Многополюсный вращающийся трансформатор

(50 4 е кратным числу витков секций одбмотки удовлетворя числом зубцов г,пар полюсов. Числной квадратурной Ч,ж Рс(;( ет соотноше СЯ ТРА 1 ект тем ет быт огополюсров (ВТ),рмационявляется ьшения неных сину" ото ратурныРе с ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 399976, кл, Н 02 К 24/00, 1970.Авторское свидетельство СССРУ 418939, кл. Н 02 К 24/00, 1972.(57) Изобретение относится к ческим машинам автоматически и вычислительной техники и м использовано при создании мн ных вращающихся трансформато фазовращателей и других инфо ных машин. Целью изобретения повышение точности путем умен перпендикулярности квадратур соидально распределенных обм содержит магнитопровод, несущий соидально распределенные ква обмотки с числом пар полюсов И а/2) 8 К/2, а другой кватурной обмотки соотношению,) Я, 81 п рс;11:1с (И я/2) 8 д/2, где 1 - номер зубцов магнитопровода; И- максимальное число витков одной обмотки, охватыва- ф ющих один зубец магнитопровода; Ы; " фр угол между началом отсчета углов и ф ф осью -го зубца; И, и М, - число С, витков, охватывающих 1-й зубец соответственно первой и второй квадратур ных обмоток; д- допустимая величина неперпендикулярности квадратурных обмоток. 2 ил., 2 табл. 4 ьФФ1432675 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин. 5Целью изобретения является повьппение точности за счет уменьшения погрешности, обусловленной неперпендикулярностью квацратурных обмоток.На фиг. 1 показана принципальная О конструкция многополюсного вращающегося трансформатора (ВТ); на фиг. 2 схема выполнения и взаимного расположения одной пары квадратурных обмоток.15Многополюсный ВТ состоит из соосно расположенных неподвижного корпуса статора 1 (фиг.1), несущего магнитопровод 2 и поворотного корпуса 3 ротора, несущего магнитопровод 4, На 20 магнитопроводах 2 и 4 статора и ротора размещены обмотки 5.Один или оба магнитопровода 2 и 4 имеют числа зубцов не кратные числу пар полюсов многополюсного ВТ и не 25 сут на себе по две квадратурные (сдвинутые по положению на магнитопроводе90на --- град) синусоидально распрерделенные обмотки. В данном случае бу-ЗО дем считать, что оба магнитопровода имеют числа зубцов, не кратные р. 2 п(3) Согласно существующей теории расчета синусоидально распределенных обмоток числа витков в секциях, охватывающих зубцы магнитопровода, должны определяться для первой квадратурной обмотки гЫ,г(4) максимальное число витков одной обмотки, охватывающее один зубец;угол между произвольно заданным началом отсчета углов при расчете распределения обмоток и осью 1-го зубца;число пар полюсов;55 числа витков, охватывающих -й зубец соответственно первой и второй квадратурных обмоток. где М(5) рЫ з 3.п р с; 1 Гб и для второй квадратурной обмотки М = У,соз рЫПри расчете обмоток начало отсчета углов ;, на расточке магнитопровода можно задать произвольно, но при этом законы распределения квадратурных обмоток будут разные, что приводит к неравенству электрических параметров квадратурных обмоток. Поэтому начало отсчета углов задается так, чтобы ось первого зубца находилась от заданного начала отсчета углов45 под углом 45 эл.град ( Ы = --- ). В этом случае параметры и законы намотки квадратурных обмоток одинаковы и значения с; определяются выражени- ем где г - число зубцов магнитопровода, несущего квадратурные обмотки.При расчете существующих ВТ полученные значения Ч и Ы, округляются1 1до целых чисел и затем составляются схемы намотки,Однако при округлении расчетных значений до целых чисел нарушается синусоидальное распределение чисел витков обмоток и поэтому заданные положения бсей оомоток оказываются смещенными от расчетного положения. Это приводит к неперпендикулярности квадратурных обмоток,В данном многополюсном ВТ при округлении расчетных значений чисел витков, охватывающих зубцы магнитопровода, значения витков первой квадратурной обмотки должны удовлетворять соотношению а второй квадратурной обмотки - соотношению 2ИгИ зп рЫ(2 где У - допустимая величина непер- пендикулярности квадратурных обмоток.Если числа зубцов обоих магнитопроводов не кр: тны числу р, то этисоотношения должны быть выполненыкак для обмоток статора, так и дляобмоток ротора. 1432675Допустимая величина значений этих1сумм по заданной величине д = 2 угл.сдолжна быть равна Ч, Я д" 100 х 15 8 -- =--- СК 1" = 2 2 2При выполнении соотношений (4) и (5) неперпендикулярность осей квадратурных обмоток не превышает величи ны д". При выполнении соотношений (4) и (5) следует стремиться их левые части приблизить к нулю, однако абсолютного равенства нулю практически достигнуть нельзя ввиду дроб ных значений синусов и косинусов конкретных углов.П р и м е р. Пусть магнитопровод, на котором размещена пара квадратурных обмоток, имеет число зубцов я = 2015, число пар полюсов р = 4, максимальное число витков, охватывающих зубец магнитопровода М = 100, допус. тимая неперпендикулярность обмоток д = 2 угл.с. 25Расчет закона намотки без учета основного отличия изобретения для первой квадратурной обмотки при использовании выражений (1) и (3) приведен в табл. 1 (столбцы 1-5), а для 30 второй квадратурной обмотки при использовании выражений (2) и (3) приведен в табл. 2 (столбцы 1-5). В столбце 5 табл. 1 и 2 даны расчетные данные округленных чисел витков, охватывающих зубцы магнитопровода, Так выполнялись квадратурные синусоидально распределенные обмотки у известного устройства.Для проверки их соответствия новым 40 отличительным признакам в табл. 1 и 2 введены столбцы 6 и 7, по данным которых можно определить суммы, составляющие левые части неравенств (4) и (5), Левые части равенств (4) и (5) 45 . определяются как суммы значений чисел, приведенных в столбцах 7 табл. 1 и 2.Для приведенного расчета эти суммы равны 50, У. кап р(,. = 0,481531.11 1 0,00364.Следовательно, полученные значения сумм левых частей неравенств (4) и (5) не удовлетворяют заданной величине Р, а они соответствуют неперпендикулярности, равной 265 угл.с.Д(Тй обеспечения равенств (4) и (5) следует корректировать значения чисел витков, охватывающих зубцы магнитопровода, например, для первой обмотки: вместо 4 = -84 принять Ч8= -85, вместо 1( = 93 принять И- 94, вместо Ы , = 36 принять И ,35, вместо М( = 89 принять И, = 90; для второй квадратурной обмотки: вместо И = 89 принять И = 90,(вместо М с = 36 принять И = 35, вместо Ю,= 93 принять И= 94, вместо И = -84 принять М= -85,19 (9После введения указанных корректировок получаем, М зз.п р Ы= 0 003033с 0,00364.Таким образом, ошибки неперпендикулярности предлагаемых квадратурных обмоток уменьшены по сравнению с известными примерно в 160 раз.Трансформатор работает следующим образом.При подаче на одну иэ квадратур" ных обмоток одного из магнитопроводов (например, ротора) напряжения питания переменного тока на квадратурных обмотках статора в зависимости от углового положения Н ротора наводятся напряжения, пропорциональные здп ри сов р Ы . При подаче напряжения питания на другую квадрагЕ . ви р сС 1=1 17 щ в д8 --2 где 3. М.,М Таблица.1 ехп 46; Число витков, охва тывающих зубецЗуб сов 4 Ы; Ю; сов 4 о 1; гловое оложеие осиубца,л.гРад,4 е 1; округленноеИ расчетное100 вп 4 Ы; 70,7 0,707106 50,204597 63"0,052336- 5,23362 100 5 143267 турную обмотку ротора при том же начале отсчета углов отсчета п на обмотках статора наводятся напряжения, пропорциональные вп р (р+90 О) и сов р 9+90 )Многополюсный ВТ может работать и при питании со стороны статорных обмоток, тогда роторные обмотки будут выходными и будут решаться ана логичные зависимости, Изобретение без каких-либо дополнительных затрат позвопяет уменьшить неперпендикулярность осей квадратурных обмоток и тем самым повысить зксплуатационную 18 точность ВТ. Так как погрешность от неперпендикулярности квадратурных обмоток в полной мере проявляется при любом режиме использования ВТ, ее уменьшение приводит к существенному повьппению точности ВТ. Формула изобретенияМногополюсный вращающийся трансформатор, содержащий магнитопровод 25 с числом зубцов я, не кратным числу пар полюсов, несущий синусоидально распределенные квадратурные обмотки с числом пар полюсов р, выполненные в виде секций, охватывающих зубцы 30 магнитопровода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности путем уменьшения погрешности от неперпендикулярности квадратур 45 0,707106 141 0,629321 237 -0,83867 333 -0,453991 69 0,933580 165 0,258819 261 -0,987688 357 -0,052336 93 0,998630 ных синусоидально распределенных обмоток, числа внтков секций однойквадратурной обмотки удовлетворяютсоотношению 1 Ы.совр 1 С Ш2 21 й 1 а второй квадратурной обмотки - соотношению- номера зубцов магнитопро"вода;- максимальное число витковсекции, охватывающей одинзубец магнитопровода; - угол между произвольно заданным началом отсчета углов при расчете распределения обмоток и осью х-гозубца;числа витков секций, охватывающих а-й рубец соответственно первой и второйквадратурных обмоток", - допустимая величина неперпендикулярности квадратурных обмоток."78 15 Таблица 2 И. в 1 п 4 Н; Число витков, охваты- в.и 41 вающих зубец сов 4 Ы; Угловое положеЗубцы ние оси,эл.град,4 с; расчетное округ сов 4 д, ленноеИ,71 0,707106 50,204597 70,7 "77,7 -54,4 0,629321 -49,087038371 дд "И .иб И 26 -О -Ю Юд "16 -Ю 7 Я РО -Я Ф Г 1 Г 1,Г 1 111 Г 1 Г И -УУ -1 б О "Г Составитель В,КомаровРедактор Н.Лазаренко Техред М,Дидык Коррект ск каэ 5456/49 1130 Уж го изводственно-полиграфическое предприятие оектная,д улТираж 666ПИ Государственного делам иэобретениМосква, )К, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/5