Многополюсный вращающийся трансформатор

 

Изобретение относится к электрическим машинам автоматических систем и вычислительной техники и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин. Целью изобретения является повышение точности многополюсных вращающихся трансформаторов (ВТ). Многополюсный ВТ содержит магнитопроводы ротора и статора с синусоидально распределенными обмотками. Числа зубцов магнитопроводов ротора Z<SB POS="POST">1</SB> и статора Z<SB POS="POST">2</SB> удовлетворяют соотношению Z<SB POS="POST">1</SB>-Z<SB POS="POST">2</SB> = ±P, где P - число пар полюсов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (584 Н 02 К 24 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

;-,рддр.Ц - ЖЦ

4,1

1: ) е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4395742/24-07 (22) 22.03.88 (46) 15.12.89. Бюл. И 46 (72> Б.П, Леонов и А.И. Милюков (53) 621.313,334:654.94(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 299919, кл, Н 02 М 5/32, 1969.

Авторское свидетельство СССР

9 418929, кл; H 02 К 24/00, 1972.

t (54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНС-

ФОРМАТОР (57) Изобретение относится к электриИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании высокоточных информационных электрических машин.

Цель изобретения — повышение точности путем полного подавления во взаимной индукции первичных и вторичных обмоток по одной из двух низших пространственных гармоник в намагничивающих силах (НС) обмоток и ротора и статора порядков z< — р и г< .+ р или z +.р и гд — р,.где г, и г числа зубцов магнитопроводов ротора и статора; р — число пар полюсов.

На фиг. 1 показана конструкция многополюсного вращающегося трансформатора (ВТ), на фиг. 2 — его принципиальная электрическая схема.

Многополюсный ВТ состоит иэ соосно расположенных неподвижного корпуса статора 1, несущего магнитопровод

2, и поворотного корпуса 3 ротора, несущего магнитопровод 4. На магнитопроводах 2 и 4 статора и ротора pasMeI

2 ческим автоматическим систем и вычислительной техники и может быть использовано при создании высокоточных ин- формационных электрических машин, Целью изобретения является повышение точности многополюсных вращающихся трансформаторов (ВТ) . Многополюсный

ВТ содержит магнитопроводы ротора и ставора с синусоидально распределенными обмотками. Числа зубцов магнито- . проводов ротора z,è статора г удовлетворяют соотношению z< — z z +р,где р — число пар полюсов. 2 ил. вены по две нввдрвтурные (сдввнутые Щ между собой на 90 эл.град.) обмотки с числом пар полюсов р. На фиг. 2 обозначены обмотки 5 и 6 ротора и обмотки 7 и 8 статора.

Все обмотки выполнены синусоидаль. но распределенными. Числа зубцов магнитопроврда 2 (z ) статора и магнитопровода 4 (z,) ротора могут быть любыми по значению, но должны удовлетворять соотношению

z z =+р (1)

Как. известно из теории ВТ, в НС синусоидально распределенных обмоток низшими пространственными гармониками

Т являются гармоники z + р, где г— число зубцов магнитопровода, несущего обмотки, т.е. в предлагаемом устрой-. стве в НС обмоток ротора низшими гармониками являются z 4 — р и г + р, а в НС обмоток статора низшими гармониками являются г — р и zg + р, 1529362

F,,(oC) = Iw, (3) 1 (w;coeKddoL

1с1 Т„ (в

Х,7 v;sinKgde4

1Ф1

М вЂ”

) P(y) ссвКвс1М, =

2.а

2IsinKz и

v в1пКо1;

K =\

F(oC ) ain t, 4 =

Выполнение соотношения (1) обеспевает независимо от точности синусов ального распределения обмоток поле подавление одной роторной и одной аторной иэ двух низших имеющихся гармоник, т.е. при е — z < = р.подавляются гармоники z — р и z + р, а и z — z -р подавляются гармоник е< + p и е !О

Для подавления в НС гармоники К след ет выполнить равенство нулю а и b к эффициентов в кривой распределения

Н вдоль воздушного зазора„ что достиг ется равенством i5

Еи

F (М ) совКо(,d о6 = О (2)

F (oC, ) s inKeCd о4 О

КГ

В выражениях (4) множитель sin— . Kl я ротора принимает вид sin â, а

Zl . К (l я статора — вид sin—

zg

При z, — ео = р в обмотке ротора зависимо от закона распределения бмоток на зубцах полностью подавля- -5 тся гармоника z + р, так как (ек + р)и ° г

sin sin = О в обмотках статора полностью подав- 40 ляется гармоника z — р, так как вin = sinll = 0

Е, — P) ll . Л., г

При z — z< = -р в обмотках рото- 45 а независимо от закона распределения (бмоток полностью подавляется гармоика zz — p> TBK KcLK (zg — р) н

sinll = О

Е Р ф в обмотках статора полностью подавляется гармоника z + р, так как (Zl + Р)в 55

s1n = s1n 1 - "О

Z g

Поскольку синусы углов, кратных

trove равны нулю, полностью подавляют-„

Так как витки каждой обмотки соединены последовательно и по ним протекает один и тот же ток (I), распределение НС пропорционально закону распределения витков на зубцах магнитопровода. Функция Г(Ы) может быть представлена в виде ступенчатой кри-. вой. Значения этой функции против зубца i магнитопровода где и, — число витков, охватывающих

i-й зубец магнитопровода.

Подставив (3) в левые .части равенства (2) и выполнив некоторые преобрав зования, получают о

21вЫСЛ «z K р v; совКМ, ся и гармоники, кратные подавленным гармоникам.

Многополюсный, БТ работает следующим образом.

При подаче на одну из квадратурных обмоток ротора напряжения питания на выходных обмотках статора в зависимости от углового положения aL, ротора наводятся напряжения, пропорциональные sinp < и совр о4. При подаче напряжения питания на другую (квадратурную) обмотку ротора при том же начале отсчета углов М напряжения на обмотках статора пропорциональны

sinp (оС+ 90 ) и совр (eL+ 90 ) °

Многополюсный ВТ может работать и при питании со стороны статорных обмоток, тогда выходными обмотками являются роторные обмотки.

В предлагаемом ВТ исключены в выходных напряжениях по одной из двух низших пространственных гармоник и им кратных из имеющихся в спектре

НС синусоидально распределенных гармоник. При этом уничтожение этих гармоник не зависит от точности выполнения синусоидально распределенных обмоток, что позволяет оптимизировать распределение обмоток для лучшего подавления других обмоточных гарМоник.

Составитель В. Комаров

Техред М.Дидык Корректор И. Муска

Редактор А. Огар

Заказ 7755/51 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1529362 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ших пространственных гармоник, в наМногополюсный вращающийся трансфор- магничивающих силах обмоток ротора матор, содержащий магнитопроводы рото- и статора порядков z — р и г + р ра и статора с синусоидально распре- или z, + р и z — р, где з, я — деленными обмотками, о т л и ч а ю- числа зубцов магнитопроводов статора шийся тем, что, с целью повыше- и ротора; р — число пар полюсов, чисния точности путем полного подавления ла зубцов магнитопроводов ротора и во взаимной индукции первичных и вто- статора удовлетворяют соотношению ричных обмоток по одной из двух низ- 10, — zz = +p.