Многополюсный вращающийся трансформатор

 

Изобретение относится к электри - ческим машинам автоматических систем и вычислительной техники и может быть использовано при создании многополюсных вращающихся трансформаторов (ВТ), двухотсчетных вращающихся трансформаторов и других информационных электрических ма1аин. Целью изобретения является повышение точности. Многополюсный ВТ содержит статор и ротор , один из которых имеет магнитопровод с числом зубцов, кратным числу пар полюсов, и обмотку зубец-полюс. а другой имеет магнитопровод с числом зубцов, не кратным числу пар полюсов, и две синусоидально распределенные обмотки. Число зубцов магнитопровода, несущего синусоидально распределенные обмотки, кратно 15-ти, а числа витков в секциях синусоидально распределенных обмоток W , охватывающих зубцы магнитопрОБода (где j - номер зубца), удовлетворяют соотношениям L W + . + (Z/3) (i-I) и соотношениям SI Wp + i -1 + (Z/5)(), где i - переменная суммирования; Z - число зубцов магни- g топровода, несущего синусоидально распределенные обмотки; 1 1,2,..., Z/3 и li 1.2,...,Z/5; (Z/3)(i-l) и Ij + (Z/5) (i-1) - числовые значения номеров зубцов. В данном ВТ исключено влияние гармоник Зр, 5р, кратных им гармоник. 3 ил., 1 табл. (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA(21) 4209697/24»07 (22) 16.03.87 (46) 07.11 ° 88, Бюл.9 41 (72) Б.П.Леонов и А.И.Милюков (53) 621.3.14.214.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 304541, кл. Н 02 К 24/00, 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 1001343, кл. Н 02 К 24/00, 1981. (54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение относится к электри ческим машинам автоматических систем и вычислительной техники и может быть использовано при создании многопо« люсных вращающихся трансформаторов (ВТ), двухотсчетных вращающихся трансформаторов и других информационных электрических машин. Целью изобретения является повышение точности. Многополюсный ВТ содержит статор и ротор, один из которых имеет магнитопровод с числом зубцов, кратным чис»

„„Я0„„1436211 А1 (51) 4 Н 02 К 24/00 лу пар полюсов, и обмотку зубец-полюс а другой имеет магнитопровод с числом зубцов, не кратным числу пар полюсов, и две синусоидально распределенные обмотки. Число зубцов магнитопровода, несущего синусоидально распределенные обмотки, кратно 15-ти, а числа витков в секциях синусоидально распределенных обмоток W ., охватывающих зубцы магнитопровода (где j — номер зубца), удовлетворяют соотношениям . W p, +

1 45.

+ (Z/3) (i-1) и соотношениям. 5: W p„+

i=1

+ (Z/5) (i-1), где i — переменная суммирования Z — число зубцов магии

Э

Щ топровода, несущего синусоидально распределенные обмотки, 1 1 I 2... °, Z/3 и 1 —— 1. 2,...,Z/5; 11 (Е/3) (i-1) и 1z + (Z/5) (i-1) — числовые значения номеров зубцов. В данном ВТ исключено влияние гармоник Зр, 5р, кратных им гармоник. 3 ил., 1 табл.

14362 l lI и и — соотношений

3 .> v„

12!

2Х И,+ ! "-!

15 при 1, (1) Ml + < < + <"< !2

7

9 при

15 при 1 З W + — (i 1) = M + Ml1+ W» = О, 3 при 1 42 M + — ° (i-1) = И +M +M +1

3

< f

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин, а именно вращающихся трансформаторов (ВТ).

Цель изобретения - повышение точ ности путем полного подавления в на».

I магничиваюшей силе синусонцально распределенных обмоток гармоник Зр и:, 10

5р и кратных им.

На фиг.1 показана конструкция ВТ; на фиг.2 - принципиальная электричес кая схема ВТ; на фиг.3 - одна из синусоидально распределенных обмоток предлагаемого ВТ.

Многополюсный ВТ (фиг.1) состоит из соосно расположенных неподвижного ,корпуса статора 1„ несущего магнито провод 2, и поворотного корпуса 3, несущего магнитопровьд 4. На магнита« проводах 2 и 4 статора и ротора раз» мещены обмотки 5.

Один из магнитопроводов ротора име» ет число зубцов, кратное, числу пар 25 полюсов (р) ВТ, и несет одну обмотку

6 возбуждения (фиг.2), выполненную по типу зубец-полюс. В рассматриваемом примере р равно четырем и число зуб цов магнитопровода ротора равно вось»3п ми.

Второй магнитопровод 4 (статора) должен иметь число зубцов, кратное пятнадцати На этом магнитопроводе размещены две квадратурные (сдвинутые между собой по положению осей на 90 эл,град.) обмотки 7 и 8, являющиеся выходными синусной и косинусной об мотками.

Поскольку в предлагаемом устройст 40 ве цепь возбуждения выполнена по типу зубец-полюс, то в намагничивающей силе этой цепи наибольшие амплитуды имеют высшие гармоники, номера кото» рых равны Зр и 5р, поэтому после округления расчетяых значений чисел витков выходных синусоидально распределенных обмоток следует в дополнительном спектре гармоник подавлять гармоники Зр и 5р.

Выбранное число зубцов магнитопро» вода 4, кратное пятнадцати, позволяет подавить эти гармоники, выполнив«

9 округление расчетных значений чисел витков до целых чисел так, чтобы вы» полнить Z/3 соотношений

Е .> Ир + - <(i-1) 0 (1)

1 3

5 — + (1} 09

12! 5 (2) где i - переменная суммирования;

Š— число зубцов магнитопровода, несущего синусоидально рас пределенную обмотку;

1, — числа, прияимающие в каждом равенстве по одному значению из ряда 1,2,...,Е/3;

1 — числа, принимающие в каждом равенстве по одному значению из ряда 1,2,...„Z/5; (1 +Е/3 (i"1) и 1 +

+Е/5 (-1) — числовые значения номе ров зубцов.

Пример. При р равно 4 число зубцов статора, несущего выходные обмотки, кратно пятнадцати. Причем

M„ равно 10 (максимальное число витков, охватывающих зубец магнито провода). Расчет числа витков одной из выходя и обмоток представлен в таблице, графы 1-5.

В графе 5 приведены округленные

„значения чисел витков, охватывающих

1 зубцы j, Проверим рассчитанный закон (графа 5) на соответствие выражениям (1) и (2).

Для выражения (1) 1436211

3 15 при 1 = 5 W W + — (i 1) = W + W о + 11 — 5

1=7

Для выражения (2)

15 при 1 = 1 .W<+ — (i 1) 11 +

+Ы +Н +W = — 1, 5 при 1,= 2 7 Ы, + —.(i-1) =11, +1 +1 +1 „, +W«

155 при 1 = 3 W + — (1-1) = W + 1 1 + Wg + 1" gg + 1"115

2 .. 3 5 э 6 вторичной обмоток по гармоникам 3р и 5р и им кратным гармоникам.

Формула изобретения

Многополюсный вращающийся трансформатор, содержащий статор и ротор, один из которых имеет магнитопровод с числом зубцов, кратным числу пар полюсов, и обмотку зубец-полюс, а второй имеет магнитопровод с числом зуб-цов, не кратным числу пар полюсов, и две синусоидально распределенные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, число зубцов магнитопровода, несущего синусоидально распределенные обмотки, кратно пятнадцати, а числа витков в секциях синусоидально распределенных обмоток W °, охватывающих зубцы магнитопровода, где j — номер зубца, удовлетворяют Z/3 соотношениям з—

W p + — (i 1) *= О

3

Z и соотношейиям

5 Z

+ — (i-1) О, 5 где

Z Z

3 3

Z Z

5 5 — 1,2...,, 1,2, °...

1 + — (i-1) 1 + — (i-1)

Z 2

3 5 числовые значения номеров зубцов j, При расчете и округлении соотноше ния (1) и (2) выполнены не полностью и необходимо ввести корректировку для их выполнения. Откорректированные значения, дающие выполнение соотношений (1) и (2), приведены в графе 6 таблицы.

После указанной корректировки об мотка не будет иметь взаимодействия между первичной и вторичной обмотками но гармоникам Зр и 5р ввиду точного подавления их на вторичных обмотках.

Схема нанесения полученной обмотки приведена на фиг.3, порядковыми-чис лами 9-23 занумерованы пазы так, что первый зубец расположен между 9-м и 10 м пазами, второй зубец между

10-м и 11 м пазами и т.д. Против лобовых частей каждого зубца написано число витков, охватывающих этот зубец, в соответствии с графой 6 таб лицы.

Выполнение равенств (1) и (2) при числах зубцов магнитопроводов, крат ных пятнадцати, обеспечивает подавление в Н.С. обмотки гармоник 3 и

5 и им кратных, т.е. и гармоники Зр

H 5pe

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на обмотку 6

45 возбуждения на выходных обмотках 7 и

8 в зависимости от углового положения д(ротора наводятся соответственно напряжения пропорциональные sin р Ы и cos р о1.

Применение предлагаемого ВТ позволяет существенно повысить точность воспроизведения синусно-косинусных зависимостей за счет полного исключения искажающих связей первичной и — переменная суммирования; — число зубцова магнитопровода, несущего синусоидально распре -. деленные обмотки;

1436211

7,8

«5,4

8,9

-10

-9,6

-1,6

-10

10,0

10

«9,9

4в5

»8

6,3

1 . 45

2 141

3 237

4 338

5 69

6 165

7 261

8 357

9 93

10 189

11 258

12 21

13 117

14 213

15 309

0,707 7,1

-0,777

-0,545

0,891

0,358

-0,966

0,156

0,999 ."0,052

0,988

О, 259

О, 934

-0,454

-0,839

0,629

-8 - 8

6 6

1436211

1Г1Г 1Г 1Г И 1Г 1Г 1Г 1Г )ГЧГ 1Г 1Г 1

9 Ю 11 2 1 6

Составитель В. Комаров

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор А.Мотыль

Заказ 5655/53 Тираж 666 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4,Чмде1цаа3ф -g -5 9 4 -/О -g 5 -1 -7Ю 2 Ю -5 -У Ю