повышения точности,каждая выходная обмотка канала грубого отсчета содержит катушки обмоткиканала точного отсчета и выполненаиз двух последовательно соединенныхчастей, первая иэ которых содержитпоследовательно соединенные катушки,расположенные на половине. окружностимагнитопровода и имеющие одинаковоенаправление намотки, а вторая - последовательно соединенные катушки,расположенные на другой половине окружности магнитопровода и имеющиеобратное направление намотки, началообмотки канала грубого отсчета объединено с началом обмотки канала точного отсчета а конец обмотки каналаФгрубого отсчета соединен последовательно с остальными катушками обмотки канала точного отсчета.2. Трансформатор по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности путем повышенияточности расположения осей квадратурных обмоток, число витков катушеккаждой обмотки канала грубого отсчетаудовлетворяет условиют, пц з 1 пс( - дтз 1 пМ = 01=,1 1=1 1/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж 631Государственногоелам изобретенийМосква, Ж, Р Подписно омитета СССР открытий ушская наб д.