CH216332A - Spulenkopplungsvorrichtung für Goniometer. - Google Patents

Description

  
 



     Spulenkopplungsvornclitung für Goniometer.   



   Im Hauptpatent wird eine Spulenkopp  lungsvornchtung    für Goniometer mit eisenhaltigen Spulenkernen beschrieben, bei der die   Kopplung    zwischen den festen Spulen und der beweglichen Spule durch geeignete Bemessung des Luftspaltes oder des Wick  lungs querschnittes    oder beider einen sinusförmigen Verlauf erhält.



   Eine besonders einfache und daher zweckmässige Durchführung dieses   Erfindungs -    gedankens besteht darin, dass man eine trapezförmige   Fel dverteilung    anstrebt. Aus der Fourier-Analyse eines Trapezfeldes ist zu ersehen, dass eine beliebige Harmonische durch Wahl einer bestimmten Trapezform beseitigt werden kann.



   In Fig. 1 ist ein   Goniometer    mit nur einer Feldspule a, dem Goniometerkern b und dem   Goniometerring    c in aufgewickeltem Zustand dargestellt. Die Feldspule a ist derart in zwei Hälften aufgeteilt, dass die Stromrichtung in der einen Hälfte von vorn nach hinten und in der andern Hälfte von hinten nach vorn verläuft. Der Verlauf des Feldes H im Luftspalt x ist in dem unter der Feldspule gezeichneten Diagramm dargestellt. Bei Annahme einer konstanten Wickelhöhe   h    wird nach der Gleichung    dH  = = A    dx wobei A den Strombelag darstellt, ein Feldverlauf erreicht, wie er durch die Kurve d   dargestellt    ist.

   Solange der Strombelag gleich Null ist, ist die Feldstärke entsprechend der oben genannten Differentialgleichung eine   Konstante.    Entsprechend der Stromrichtung wird nun in den Teilen des Luftspaltes, die von der Wicklung ausgefüllt sind, ein linear an steigender bezw. abfallender Feldverlauf auftreten. Im ganzen ergibt sich dann die trapezförmige Kurve d. Durch Wahl des   Ab-    standes a   zwischen    den beiden Hälften der Trapezkurve d hat man es in der Hand, be  stimmte Harmonische im   Kopplungsverlauf    auszuschalten.

   Wie im Hauptpatent angegeben, kann man nun bei nicht rein sinusförmigem Feldverlauf, wie er bei der beschriebenen Ausführung der   Feldspulenwickluug    mit konstanter Wickelhöhe auftritt, eine Harmonische im   Kopplungsverlauf    dadurch beseitigen, dass man der Suchspule eine bestimmte Wickelbreite gibt. Hat diese beispielsweise eine Wickelbreite von 120    ,    dann wird die dritte Harmonische ausgeschaltet, so dass nur noch die fünfte Harmonische und Harmonische höherer Ordnung, letztere nur mit sehr kleiner Amplitude, verbleiben.



   Da aber die fünfte Harmonische ausreicht, einen störenden   achtelkreisigen    Verlauf der Fehlerkurve zu erzeugen, werden gemäss der Erfindung bei konstanter Wickelhöhe aller Spulen die Breiten der Wicklungen so bemessen, dass durch das zumindest annähernd trapezförmige Feld der Feldspulen eine und durch die Suchspule eine andere Harmonische des   Kopplungsverlaufes    beseitigt wird.



   Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird die Suchspule auf den trommelförmigen Rotor f (Fig. 2) aufgebracht. Dabei soll die Breite der Suchspule etwa 120        betragen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Die Feldspulen g und k werden auf den Ring m aus eisenhaltigem Material gewickelt und in zwei Hälften unterteilt. Die beiden Hälften jeder Feldspule liegen diametral gegenüber. Zur Unterdrückung der fünften Harmonischen soll nun jede Feldspulenhälfte für sich aus zwei Teilen bestehen, die symmetrisch bezüglich des in der Mitte jeder Feldspulenhälfte liegenden Wicklungsanschlusses ausgebildet sind. Der Winkel zwischen den Mitten dieser beiden Wicklungsteile soll jeweils   etwa    36 Grad betragen.



   Durch die symmetrische   Unterteilung    der   Feldspulenhälften    wird der Vorteil eines vollkommen symmetrischen Feldverlaufes erzielt.



  Innerhalb einer Wicklung bleibt nämlich der Strombelag zufolge der Verschiebungsströme nicht konstant, so dass   Unsymmetrien    des Feldes, insbesondere eine Drehung des Feldes, und als Folge davon Harmonische im Kopplungsverlauf auftreten. Bei symmetrischer Aufteilung der Wicklungen erhält man für den Strombelag ein dachförmiges, symmetrisches Diagramm, so dass keine Feldverdrehung entsteht. Da die Grösse der Verschiebungsströme von der Frequenz abhängt, ist auch die Verdrehung des Feldes bei nicht symmetrischem Aufbau der Wicklungen frequenzabhängig.



   Infolge des unsymmetrischen Strombelages entsteht auch zwischen den einzelnen Feldspulen eine unerwünschte Kopplung, da die Entkopplung zwischen den Feldspulen verschiedener Systeme darauf beruht, dass sich die Kraftlinien der jeweils andern Systeme in ihrer Wirkung im betrachteten Feldspulensystem gerade aufheben.   BeiXStö-    rungen der Symmetrie ist diese Bedingung nicht mehr erfüllt, und es verbleibt daher eine   Rest-Kopplung.    Auch dieser Nachteil wird durch die symmetrische Unterteilung der Feldspulenhälften und den symmetrischen Wicklungsanschluss vermieden.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCE : Spulenkopplungsvorrichtung für Goniometer, nach dem Patentanspruch des Haupt- patentes, bestehend aus einem eisenhaltigen Ring und einem konzentrischen, eisenhaltigen Kern von kleinerem Durchmesser, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungen konstante Wickelhöhe aufweisen und dass die Breiten der Wicklungen so bemessen sind, dass durch das zumindest annähernd trapez- förmige Feld der Feldspulen eine und durch die Suchspule eine andere Harmonische des Kopplungsverlaufes beseitigt wird.

   UNTERANSPRVOHE: 1. Spulenkopplungsvorrichtung nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldspulen in je zwei am Ringkern diametral gegenüberliegende, symmetrische Wicklungshälften unterteilt sind, wobei jede einzelne Wicklungshälfte durch den in der Mitte der Wicklungshälfte liegenden Wick ungsaschluss weiterhin in zwei Wicklungsteile unterteilt ist und diese beiden Wick lungsteile bezüglich des Wicklungsanschlus- ses symmetrisch gewickelt sind.

   2. Spulenkopplungsvorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch geeignete Wahl der Suchspulenbreite die dritte Harmonische und durch entsprechende Bemessung des Winkels zwischen den Mitten der beiden Wicklungsteile jeder Feld spulenhälfte die fünfte Harmonische beseitigt ist.