DE1104601B

DE1104601B - Transformer for position indication

Info

Publication number: DE1104601B
Application number: DEF20334A
Authority: DE
Inventors: Robert Washburn Tripp; James Lyle Winget; White Plains
Original assignee: Inductosyn Corp
Current assignee: Inductosyn Corp
Priority date: 1955-05-18
Filing date: 1956-05-18
Publication date: 1961-04-13

Description

Transformator zur Stellungsanzeige Die Erfindung betrifft Transformatoren zur Stellungsanzeige von zwei in kleinem Abstand parallel zueinander angeordneten Transformatorgliedern, nämlich einem Primär- und einem Sekundärglied, die jeweils einen Träger und eine Leiteranordnung, bestehend aus einer Vielzahl von auf dem Träger angebrachten streifenartigen, sich quer zur Bewegungsrichtung erstreckenden Leitern, aufweisen, vorzugsweise für elektrische Rechenmaschinen und zur Steuerung von Werkzeugmaschinen. Bei den bekannten Geräten dieser Art sind die Abstände der Leiter auf beiden Gliedern die gleichen. Wenn dann die in Reihe geschalteten Leiter einer Wicklung mit Wechselstrom gespeist werden, so induziert der Strom in den Leitern dieser Wicklung in jedem gegenüberliegenden Leiter der anderen Wicklung eine Spannung. Diese Spannungen addieren sich dann an den Klemmen dieser anderen Wicklung und ergeben eine Sekundärspannung, die sich in ihrer Größe entsprechend den relativen Stellungsänderungen der Glieder verändert, und zwar geschieht diese Änderung periodisch. Die periodische Funktion, die die Größe der durch den Primärstrom erzeugten Sekundärspannung in Abhängigkeit der Relativstellung der beiden Transformatorglieder beschreibt, wird im folgenden als Kopplungsfunktion oder Kopplungswelle des Transformators bezeichnet: Ihre Periodenlänge entspricht dem Abstand zwischen den Mitten übernächster Leiter.Transformer for position indication The invention relates to transformers to indicate the position of two parallel to each other at a small distance Transformer members, namely a primary and a secondary member, each a carrier and a conductor arrangement consisting of a plurality of on the Carrier attached strip-like, extending transversely to the direction of movement Ladders, preferably for electrical calculating machines and for control of machine tools. In the known devices of this type, the distances are the Head the same on both links. If then the conductors connected in series a winding are fed with alternating current, the current is induced in the conductors this winding in each opposite conductor of the other winding a voltage. These voltages then add up at the terminals of this other winding and result a secondary voltage, which varies in size according to the relative changes in position of the limbs changes, and this change happens periodically. The periodic Function that determines the size of the secondary voltage generated by the primary current in Describes the dependence of the relative position of the two transformer elements hereinafter referred to as the coupling function or coupling wave of the transformer: Their period length corresponds to the distance between the centers of the next but one conductor.

In der Praxis haben verschiedene Faktoren die mit den bekannten Transformatoren erreichbare Genauigkeit begrenzt. Die Transformatoren wurden dabei entweder als Eisen- öder Lufttransformatoren gebaut. Die Verwendung von Eisen erfordert besondere Sorgfalt, weil die nachteilige Wirkung von ungleicher Verteilung der Permeabilität die Genauigkeit beeinflußt. Wenn jedoch Eisenkerne von niederer Permeabilität cder Lufttransformatoren verwendet werden, so ist die erreichte induktive Kopplung sehr niedrig. Durch eine sehr große Zahl von Polen von der Größenordnung von 1000 und mehr ist nun versucht worden, nicht nur die Größe der induktiven Kopplung zu erhöhen, sondern auch gleichzeitig die Relativstellung der beiden Glieder besonders genau wiederzugeben, wobei angenommen wurde, daß durch eine Vergrößerung der Zahl der Leiterperioden die Anzeigegenanigkeit entsprechend erhöht würde. Bei einer solchen Anordnung ergab sich jedoch bei den bekannten Transformatoren eine kapazitive Kopplung zwischen der Primär- und Sekundärwicklung, die im Vergleich zur induktiven Kopplung bedeutsam war. Da diese kapazitive Kopplung einer anderen Funktion der relativen Stellung der Transformätorglieder als die induktive Kopplung gehorcht, so verzerrt sie die durch Induktion bewirkte Sekundärspannung. Diese Sekundärspannung kann dann nur beschränkt oder überhaupt nicht mehr als Anzeige für die relative Stellung der Transformatorglieder Verwendung finden. Es ist deshalb wünschenswert, mit einer relativ kleinen Polzahl auszukommen. Mit einer solchen Maßnahme sind jedoch auch Nachteile verbunden, die besonders darauf zurückzuführen sind, daß die Kurvenform der periodischen Kopplungsfunktion im allgemeinen nicht sinusförmig ist. Wenn auch Transformatoren der beschriebenen Art für den Betrieb keine sinusförmigen und von Oberwellen freien Kopplungswellen benötigen, so ändert sich doch in der Praxis die Größe der Kopplung zwischen den Transformatorgliedern bei Änderungen des axialen Abstands zwischen denselben für die Grundwelle und die Oberwellen einer nicht sinusförmigen Kopplungswelle in verschiedener Weise. Wenn daher die mögliche Genauigkeit eines solchen Systems ausgenutzt werden soll, so müssen das axiale Spiel und die Abweichungen der Scheibenstirnflächen von einer zur Drehachse senkrechten Lage innerhalb nur mit größter Mühe und unwirtschaftlichen Kosten herstellbarer enger Toleranzen gehalten werden, wenn Kopplungwellen von nicht sinusförmiger Form zulässig sein sollen.In practice, various factors have to do with the familiar transformers achievable accuracy limited. The transformers were either as Iron or air transformers built. The use of iron requires special Care because of the adverse effect of uneven distribution of permeability affects the accuracy. However, if iron cores of low permeability or Air transformers are used, so the inductive coupling achieved is great low. By a very large number of Poles of the order of 1000 and more attempts have now been made not only to increase the size of the inductive coupling, but at the same time the relative position of the two links is particularly precise reproduce, assuming that by increasing the number of Ladder periods the display accuracy would be increased accordingly. With such a However, the arrangement resulted in a capacitive coupling in the known transformers between the primary and secondary winding compared to inductive coupling was significant. Since this capacitive coupling has another function of the relative Position of the transformer elements as the inductive coupling obeys, so distorted it is the secondary voltage caused by induction. This secondary voltage can then only limited or not at all as an indication of the relative position of the Find transformer elements use. It is therefore desirable to have a get along with a relatively small number of poles. With such a measure, however, are also Disadvantages associated, which are particularly due to the fact that the curve shape the periodic coupling function is generally not sinusoidal. If also Transformers of the type described for operation no sinusoidal and of Harmonics require free coupling waves, but in practice this changes The size of the coupling between the transformer elements when the axial changes Distance between them for the fundamental and the harmonics of a non-sinusoidal Coupling wave in various ways. Therefore, if the possible accuracy of a such a system is to be exploited, the axial play and the deviations must be of the disc end faces from a position perpendicular to the axis of rotation within only with the greatest effort and uneconomical costs maintained close tolerances that can be produced if coupling waves of non-sinusoidal shape are to be allowed.

Die Erfindung sieht nun vielpolige Transformatoren mit induktiver Kopplung vor, die entweder zur Winkelmessung bei drehbaren Ausführungsformen oder zur Messung einer linearen Stellung bei entsprechenden Ausführungsformen geeignet sind und bei denen die durch die Oberwellen der Kopplungsfunktion verursachten Nachteile im wesentlichen dadurch vermieden sind, daß eine oder mehrere Oberwellen durch geeignete Anordnungen der stromführenden Leiter kompensiert werden.The invention now provides multi-pole transformers with inductive Coupling before, either for angle measurement in rotatable embodiments or suitable for measuring a linear position in corresponding embodiments are and where the by the harmonics of the coupling function caused Disadvantages are essentially avoided in that one or more harmonics be compensated by suitable arrangements of the current-carrying conductors.

Eine erste erfindungsgemäße Anordnung hierfür sieht vor, daß zur Kompensation der d-ten Oberwelle der räumlichen Kopplungswelle auf den einzelnen Transformatorgliedern die Leiter jeweils die gleiche Breite aufweisen, innerhalb einer Leitergruppe in gleichem Abstand voneinander angeordnet und in Reihe miteinander verbunden sind, und daß bei mindestens einer Leiteranordnung innerhalb jeder Leitergruppe das Verhältnis von Leiterbreite a zu der Stimme von Leiterbreite a und Leiterabstand b im wesentlichen 2 cld ist, wo c und d ganze Zahlen bedeuten und c kleiner als d12 ist.A first inventive arrangement for this provides that to compensate for the d-th harmonic of the spatial coupling wave on the individual transformer elements, the conductors each have the same width, are arranged at the same distance from one another within a group of conductors and are connected in series, and that at least of a conductor arrangement within each conductor group, the ratio of conductor width a to the part of conductor width a and conductor spacing b is essentially 2 cld, where c and d are integers and c is less than d12.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß zur Kompensation der m-ten Oberwelle der räumlichen Kopplungswelle die in Reihe geschalteten Leiter des einen Transformatorgliedes eine gleiche Leiterbreite a und einen gleichmäßigen Leiterabstand b aufweisen, daß das andere Transformatorglied eine Anzahl von n Leiter aufweisenden Leitergruppen hat, die je Gruppe die gleiche Leiterbreite ci und den gleichen Leiterabstand b' aufweisen, und daß ist, worin in eine ganze "Zahl bedeutet.In a further preferred embodiment of the invention, the arrangement is made so that to compensate for the m-th harmonic of the spatial coupling wave, the series-connected conductors of one transformer element have the same conductor width a and a uniform conductor spacing b, that the other transformer element has a number of n conductor having conductor groups, each group having the same conductor width ci and the same conductor spacing b ', and that is where m means an integer number.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch so getroffen sein, daß zur Kompensation der ixten Oberwelle der räumlichen Kopplungswelle die in Reihe geschalteten Leiter des einen Transformatorgliedes eine gleichmäßige Leiterbreite a und einen gleichen Leiterabstand b aufweisen, daß das andere Transformatorglied eine Anzahl von nebeneinanderliegenden Leitergruppen aufweist und daß die Mitten zweier Leitergruppen, die elektrisch in Reihe geschaltet sind, im Abstand von - (a. 7-- b) angeordnet sind, worin S, h und i. ganze Zahlen, und zwar h eine ungerade ganze Zahl bedeuten.The arrangement according to the invention can also be made so that to compensate for the ixth harmonic of the spatial coupling wave, the series-connected conductors of one transformer element have a uniform conductor width a and the same conductor spacing b, that the other transformer element has a number of adjacent conductor groups and that the In the middle of two groups of conductors, which are electrically connected in series, at a distance of - (a. 7-- b) are arranged, where S, h and i. whole numbers, namely h mean an odd whole number.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß zur Kompensation der fitten Oberwelle der räumlichen Kopplungswelle die Leiter des einen Transformatorgliedes zu den Leitern des anderen Transformatorgliedes unter einem Winkel angeordnet sind, derart, daß die Enden der einzelnen Leiter der letztgenannten Anordnung einen Teil der Primärleiterperiode 2 (a -i- b) überspannen, wobei a. die Leiterbreite und b den Leiterabstand der Leiter des Primärgliedes bedeutet und zt und j ganze Zahlen sind.A further embodiment of the invention provides that, to compensate for the fit harmonic of the spatial coupling wave, the conductors of one transformer element are arranged at an angle to the conductors of the other transformer element, such that the ends of the individual conductors of the last-mentioned arrangement are a part span the primary conductor period 2 (a -i- b) , where a. the conductor width and b the conductor spacing of the conductors of the primary link and zt and j are integers.

Wenn eine besonders vollständige Oberwellenkompensation erreicht werden soll, kann es zweckmäßig sein, zwei oder mehr der beschriebenen erfindungsgemäßen Anordnungen zu kombinieren.When particularly complete harmonic compensation is achieved should, it may be appropriate to use two or more of the inventive Combine arrangements.

Bei den bekannten Transformatoren besteht noch eine Komponente der induktiven Kopplung, die durch den in Umfangsrichtung fließenden Strom herrührt. Dieser Strom entsteht dadurch, daß die radialen Leiter in Reihe hintereinandergeschaltet sind. Diese Komponente ist unabhängig von der relativen Stellung der Glieder, und zwar mindestens über Abstände, die viel größer als die Leiterperioden sind. Die so erzeugte Spannung wird zu der sich periodisch ändernden Kopplungswelle addiert oder von ihr subtrahiert. Hierdurch wird die beobachtete Kopplung, auf die die Messung der relativen Stellungen der Scheiben sich gründet, ebenfalls verfälscht.In the known transformers there is still a component of inductive coupling, which results from the current flowing in the circumferential direction. This current arises from the fact that the radial conductors are connected in series are. This component is independent of the relative position of the links, and at least over distances that are much larger than the ladder periods. the voltage thus generated is added to the periodically changing coupling wave or subtracted from it. This will make the observed coupling on which the measurement the relative positions of the disks is based, is also falsified.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist bei bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Anordnung der Leiter so getroffen, daß die Stromwege in den transversalen Verbindungsleitungen der Leiter so vorgesehen sind, daß die Länge der den Strom in einer Stromrichtung aufweisenden Leitungen, in Bewegungsrichtung gesehen, ungefähr gleich der Länge der diesen Strom in entgegengesetzter Stromrichtung aufweisenden Leitungen ist.In order to avoid this disadvantage, is in preferred embodiments the present invention made the arrangement of the conductors so that the current paths are provided in the transverse connecting lines of the conductors that the Length of the lines having the current in one current direction, in the direction of movement seen roughly equal to the length of this stream in the opposite current direction having lines is.

Die Erfindung wird nun im einzelnen im Zusammenhang mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig.1 eine Draufsicht auf ein drehbares Transformatorglied mit einer einzigen fortlaufenden Wicklung, Fig. 2 eine größere Teilansicht gemäß Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht eines Teils des Tratisformatorglieds nach Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 4 eine Ansicht entsprechend Fig. 1 einer Abwandlung eines drehbaren Transformatorglieds mit einer einzigen Wicklung, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine weitere Form eines vielpoligen drehbaren Transformatorglieds. bei dem schematisch dargestellte Wicklungselemente zu zwei Wicklungen in Raumquadratur in bezug auf die Pole des in Fig. 1 dargestellten Gliedes kombinierbar sind.The invention will now be described in detail in connection with the drawing described. 1 shows a plan view of a rotatable transformer element with a single continuous winding, FIG. 2 shows a larger partial view according to Line 2-2 of Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of a portion of the tratisformator member 1 on a larger scale, FIG. 4 shows a view corresponding to FIG. 1 of a modification a rotatable transformer member with a single winding, Fig. 5 is a plan view to another form of multipolar rotatable transformer link. in the schematic winding elements shown to two windings in space quadrature with respect to the poles of the link shown in FIG. 1 can be combined.

Fig.6 eine schematische Ansicht zur Erläuterung gewisser Merkmale des Transformators mit einem Glied nach Fig. 1 und einem Glied nach Fig. 5, Fig. 7 eine Seitenansicht eines vollständigen Transformators gemäß der Erfindung, Fig.8 eine schematische Draufsicht auf ein Glied eines Transformators zur Anzeige linearer Stellungen, wobei das Glied eine einzige fortlaufende Wicklung aufweist und in Teilansicht hiermit ein Transformatorglied gemäß Fig.9 zur Bildung eines vollständigen Transformators eingezeichnet ist, Fig. 9 eine schematische Draufsicht auf ein Transformatorglied für lineare Messung mit zwei Wicklungen in Raumquadratur, Fig.10 bis 12 schematische Teilansichten von anderen Transformatorformen, Fig. 13 eine schaubildliche Ansicht eines teilweise aufgebrochenen Transformators für lineare Messungen. Fig. 14 einen Schnitt nach Linie 16-16 der Fig. 13, Fig. 15 eine schematische Ansicht zur Darstellung der Zwischenverbindung zweier Leitergruppen eines Gliedes nach Fig. 9.6 is a schematic view to explain certain features of the transformer with a member according to Fig. 1 and a member according to Fig. 5, Fig. 7 is a side view of a complete transformer according to the invention, FIG a schematic plan view of a member of a transformer for displaying linear Positions with the limb having a single continuous winding and in partial view herewith a transformer element according to FIG. 9 to form a complete transformer is shown, Fig. 9 is a schematic plan view of a transformer element for linear measurement with two windings in space quadrature, Fig. 10 to 12 schematic Partial views of other transformer forms, FIG. 13 is a perspective view a partially broken transformer for linear measurements. 14 a Section along line 16-16 in FIG. 13, FIG. 15 is a schematic view for illustration the interconnection of two conductor groups of a link according to FIG. 9.

Die Erfindung soll zuerst im Zusammenhang mit ihrer Anwendung auf das Messen von Winkelstellungen beschrieben werden. Eine Ausführungsform des Transformators gemäß der Erfindung für derartige Messungen ist allgemein in Fig. 7 dargestellt. Diese Figur zeigt zwei Scheiben 9 und 11, die aus nichtmagnetisierbarem und nichtleitendem Material, wie beispielsweise Glas, hergestellt sind und Stirnseiten 13 bzw. 14 aufweisen. Die beiden Scheiben sind in Lagern 15 so gelagert, däß sie relativ zueinander um eine Achse 17 gedreht werden können, zu der die Stirnseiten 13 und 14 senkrecht sind. Es können entweder eine oder beide Scheiben 9 und 11 in bezug auf das sie umgebende Gehäuse drehbar sein. Es ist ausreichend, wenn die Scheiben relativ zueinander drehbar sind. Die Scheiben brauchen nicht rund zu sein, da die äußere Gestalt der Scheiben unerheblich ist, wenn sie auch vorzugsweise rund ausgeführt werden und die Drehachse durch das Zentrum geht. Die drehbar angeordnete Scheibe bzw. Scheiben müssen in bezug auf ihre relative Axialbewegung derart angeordnet sein, daß der Abstand zwischen den Stirnseiten 13 und 14 innerhalb enger Toleranzen konstant bleibt, die bei Scheiben mit Wicklungen von der Größenordnung von 5 bis 11 cm Durchmesser ungefähr fünf- bis achthundertstel Millimeter gegenüber dem nominellen Abstand von ungefähr dreizehnhundertstel Millimeter sein können. Die Lager 15 können von an sich bekannter Konstruktion und als Axiallager ausgebildet sein, um das Axialspiel der Scheiben entsprechend zu begrenzen.The invention will first be described in connection with its application to the measurement of angular positions. An embodiment of the transformer according to the invention for such measurements is shown generally in FIG. This figure shows two disks 9 and 11, which are made of non-magnetizable and non-conductive material, such as glass, and have end faces 13 and 14, respectively. The two disks are mounted in bearings 15 so that they can be rotated relative to one another about an axis 17 to which the end faces 13 and 14 are perpendicular. Either or both disks 9 and 11 can be rotatable with respect to the housing surrounding them. It is sufficient if the disks can be rotated relative to one another. The disks do not need to be round, since the external shape of the disks is irrelevant, even if they are also preferably round and the axis of rotation goes through the center. The rotatably arranged disk or disks must be arranged with respect to their relative axial movement in such a way that the distance between the end faces 13 and 14 remains constant within narrow tolerances, which for disks with windings of the order of 5 to 11 cm in diameter approximately five- up to eight hundredths of a millimeter compared to the nominal distance of about thirteen hundredths of a millimeter. The bearings 15 can be of a construction known per se and be designed as axial bearings in order to limit the axial play of the disks accordingly.

Die Stirnseiten 13 und 14 der Scheiben 9 und 11 tragen eine oder mehrere Wicklungen, wie sie beispielsweise in den Fig. 1 bis 5 dargestellt sind, wobei mindestens eine Stirnseite eine Wicklung gemäß Fig. 1, 3 oder 4 aufweist. Gegebenenfalls können eine oder mehrere Primärwicklungen oder eine oder mehrere Sekundärwicklungen vorgesehen sein, wobei die Primärwicklungen (falls mehrere vorgesehen sind) relativ zueinander festliegen und die Sekundärwicklungen (wenn mehrere vorgesehen sind) ebenfalls relativ zueinander festliegen. Damit sind alle Primärwicklungen relativ zu der Gesamtheit der Sekundärwicklungen als eine Einheit beweglich. Im folgenden wird jede Gesamtheit von relativ zueinander festliegenden Wicklungen des Transformators gemäß der Erfindung zusammen mit dem oder den dazugehörigen Trägern als, »Glied« bezeichnet. Zweckmäßig wird das Glied, das eine fortlaufende Wicklung entsprechend den Fig. 1, 3 oder 4 aufweist, als Rotor oder Primärglied des Transformators bezeichnet. Das andere Glied kann dann als Stator bezeichnet werden.The end faces 13 and 14 of the disks 9 and 11 carry one or more Windings, as shown for example in FIGS. 1 to 5, with at least one end face has a winding according to FIG. 1, 3 or 4. If necessary, can one or more primary windings or one or more secondary windings are provided be, the primary windings (if several are provided) relative to each other fixed and the secondary windings (if several are provided) also relative are fixed to each other. This means that all primary windings are relative to the whole the secondary windings movable as a unit. The following is each entity of relatively fixed windings of the transformer according to the invention together with the associated bearer (s) referred to as "limb". Appropriate becomes the link that has a continuous winding according to FIGS. 1, 3 or 4 has, referred to as the rotor or primary element of the transformer. The other link can then be referred to as a stator.

Für die folgende Einzelbeschreibung wird auf die Fig. 1 bis 6 Bezug genommen. Es zeigt Fig. 1 eine Draufsicht auf ein drehbares Transformatorglied geinäß der Erfindung mit einer einzigen fortlaufenden Vielpolwicklung. Ein zum Messen der relativen Winkelstellung von zwei Wellen dienender erfindungsgemäßer Transformator kann dadurch hergestellt werden, daß zwei Glieder gemäß Fig. 1, ähnlich wie in Fig. 7 gezeigt, miteinander kombiniert werden, wobei sich jedoch eine vorteilhafte Konstruktion durch Kombination eines Gliedes gemäß Fig. 1 mit einem Glied, wie es in Fig. 4 und insbesondere in Fig. 5 dargestellt ist, ergibt.For the following detailed description, reference is made to FIGS. 1 to 6 taken. 1 shows a plan view of a rotatable transformer element of the invention with a single continuous multi-pole winding. One to measure the Transformer according to the invention serving the relative angular position of two shafts can be produced in that two members according to FIG. 1, similar to that in FIG. 7, can be combined with one another, but with an advantageous construction by combining a link according to FIG. 1 with a link as shown in FIGS is shown in particular in Fig. 5, results.

Das Transformatorglied nach Fig.1 weist eine Scheibe 2 auf, die aus nichtleitendem, unmagnetisierbarem Material, wie beispielsweise Glas, besteht und auf deren vorzugsweise im wesentlichen ebener Stirnfläche eine einzige, vielpolige, allgemein mit 4 bezeichnete Wicklung angeordnet ist, die sich über 360° des Scheibenumfangs erstreckt. Die Wicklung 4 besitzt eine Vielzahl von sich radial erstreckenden, streifenartigen Leitern 6, die durch die Umfangsleiter 3 und 5 in Reihe so miteinander verbunden sind, daß jeder zweite Leiter 62 Strom in der gleichen Richtung führt, während benachbarte Leiter 61 Strom in entgegengesetzten Richtungen führen. Die Leiter 6 sind gleichgeformt und in gleichmäßigen Winkelabständen um das Zentrum 1 der Scheibe in einer solchen Form angeordnet, daß das Zentrum 1 der Mittelpunkt der Scheibe ist. In Fig. 1 sind nur einige Leiter dargestellt, doch bedecken sie in gleicher Art die ganze Scheibenoberfläche.The transformer element according to Figure 1 has a disc 2, which from non-conductive, non-magnetizable material, such as glass, and a single, multi-pole, generally with 4 designated winding is arranged, which extends over 360 ° of the disk circumference extends. The winding 4 has a plurality of radially extending, strip-like Ladders 6 connected in series by the circumferential ladder 3 and 5 are that every second conductor 62 carries current in the same direction, while adjacent Conductor 61 conduct current in opposite directions. The conductors 6 are shaped identically and at equal angular intervals around the center 1 of the disc in such a Arranged form that the center 1 is the center of the disc. In Fig. 1 are only a few conductors shown, but they cover the entire surface of the disk in the same way.

Die Wicklung 4 endigt an zwei nebeneinanderliegenden Leitern 6' und 6", und zwar zweckmäßig an den äußeren radialen Enden. An diese Leiter sind Anschlußleitungen zum Anschluß der Wicklung an eine Stromquelle oder zum Abnehmen einer induzierten Spannung für Meß- und Steuergeräte angeschlossen. Um die Störwirkung der Anschlußleitungen auf die Kopplungsfunktion der Transformatorglieder herabzusetzen, ist die Scheibe 2 vorzugsweise geschlitzt. Die Anschlußleitungen 7, die in geeigneter Weise gegeneinander isoliert sind, durchdringen die Scheibe, um die Verbindung mit den Leitern 6' und 6" herzustellen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.The winding 4 ends at two adjacent conductors 6 'and 6 ", expediently at the outer radial ends. Connection lines are attached to these conductors to connect the winding to a power source or to remove an induced one Voltage for measuring and control devices connected. To the interference effect of the connecting lines to reduce the coupling function of the transformer elements is the washer 2 preferably slotted. The connecting lines 7, which are in a suitable manner against each other are insulated, penetrate the disc to make the connection with the conductors 6 'and 6 "as shown in FIG.

Die Leiter 6 können in Form eines metallischen Niederschlages, z. B. von Silber, durch einen fotografischen Prozeß gebildet sein und müssen eine verhältnismäßig genaue Form aufweisen, obgleich die große Zahl der Leiter bei der Gesamtkopplung der beiden Transformatorglieder ausgleichend wirkt, wodurch die ungünstige Wirkung von Abweichungen der einzelnen Leiter von ihrer genauen Lage herabgesetzt wird. Transformatorglieder, wie sie in Fig. 1 und 5 dargestellt sind, sind bereits mit Erfolg gebaut und betrieben worden. Dabei waren die inneren und äußeren Radien der radial angeordneten Leiter von der Größenordnung von 13 und 38 mm. Doch sei hier ausdrücklich betont, daß die Erfindung keineswegs auf eine bestimmte Abmessung begrenzt ist.The conductors 6 can be in the form of a metallic deposit, e.g. B. of silver, formed by a photographic process and must be a proportionate exact shape, albeit the large number of conductors in the overall coupling of the two transformer elements has a balancing effect, whereby the unfavorable effect is reduced by deviations of the individual conductors from their exact position. Transformer elements, as shown in Fig. 1 and 5, are already included Success built and operated. The inner and outer radii were the radially arranged conductors of the order of 13 and 38 mm. But be here expressly emphasizes that the invention is in no way limited to a specific dimension is.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, das im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird, ist die Zahl der radialen Leiter so gewählt, daß sie von der Größenordnung »100« ist. Die Zahl muß dabei gerade sein, damit bei einer bestimmten Polarität der der Wicklung zugeführten Spannung der Sinn der magnetischen Felder, wie sie vor der Scheibenstirnseite an den einzelnen radialen Leitern erscheinen, auf der ganzen Scheibenoberfläche ständig abwechselt, insbesondere auch bei den beiden nebeneinanderliegenden Leitern, in denen die Wicklung endigt. Eine Gesamtzahl von einhundertacht radialen Leitern, wie sie das Transformatorglied nach Fig. 1 aufweist, hat sich dabei als besonders vorteilhaft erwiesen.According to a further feature of the invention, which will be described in more detail below is described, the number of radial conductors is chosen to be of the order of magnitude "100" is. The number has to be even, so with a certain polarity the voltage applied to the winding, the sense of the magnetic fields like them appear in front of the disc face on the individual radial conductors, on the constantly alternates over the entire surface of the pane, especially in the case of the two adjacent ones Ladders in which the winding ends. A total of one hundred and eight radial Ladders, as the transformer element according to FIG. 1 has, has proven to be proved particularly advantageous.

Fig. 3 stellt eine vergrößerte Teilansicht des Transformatorgliedes gemäß Fig. 1 dar. Eine Mehrzahl von radialen Leitern ist mit 6 bezeichnet und durch Umfangsleiter 3 an den radialen äußeren Enden und Umfangsleiter 5 an den radialen inneren Enden verbunden. Der Winkelabstand von aufeinanderfolgenden Leitern 6, 61 usw. ist dabei gleichmäßig. Bei dem dargestellten Beispiel mit einhundertacht Leitern beträgt er genau 33o.Fig. 3 shows an enlarged partial view of the transformer member according to Fig. 1. A plurality of radial conductors are denoted by 6 and through Circumferential conductors 3 on the radial outer ends and circumferential conductors 5 on the radial ends inner ends connected. The angular distance between successive conductors 6, 61 etc. is even. In the example shown with one hundred and eight ladders it is exactly 33o.

Ein Leiter 6 mit der Breite a und einem entsprechenden, in Fig. 3 durch die Größe b dargestellten Abstand kann als einer der Pole eines, Gliedes bezeichnet werden, weil bei jeder Halbwelle der Stromquelle, gleichgültig ob es sich dabei um ein Primär- oder Sekundärglied handelt, zu einem solchen Pol ein magnetisches Feld gehört, das den radialen oder aktiven Teil des Leiters umgibt und an der dem anderen Transformatorglied zugewandten Stirnseite entweder eine Richtung der Kraftlinien im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn aufweist. Die magnetischen Feldlinien vor den Leitern benachbarter Pole haben natürlich entgegengesetzte Richtung. Zwei benachbarte derartige Pole bilden zusammen ein Polpaar, das im folgenden als »Polperiode« bezeichnet wird. Mit den Bezeichnungen der Fig.3 ist die Länge einer Polperiode 2 (a+ b). A conductor 6 with the width a and a corresponding distance, shown in Fig. 3 by the size b, can be referred to as one of the poles of a member, because at each half-wave of the power source, regardless of whether it is a primary or secondary member acts, a magnetic field belongs to such a pole which surrounds the radial or active part of the conductor and has either a clockwise or counterclockwise direction of the lines of force on the end face facing the other transformer element. The magnetic field lines in front of the conductors of neighboring poles naturally have opposite directions. Two adjacent poles of this type together form a pole pair, which is referred to in the following as the "pole period". With the designations of FIG. 3, the length of a pole period is 2 (a + b).

Die Größenordnung der im Sekundärglied eines Transformators nach Fig. 7 durch die Wechselspannung im Primärglied induzierten Spannung ist eine Funktion der relativen Winkelstellung der beiden Glieder. Diese Kopplungsfunktion wiederholt sich periodisch während der relativen Winkelbewegung und beträgt 360°, dividiert durch die Hälfte der Zahl der radialen Leiter der beiden Glieder, wobei angenommen ist, daß die beiden Glieder dieselbe Zahl von radialen Leitern aufweisen. Bei Zusammenwirken von zwei Gliedern, die beide einhundertacht Leiter gemäß Fig. 1 aufweisen, gibt es vierundfünfzig relative Winkelstellungen der beiden Transformatorglieder, für die die Größenordnung und das Vorzeichen der in der Sekundärwicklung induzierten Spannung dasselbe Verhältnis zu der an das Primärglied angelegten Erregerspannung aufweist. Die Periode der Kopplungsfunktion beträgt daher 63°. Es kann jedoch auch eine kleinere Zahl von Leitern auf einem oder beiden Transformatorgliedern vorgesehen sein. Beispielsweise können die im Kreis bogenförmig angeordneten Leiter einen Winkelbereich von weniger als 360° auf einem oder beiden Transformatorgliedern bedecken, doch müssen dann mindestens bei einem der beiden Glieder 360° bedeckt sein, wenn Winkelmessungen über eine ganze Umdrehung relativer Stellung durchgeführt werden sollen. Vorzugsweise sind ferner die Formen der Leiter so symmetrisch wie möglich zum Zentrum der Scheiben angeordnet. Es ist daher bei Ausführungsformen, wie sie in den Fig. 1 und -1 dargestellt sind, vorteilhaft, wenn die Wicklungen die ganzen Scheibenumfänge von 360° umfassen.The order of magnitude of the in the secondary element of a transformer according to Fig. 7 voltage induced by the alternating voltage in the primary element is a function the relative angular position of the two links. This coupling function repeats periodically during the relative angular movement and is 360 °, divided by half the number the radial conductor of the two links, it is assumed that the two members have the same number of radial conductors exhibit. When two members work together, both one hundred and eight conductors 1, there are fifty-four relative angular positions of the two Transformer elements for which the magnitude and sign of the secondary winding induced voltage has the same ratio to the excitation voltage applied to the primary member having. The period of the coupling function is therefore 63 °. However, it can also a smaller number of conductors are provided on one or both transformer sections be. For example, the conductors arranged in an arc in a circle can have an angular range of less than 360 ° on one or both transformer sections, yes must then be covered 360 ° for at least one of the two links if angle measurements should be carried out over a full rotation of the relative position. Preferably furthermore, the shapes of the conductors are as symmetrical as possible about the center of the discs arranged. It is therefore in embodiments as shown in FIGS. 1 and -1 are advantageous if the windings encompass the entire disc circumference of 360 °.

Es ;,t ;erloch keinesfalls notwendig, daß, wenn sich die Wicklungen beider Glieder über jeweils 36Q° erstrecken, beide Glieder dieselbe Zahl von aktiven Leitern aufweisen. d. h. von Leitern, die mit den Leitern des andere Gliedes induktiv gekoppelt sind, wobei deren Kopplung sich periodisch mit der relativen Stellung der beiden Transformatorglieder ändert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist auch tatsächlich die Zahl der aktiven Leiter beider Transformatorglieder nicht gleich.It;, t; erloch in no way necessary that when the windings Both members extend over 36 °, both members have the same number of active ones Have ladders. d. H. of conductors which are inductive with the conductors of the other link are coupled, the coupling of which changes periodically with the relative position of the two transformer elements changes. In a preferred embodiment of the Invention is actually the number of active conductors of both transformer elements not equal.

In -lem bisher beschriebenen Gerät ist die Kopplungsfunktion im allgemeinen nicht sinusförmig, und zwar weder in bezug auf den ganzen Transformator noch ruf einen Sekunclqrrol oder Leiter allein. Es ist eine ganze Zahl von Oberwellen vorhanden; hauptsächlich solche von ungerader Kennzahl in bezug auf die Svmmetrie in der relativen Lage der Leiter der Primär- und Sekundärglieder zu beiden Seiten der Stellungen, die maximale Kopplungen ergeben. -Nach der Erfindung sind die Leiter so gestaltet, daß die Oberwellen der zwischen den Gliedern vorhandenen Kopplungswelle verkleinert werden, wobei angenommen ist, daß diese Glieder gleichmäßig angeordnete Leiter aufweisen. Dieses Merkmal der Erfindung wird im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben, und zwar kann das Auftreten einer d-ten Oberwelle in der Kopplungswelle dadurch herabgesetzt werden, daß das Verhältnis von Leiterbreite a zu der Summe von Leiterbreite a. find Leiterabstand bim wesentlichen 2 cld ist, wobei c und (1 ganze Zahlen bedeuten und c kleiner als d/2 ist. L"m alsc eine dritte Oberwelle in der Kopplungswelle zu u@?terdriicl:_en, ist es vorteilhaft, -das Verhältnis ei-«i--i)1 `leich?:3 Z;1 macl:;:n, wobei c gleich 1 ist. Eine Dimensionierung der Leiter gemäß der vorstehenden Formel ist dabei in irgendeinem der Glieder für die Unterdrückung der entsprechenden Oberwelle in der Kopplungswelle wirksam: Zwei verschiedene Oberwellen können bei vorliegender Anordnung durch Ver-,vendung von verschiedenen Verhältnissen in den beiden Transformatorgliedern unterdrückt «-erden.In the device described so far, the coupling function is generally not sinusoidal, neither in relation to the entire transformer nor to a secondary or conductor alone. There are an integer number of harmonics; mainly those of odd number with respect to symmetry in the relative position of the conductors of the primary and secondary links on either side of the positions which give maximum coupling. According to the invention, the conductors are designed in such a way that the harmonics of the coupling wave present between the links are reduced, it being assumed that these links have conductors arranged evenly. This feature of the invention is described in connection with FIG. 3, namely the occurrence of a d-th harmonic in the coupling wave can be reduced by the fact that the ratio of the conductor width a to the sum of the conductor width a. find conductor spacing b is essentially 2 cld, where c and (1 mean integers and c is less than d / 2. L "m as c a third harmonic in the coupling wave to u @? terdriicl: _en, it is advantageous to -the ratio ei- «i - i) 1` leich?: 3 Z; 1 macl:;: n, where c is equal to 1. A dimensioning of the conductor according to the above formula is in any of the terms for the suppression of the corresponding harmonic in of the coupling wave effective: With the present arrangement, two different harmonics can be suppressed by using different ratios in the two transformer elements.

Die in den Transformatorgliedern gemäß der Erfindung verwendeter. Wicklungsformen weisen sowohl bei rctierenden als auch bei geradlinigen Relativbewegungen zweckmäßig aktiveLeiter auf, die durch rechtwinklige Flächen von gleicher Breite voneinander getrennt sind, da hierdurch die Bildung der Wicklungsform erleichtert wird. In diesem Fall ist die Dimension b der Fig. 3 entlang der radialen Länge der Leiter 6 gleich groß, was dann für die Dimension a nicht zutrifft. Damit verringert sich a entsprechend der radialen Länge des Leiters 6, und zwar etwas mehr als proportional zum abnehmenden Radius. Damit verkleinert sich die Dimension a+ b mit kleiner werdendem Radius. Dabei wurde festgestellt, daß für a ein zwischen den Extremwerten liegender Mittelwert bei der Unterdrückung von Oberwellen der Größenordnung d gute Resultate ergibt.The one used in the transformer sections according to the invention. In the case of both rectilinear and rectilinear relative movements, winding forms expediently have active conductors, which are separated from one another by right-angled surfaces of the same width, since this facilitates the formation of the winding form. In this case, the dimension b of FIG. 3 is the same along the radial length of the conductor 6, which then does not apply to dimension a. Thus, a is reduced in accordance with the radial length of the conductor 6, namely somewhat more than proportionally to the decreasing radius. This means that the dimension a + b decreases as the radius becomes smaller. It was found that for a, a mean value lying between the extreme values in the suppression of harmonics of the order of magnitude d gives good results.

Es ist offenbar, daß bei einer Wicklung gemäß Fig. 1 der Strom nicht nur in radialen Richtungen hin und her, sondern auch kreisförmig um die Scheibe fließt. Damit ergeben zwei Glieder gemäß Fig. 1 beim Zusammenbau von einem Transformator nach Fig. 7 eine induktive Kopplung, die durch die Stromwege in den transversalen Verbindungsleitungen der einzelnen radialen Leiter eines Gliedes verursacht wird. Insoweit, als gemäß der Erfindung die Wirkungen an den Anschlußleitern 6' und 6" einer einzelnen Wicklung gemäß Fig. 1 und an den Anschlußleitungen 7 (Fig. 2) bei einem solchen Transformator unterdrückt sind, ist diese durch den Umfangsstrom hervorgerufene Kopplung unabhängig von der Winkelstellung der Transformatorglieder. Sie bewirkt, daß die Kopplungsfunktion in bezug auf die Nullachse unsymmetrisch wird. Dadurch werden die Kopplungswerte und somit auch die Ergebnisse in bezug auf die relative Winlcelstellung der Transformatorglieder verfälscht.It is evident that with a winding according to FIG. 1 the current does not only back and forth in radial directions, but also circularly around the disc flows. This results in two members according to FIG. 1 when assembling a transformer according to Fig. 7 an inductive coupling, which by the current paths in the transversal Connection lines of the individual radial conductors of a link is caused. To the extent that, according to the invention, the effects on the connecting conductors 6 'and 6 " a single winding according to FIG. 1 and on the connecting lines 7 (FIG. 2) are suppressed by such a transformer, this is caused by the circumferential current Coupling independent of the angular position of the transformer elements. She causes that the coupling function becomes asymmetrical with respect to the zero axis. Through this are the coupling values and thus also the results in relation to the relative Incorrect angular position of the transformer elements.

Bei der Erfindung kann diese »Einwindungskopplung« dadurch unterdrückt werden, daß die Wicklung eines der Transformatorglieder in eine Mehrzahl von Abschnitten unterteilt wird und daß die Stromwege in den transversalen Verbindungsleitungen der Leiter der einzelnen Abschnitte so vorgesehen sind, daß die Länge der den Strom in einer Stromrichtung aufweisenden Leitungen, in Bewegungsrichtung gesehen, ungefähr gleich der Länge der diesen Strom in entgegengesetzter Stromrichtung aufweisenden Leitungen ist.In the case of the invention, this “one-turn coupling” can thereby be suppressed that the winding of one of the transformer sections in a plurality of sections is divided and that the current paths in the transverse connecting lines the head of each section are provided so that the length of the current in a current direction having lines, seen in the direction of movement, approximately equal to the length of this current in the opposite direction of the current Lines is.

Eine derartige Anordnung ist in Fig. -1 dargestellt. Dort trägt eine Scheibe einen ersten, allgemein mit 20 bezeichneten Wicklungsabschnitt der vierundfünfzig in Reihe geschaltete, radiale, im Winkelabstand von 33° angeordnete Leiter 22 aufweist, und einen zweiten, allgemein mit 24 bezeichneten Wicklungsabschnitt, der in ähnlicher Weise vierundfünfzig in Reihe verbundene, im Abstand von 33° angeordnete Leiter aufweist. Der erste Leiter 221 des tVicklungsabschnittes 20, ist, vom Zentrum aus gesehen, genau 3ß@ vom ersten Leiter 261 des Wicklungsabschnittes 24 entfernt. Der letzte Leiter 22., des Wicklungsabschnittes 20 ist in ähnlicher Weise 33° vom letzten Leiter 26, des Wicklungsabschnittes 24 entfernt. Eine nur schematisch dargestellte Anschlußleitung 36 kann auf der Rückseite der Scheibe angebracht sein und verbindet das radial äußere Ende des letzten Leiters 22., des Wicklungsabschnittes 20 mit dem radial inneren Ende des ersten Leiters 261 des Wicklungsabschnittes 24.Such an arrangement is shown in Fig. -1. There carries one Disc has a first winding portion, indicated generally at 20, of the fifty-four has radial conductors 22 connected in series, at an angular distance of 33 °, and a second winding section, indicated generally at 24, which is similar to Fifty-four conductors connected in series and spaced 33 degrees apart having. The first conductor 221 of the winding section 20 is, from the center seen, exactly 3 [beta] @ from the first conductor 261 of the winding section 24 away. Of the last conductor 22, of winding section 20 is similarly 33 ° from last Conductor 26, of the winding section 24 removed. One only shown schematically Connection line 36 can be attached to the rear of the pane and connects the radially outer end of the last conductor 22, the winding section 20 with the radially inner end of the first conductor 261 of the winding section 24.

Die Wicklungsabschnitte 22 und 24 sind damit zu einer einzigen Wicklung von einhundertacht radialen Leitern verbunden, die sich umfangsmäßig über 360° der Scheibe erstrecken, wobei ein Umfangsstrom in einer Richtung über die eine Hälfte der Scheibenstirnseite und in der entgegengesetzten Richtung über die andere Hälfte der Stirnseite fließt. Der eine Anschluß der sich so ergebenden Wicklung befindet sich am radial äußeren Ende des Leiters 221 und der andere Anschluß am radial inneren Ende des Leiters 26- Die Kopplungswelle bei Transformatoren der Art, wie sie allgemein in Fig. 7 dargestellt sind, kann nicht nur durch die Kopplung verfälscht werden, die über den ganzen Bereich der relativen Stellungen unabhängig von den betreffenden Winkelstellungen vorhanden ist, sondern auch durch Abweichungen, die sich über eine Anzahl von Perioden benachbarter Leiter erstrecken. Wenn beispielsweise die eine oder beide Scheibenstirnseiten von ihrer senkrechten Richtung zur Achse der Relativbewegung der beiden Scheiben abweichen, so ändert sich der Abstand zwischen den beiden Scheiben und daher zwischen den gekoppelten Wicklungen auf den Scheibenstirnseiten von einem Maximum in einer bestimmten Winkelstellung bis auf ein Minimum in einer entgegengesetzten Stellung und auf Zwischenwerte im Abstand von 90°. Da die Änderung der Kopplung mit dem axialen Abstand der Wicklungen nicht linear ist, kompensieren sich diese Wirkungen nicht. Es ist daher erwünscht, auch eine einzelne fortlaufende Wicklung in mehr als zwei Abschnitte von entgegengesetzter transversaler Stromrichtung zu unterteilen. Eine solche Anordnung wird in Verbindung mit F'ig. 5 beschrieben.The winding sections 22 and 24 are thus a single winding connected by one hundred and eight radial conductors extending circumferentially over 360 ° of the Disc extend with a circumferential flow in one direction over one half the face of the disc and in the opposite direction over the other half the front side flows. One connection of the resulting winding is located at the radially outer end of the conductor 221 and the other terminal at the radially inner one End of conductor 26- The coupling wave in transformers of the Kind, as they are generally shown in Fig. 7, can not only through the coupling are falsified independently over the whole range of relative positions from the angular positions concerned, but also due to deviations, extending over a number of periods of adjacent conductors. For example, if one or both disk faces from their perpendicular direction to the axis deviate from the relative movement of the two disks, the distance between them changes the two disks and therefore between the coupled windings on the disk end faces from a maximum in a certain angular position to a minimum in one opposite position and to intermediate values at a distance of 90 °. Because the change the coupling is not linear with the axial spacing of the windings these effects do not. It is therefore desirable to also have a single consecutive Winding in more than two sections of opposite transverse current direction to subdivide. Such an arrangement is described in connection with FIG. 5 described.

Während die oben beschriebenen Merkmale beim Bau von Transformatoren, deren Glieder je eine einzige Wicklung aufweisen, zweckmäßig angewendet werden, kann die Erfindung mit besonderem Vorteil auch bei Transformatoren benutzt werden, bei denen mindestens ein Glied phasenverschobene Wicklungen aufweist. Ein Transformatorglied gemäß der Erfindung mit zwei relativ zum anderen Transformatorglied in Raumquadratur angeordneten Wicklungen ist in Fig. 5 dargestellt. Dieses Glied gemäß Fig. 5 kann mit einem Glied nach Fig. 1 zu einem vollständigen Transformator kombiniert werden, dessen allgemeiner Aufbau der Ausführungsform gemäß Fig. 7 entspricht. Der Einfachheit halber kann bei einem solchen Transformator das Glied gemäß Fig. 1 als Primärglied oder Rotor und das Glied nach Fig.5 als Sekundärglied oder Stator bezeichnet werden. Das Transformatorglied nach Fig. 5 weist eine Scheibe 40 auf, die ähnlich der Scheibe 2 nach Fig. 1 gestaltet sein kann. Auf der Scheibe 40 ist eine Mehrzahl von Leitergruppen angeordnet, die allgemein mit 42 bezeichnet sind, wobei jede Gruppe eine Mehrzahl von hintereinandergeschalteten radialen Leitern 44 aufweist. Die Darstellung in Fig. 5 ist insofern nur schematisch, als die Zwischenräume zwischen benachbarten radialen Leitern 44 lediglich als Linien und nicht als Abstände bestimmter Breite dargestellt sind. Die Oberwellenkompensation, wie sie gemäß den Angaben im Zusammenhang mit Fig.3 durchgeführt werden kann, kann auch bei Gliedern gemäß Fig. 5 angewendet werden." In dem Glied gemäß Fig.5 sind vierundzwanzig Leitergruppen 42 in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet. Jede Gruppe weist dabei vier in Reihe geschaltete radiale Leiter 44 auf. Die Gruppen sind abwechselnd in Reihe durch äußere Leitungen miteinander verbunden, die bei 46 und 48 schematisch angedeutet sind, um so zwei Wicklungen von je zwölf Gruppen zu erhalten, die in bezug auf die Polperiode des Primärgliedes in- Raumquadratur, d. h. in bezug auf diese Polperiode relativ zueinander um 90° versetzt angeordnet sind. Die beiden gemäß Fig.5 durch die Leitung 46 und 48 gebildeten Wicklungen haben mit 50 und 52 bezeichnete Anschlußstellen. Die Zwischenverbihdung durch die Leiter 46 und 48 der Wicklungsgruppen wird im Einklang mit den in Verbindung mit Fig.4 niedergelegten Richtlinien in einer solchen Art vorgenommen, daß in allen sich so ergebenden Wicklungen die Richtung des Umfangsstromes in aufeinanderfolgenden Gruppen der betreffenden Wicklung umgekehrt ist, wie dies in Fig.5 durch die ausgezogenen Pfeile für die Wicklung mit den Anschlüssen 50 und durch die gestrichelten Pfeile für die Wicklung mit den Anschlüssen 52 angedeutet ist.While the features described above are expediently used in the construction of transformers whose members each have a single winding, the invention can also be used with particular advantage in transformers in which at least one member has phase-shifted windings. A transformer element according to the invention with two windings arranged in space quadrature relative to the other transformer element is shown in FIG. This element according to FIG. 5 can be combined with a element according to FIG. 1 to form a complete transformer, the general structure of which corresponds to the embodiment according to FIG. For the sake of simplicity, in such a transformer the element according to FIG. 1 can be called the primary element or rotor and the element according to FIG. 5 can be called the secondary element or stator. The transformer element according to FIG. 5 has a disk 40 which can be designed similar to the disk 2 according to FIG. 1. A plurality of conductor groups, which are generally designated by 42, are arranged on the disk 40, each group having a plurality of radial conductors 44 connected in series. The illustration in FIG. 5 is only schematic in so far as the spaces between adjacent radial conductors 44 are shown only as lines and not as distances of a certain width. The harmonic compensation, as it can be carried out according to the information in connection with FIG. 3, can also be used with links according to FIG. 5. "In the link according to FIG four series-connected radial conductors 44. The groups are alternately connected to one another in series by external lines, which are indicated schematically at 46 and 48, in order to obtain two windings of twelve groups each, which with respect to the pole period of the primary member in space quadrature, ie in relation to this pole period by 90 ° relative to one another are arranged offset. The two windings formed by lines 46 and 48 according to FIG. 5 have connection points designated by 50 and 52. The interconnection through the conductors 46 and 48 of the winding groups is carried out in accordance with the guidelines laid down in connection with FIG this is indicated in FIG. 5 by the solid arrows for the winding with the connections 50 and by the dashed arrows for the winding with the connections 52.

In Fig. 5 nehmen die beiden aus zwölf Gruppen gebildeten Wicklungen zusammen im wesentlichen die ganze Scheibenoberfläche ein. Dies ist zwar nicht notwendig, doch im Hinblick auf die niedrigen, in Wirklichkeit auftretenden induktiven Kopplungsfaktoren vorteilhaft. Aus dem gleichen Grunde ist es vorteilhaft, besonders bei Ausführungsformen zum Messen von Winkeln, mindestens annähernd die gleiche Zahl von Polen auf beiden Transformatoren vorzusehen, damit sämtliche Leiter ständig zur Bildung der Ausgangsspannung oder -spannengen beitragen. Bei dem Glied gemäß Fig. 5 sind jedoch sechsundneunzig-Pole vorhanden, während das Glied gemäß Fig. 1 einhundertecht Pole aufweist. Diese Zahlen sind beide von der Größenordnung »100«, da ein Merkmal des erfindungsgemäßen Transformators in seinen bevorzugten Ausführungsformen darin besteht, daß die Zahl der in Reihe induktiv gekoppelten Leiter diese Größenordnung aufweist, bei der die Genauigkeit ein Optimum ist.In Fig. 5, the two take turns formed from twelve groups together essentially cover the entire surface of the disk. Although this is not necessary, but with regard to the low inductive coupling factors that actually occur advantageous. For the same reason it is advantageous, especially in embodiments for measuring angles, at least approximately the same number of poles on both Provide transformers so that all conductors are constantly used to generate the output voltage or margins contribute. However, in the link of FIG. 5 there are ninety-six poles present, while the link of FIG. 1 has one hundred and eight poles. These numbers are both of the order of "100", as a feature of the transformer according to the invention in its preferred embodiments is that the number of in series inductively coupled conductor has this order of magnitude at which the accuracy is an optimum.

Dieses Optimum erklärt sich wie folgt: Während die erreichbare Genauigkeit für die Stellungsbestimmung direkt proportional der umfangsmäßig auf 360° angeordneten Polzahl (bei Ausführungsformen zur Winkelmessung eines vollständigen Kreises) oder der Polzahl für eine bestimmte lineare Strecke (bei Ausführungsformen für die Bestimmung von linearen Stellungen) ist, so ist doch in Wirklichkeit eine unbegrenzte Vermehrung der Zahl der zur Ausgangsspannung beitragenden Pole nachteilig auf die erreichbare Genauigkeit. Dies rührt daher, daß die kapazitive Kopplung zwischen den beiden Transformatorgliedern stärker zunimmt als die- induktive Kopplung. Das Verhältnis der kapazitiven Streukopplung zu der erwünschten induktiven Kopplung ist ungefähr proportional der vierten Potenz der Zahl der gekoppelten Pole. Im Hinblick auf diese Exponentialbeziehung ergibt sich eine Polzahl, bei der die Genauigkeit durch die Verschleierung der Induktionskomponente durch die kapazitive Komponente verlorengeht.This optimum can be explained as follows: While the achievable accuracy for the determination of the position directly proportional to the circumferentially arranged at 360 ° Number of poles (in the case of embodiments for measuring the angle of a complete circle) or the number of poles for a certain linear distance (in embodiments for the determination of linear positions), then in reality there is an unlimited increase the number of poles contributing to the output voltage has a detrimental effect on the achievable Accuracy. This is because the capacitive coupling between the two transformer sections increases more than the inductive coupling. The ratio of the capacitive leakage coupling to the desired inductive coupling is roughly proportional to the fourth power the number of coupled poles. With regard to this exponential relationship, a number of poles at which the accuracy is achieved by obscuring the induction component is lost through the capacitive component.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 4 und 5 sind die miteinander verbundenen Gruppen entsprechend einer ganzen Zahl von Polen des Primärgliedes gemäß Fig. 1 derart angeordnet, daß bei richtigem Sinn der Hintereinanderschaltungen sich die in den radialen Leitern aller Gruppen jeder Wicklung induzierten Spannungen addieren. Vorzugsweise entspricht derräumliche Abstand- der Mittellinien der übernächsten Gruppen einer ungeraden ganzen Zahl von Primärpolen und damit auch einer ungeraden ganzen Zahl von Hälften der Primärpolperioden, um so nacheinander eine Umkehrung -des Sinnes des Umfangsstromes der miteinander verbundenen Gruppen zu erzielen. Und zwar ist bei dem Glied gemäß F'ig. 5, das zusammen mit einem Glied nach Fig. 1 verwendet wird, der Abstand zwischen den übernächsten Gruppen 42 30°, was neun Polen oder 42 Polperioden des Primärgliedes gemäß Fig. l_ entspricht, da dort der Polabstand 33° und eine Plperiode 63° beträgt.In the exemplary embodiments according to FIGS. 4 and 5, the interconnected groups corresponding to an integer number of poles of the primary member according to FIG. 1 are arranged in such a way that if the series connections are correct, the voltages induced in the radial conductors of all groups of each winding add up. The spatial spacing of the center lines of the next but one groups corresponds to an odd whole number of primary poles and thus also an odd whole number of halves of the primary pole periods in order to achieve successively a reversal of the sense of the circumferential flow of the groups connected to one another. And that is with the member according to Fig. 5, which is used together with a member according to Fig. 1, the distance between the next-groups 42 30 °, which. L_ corresponds to nine poles or 42 Polperioden of the primary member of FIG, because there the pole pitch 33 °, and a Plperiode 63 ° is .

Wie aus Fig. 5 ferner ersichtlich, sind dabei zweckmäßig die Leiter der jeweiligen Gruppen so verbunden, daß benachbarte Leiter entgegengesetzte Stromrichtung aufweisen, während die Leitergruppen derart miteinander verbunden sind, daß benachbarte Leiter zweier derartiger Gruppen Strom in der gleichen Richtung führen.As can also be seen from FIG. 5, the conductors are expedient of the respective groups so connected, that adjacent conductors are opposite Have current direction, while the conductor groups are connected to one another in this way are that adjacent conductors of two such groups current in the same direction to lead.

Die Mitten von nebeneinanderliegenden, zum Glied nach Fig.5 gehörenden Gruppen, die zu getrennten Wicklungen dieses Gliedes gehören, sind räumlich durch eine entsprechend ganze Zahl von Primärpolen plus einem halben Primärpol getrennt, um so die Bedingung der räumlichen Quadratur zu befriedigen. Eine Hälfte eines Primärpols ist dabei ein Viertel einer Primärpolperiode. Gemäß Fig.5 beträgt der Winkelabstand zwischen den Mitten benachbarter Gruppen 15°, was 42 Polen oder 2¢ Polperioden des Primärgliedes der Fig. 1 entspricht.The centers of adjacent ones belonging to the link according to Fig. 5 Groups belonging to separate windings of this link are spatially through a corresponding whole number of primary poles plus half a primary pole separated, so as to satisfy the condition of spatial quadrature. One half of a primary pole is a quarter of a primary pole period. According to Figure 5, the angular distance is between the centers of adjacent groups 15 °, which corresponds to 42 poles or 2 ¢ pole periods of the Primary member of FIG. 1 corresponds.

Um bei einem zwei Wicklungen aufweisenden Glied gemäß Fig. 5 gleichmäßige Abstände der Gruppen der leiden Ouadraturwicklungen zu erhalten, was bestimmte Vorteile mit sich bringt, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auf dem Glied nach Fig. 1 eine minimale Zahl von Polen N vorgesehen, die sich aus der Gleichung _V=2e- f ergibt, wo e eine ganze Zahl und feine ganze ungerade Zahl ist. Wenn die Gleichung vom Primärglied befriedigt wird, so ist die minimale Zahl von Gruppen, die auf einem Sekundärglied gemäß Fig. 5 vorgesehen sein können, wenn die Gruppen gleiche Winkel einschließen. Um diese Anordnung zu erreichen, enthält die Zahl N der Pole des Primärgliedes vorzugsweise den. Faktor, 2 in einer niedrigen Potenz e in der Größenordnung von 2 oder 3 und eine größere, von 2 abweichende Zahl f. Wenn z. B. U=108 ist, so ergibt die Gleichung ,Ä-T=2"- f für e einen Wert von 2 und für feinen Wert #: an 27. Für eine gleichmäßige Raumanordnung ist daher acht die minimale Gesamtzahl der Gruppen, die ein Zweiwicklungsglied gemäß Fig. 5 in Verbindung mit einem eine fortlaufende Wicklung aufweisenden Glied mit einhundertacht Polen haben kann. Wenn eine große Zahl von Gruppen erwünscht ist, kann diese minimale Zahl (2e1) mit einem ganzzahligen Faktor f' von f multipliziert werden. Das in Fig. 5 dargestellte Glied befriedigt diese Bedingung, da dort vierundzwanzig Sektoren vorgesehen sind und f'=3 ist. Diese Zahl bildet einen ganzzahligen Faktor von 27.In order to obtain uniform spacing of the groups of the subordinate windings in a member with two windings according to FIG. 5, which has certain advantages, a minimum number of poles N is provided on the member according to FIG. which results from the equation _V = 2e- f , where e is an integer and a fine integer odd number. If the equation of the primary member is satisfied, the minimum number of groups that can be provided on a secondary member according to FIG. 5 is when the groups form equal angles. To achieve this arrangement, the number N of poles of the primary member preferably includes the. Factor, 2 to a low power e on the order of 2 or 3 and a larger number f other than 2. B. U = 108, we obtain the equation Ä T = 2 "- f e is 2 and f has a value #: to 27. For a uniform space arrangement is therefore eight, the minimum total number of the groups 5 in conjunction with a continuous winding member with one hundred and eight poles. If a large number of groups is desired, this minimum number (2e1) can be multiplied by an integer factor f 'of f 5 satisfies this condition, since twenty-four sectors are provided there and f '= 3. This number forms an integer factor of 27.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine bestimmte Oberwelle in der gesamten räumlichen Kopplungswelle zwischen dem Glied mit der fortlaufenden Wicklung (der Einfachheit halber als Primärglied bezeichnet) und einer der Sekundärwicklungen (worunter hier eine Gesamtheit der in Reihe verbundenen Leiter auf dem Sekundärglied zu verstehen ist) dadurch unterdrückt werden, daß die Leiter- oder Polperiode innerhalb der Gruppen der sekundären Leiter in bezug auf die Periode der Primärpole in der Weise verändert wird, daß irgendeine relative Stellung der Primär-und Sekundärwicklungen und damit die Phase der einzelnen Kopplungswellen, wie sie zwischen den einzelnen Polen des Sekundärgliedes und dem hiermit induktiv gekoppelten Pol des Primärgliedes auftreten, von einem Sekundärpol zum benachbarten Sekundärpol verschoben wird. Hierbei ist die Zahl der so miteinander in einer Gruppe verbundenen Pole und die Phasenverschiebung von Pol zu Pol so, daß die Phasen der einzelnen Kopplungswellen gleichmäßig über eine oder mehrere ganze Perioden der zu unterdrükkenden harmonischen Kopplungswelle verteilt sind. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, daß sich die Teilung oder Polperiode der Sekundärwicklung gegenüber der Polperiode der Primärwicklung erhöht oder erniedrigt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß zur Kompensation der m-ten Oberwelle der räumlichen Kopplungswelle die in Reihe geschalteten Leiter des einen Transformatorgliedes eine gleiche Leiterbreite a und einen gleichmäßigen Leiterabstand b aufweisen, daß das andere Transformatorglied eine Anzahl von n Leiter aufweisenden Leitergruppen hat, die je Gruppe die gleiche Leiterbreite ä und den gleichen Leiterabstand b' besitzen, und daß ist, worin in. eine ganze Zahl bedeutet (Fig. 6).According to the present invention, a certain harmonic in the entire spatial coupling wave between the member with the continuous winding (for the sake of simplicity referred to as the primary member) and one of the secondary windings (which is to be understood here as an entirety of the conductors connected in series on the secondary member) thereby are suppressed that the conductor or pole period within the groups of secondary conductors with respect to the period of the primary poles is changed in such a way that any relative position of the primary and secondary windings and thus the phase of the individual coupling waves as they are between the individual Poles of the secondary member and the hereby inductively coupled pole of the primary member occur, is shifted from one secondary pole to the adjacent secondary pole. Here, the number of poles connected to one another in a group and the phase shift from pole to pole is such that the phases of the individual coupling waves are evenly distributed over one or more whole periods of the harmonic coupling wave to be suppressed. This can either be achieved in that the pitch or pole period of the secondary winding increases or decreases compared to the pole period of the primary winding. The arrangement is such that to compensate for the m-th harmonic of the spatial coupling wave, the series-connected conductors of one transformer element have the same conductor width a and an even conductor spacing b, so that the other transformer element has a number of conductor groups comprising n conductors, which have the same conductor width ä and the same conductor spacing b 'per group, and that is where in. means an integer (Fig. 6).

Das Transformatorglied gemäß Fig.5 weist eine derartige Anordnung der Leiter zur Kompensation von Oberwellen auf, wobei diese Kompensation innerhalb aller Gruppen des Sekundärgliedes auftritt. Die Einzelheiten einer Kompensation der dritten Oberwelle sind in Fig. 6 dargestellt, in der die vier Sekundärleiter 44 einer einzelnen Gruppe 42 der Fig. 5 teilweise in einer bestimmten relativen Stellung in bezug auf gegenüberstehende Primärleiter 6 eines Transformatorgliedes nach Art der Fig. 1 als Teilausschnitt dargestellt sind. Hierbei ist angenommen, daß die beiden Glieder koaxial sind.The transformer element according to FIG. 5 has such an arrangement the conductor to compensate for harmonics, with this compensation within of all groups of the secondary member occurs. The details of a compensation the third harmonic are shown in Fig. 6, in which the four secondary conductors 44 of a single group 42 of FIG. 5 partly in a certain relative Position in relation to opposing primary conductors 6 of a transformer element are shown in the manner of FIG. 1 as a partial section. Here it is assumed that the two links are coaxial.

Die vier Pole P2 jeder Leitergruppe des Sekundärgliedes erstrecken sich über einen Zentriwinkel, der gleich dem Winkel ist, den 4-3=33 Primärpole P, einnehmen. Die radiale Richtung der Leiter ist dabei in der Figur senkrecht dargestellt. Die Abnahme der Leiterbreite in radialer Richtung ist nicht berücksichtigt. Die beiden in Fig. 6 dargestellten Primär- und Sekundärglieder dienen ferner dazu, eine getrennte Unterdrückung der dritten Oberwelle in Verbindung mit den Merkmalen nach Fig. 3 vorzunehmen. Es ist die Umfangsbreite a, ä der Leiter in beiden Fällen zwei Drittel der Umfangsbreite (a -i- b), (d +b') eines einzelnen Pols.The four poles P2 of each conductor group of the secondary member extend over a central angle which is equal to the angle that 4-3 = 33 primary poles P, assume. The radial direction of the conductors is shown perpendicular in the figure. The reduction in the conductor width in the radial direction is not taken into account. The two primary and secondary members shown in FIG. 6 also serve to carry out a separate suppression of the third harmonic in connection with the features according to FIG. 3. It is the circumferential width a, ä of the conductor in both cases two thirds of the circumferential width (a- i b), (d + b ') of a single pole.

Im Einklang mit dem bereits erwähnten '.Merkmal der Erfindung zur Unterdrückung einer in-ten Oberwelle (in=3 gemäß Fig. 6) nimmt eine Anzahl il von Sekundärpolen (vier gemäß Fig.6), die alle einen Leiter 44 von der Breite d und einen dazugehörigen Raum von der Breite b' aufweisen, was einer Gesamtbreite einer gleichmäßigen Teilung P2 entspricht, den gleichen Raum in Richtung der relativen Bewegung der Leiter ein bzw. erstreckt sich über einen Zentriwinkel von oder, gemäß Fig. 6,31 Primärpolen, die jeweils einen Leiter 6 von der Breite a und einen dazugehörigen Raum b umfassen, was eine gleichmäßige Teilung P, ergibt. Bei Anlegen der Leiter 6 an einen Wechselstrom ist die magnetische Kopplung der Leiter 6 mit einem der Leiter 44 der benachbarten Ebene in Fig. 6 durch eine sinusförmige Kurve Ci dargestellt, die ein positives oder negatives Maximum aufweist, wenn der Leiter 44 gegenüber der Mitte aufeinanderfolgender Leiter 6 liegt. In den mittleren Stellungen geht die Kurve durch Null hindurch. Diese Kurve stellt die Grundkomponente der Kopplungswelle dar, d. h. die jeweilige Amplitude der Spannung, die durch die Primärleiter 6 in einem Sekundärleiter 44 als Funktion der Relativstellung der beiden Transformatorglieder induziert wird. Die Kurve C2 der Fig. 6 stellt die jeweilige Amplitude der dritten Oberwelle der Kopplungswelle dar. Die Periode der Grundkopplungswelle entspricht der Polperiode des Primärgliedes und ist daher 2P1. Die Ordinaten der Kurven Ci und C2 stellen so die Amplituden der Grundwelle und der dritten Oberwelle der Kopplungswelle dar, jedoch nicht notwendigerweise im gleichen Maßstab. Die Kopplungswelle weist selbstverständlich noch weitere Oberwellen auf. Wird der Kreuzungspunkt der Kurven Cl und C2 mit der Achse auf der linken Seite der Figur als Nullpunkt angenommen und wird weiter angenommen, daß die linke Kante des äußersten linken Leiters 44 der Sekundärgruppe mit der linken Kante eines Leiters 6 - wie gezeigt -übereinstimmt, so sind die Phasen der Kopplungswelle C1, durch die die Leiter 44 mit den Feldern der Primärleiter 6 gekoppelt sind, 80°, 230,°, 20° und 170° und die zugeordneten Phasen der dritten Oberwelle C2 240°, 330°, 60'° und 150°. Dies wird aus der Fig. 6 besonders deutlich, wenn die Breite der Leiter theoretisch zu Null angenommen wird und diese auf ihre Mittellinien konzentriert gedacht sind.In accordance with the already mentioned feature of the invention for suppressing an in-th harmonic (in = 3 according to FIG. 6), a number il of secondary poles (four according to FIG. 6), all of which have a conductor 44 of width d and have an associated space of width b ', which corresponds to a total width of a uniform pitch P2, the same space in the direction of the relative movement of the conductors or extends over a central angle of or, in each of which comprises a conductor 6 of the width a and an associated chamber b, which is a uniform pitch P results, Fig. 6,31 primary poles. When the conductors 6 are applied to an alternating current, the magnetic coupling of the conductors 6 with one of the conductors 44 of the adjacent plane is represented in FIG. 6 by a sinusoidal curve Ci which has a positive or negative maximum when the conductor 44 is consecutive with respect to the center Head 6 lies. In the middle positions the curve goes through zero. This curve represents the basic component of the coupling wave, ie the respective amplitude of the voltage which is induced by the primary conductor 6 in a secondary conductor 44 as a function of the relative position of the two transformer elements. Curve C2 in FIG. 6 represents the respective amplitude of the third harmonic of the coupling wave. The period of the basic coupling wave corresponds to the pole period of the primary member and is therefore 2P1. The ordinates of the curves Ci and C2 thus represent the amplitudes of the fundamental wave and the third harmonic of the coupling wave, but not necessarily on the same scale. Of course, the coupling wave also has other harmonics. If the point of intersection of curves C1 and C2 with the axis on the left side of the figure is assumed to be the zero point and it is further assumed that the left edge of the extreme left conductor 44 of the secondary group coincides with the left edge of a conductor 6 - as shown - so the phases of the coupling wave C1 by which the conductors 44 are coupled to the fields of the primary conductors 6 are 80 °, 230 °, 20 ° and 170 ° and the associated phases of the third harmonic C2 are 240 °, 330 °, 60 ° and 150 °. This is particularly clear from FIG. 6 when the width of the conductors is theoretically assumed to be zero and these are thought to be concentrated on their center lines.

Die gesamte Spannung, wie sie an den Enden der die vier Leiter 44 umfassenden Hintereinanderschaltung entsteht, weist daher eine Grundkomponente auf, die die Summe der Ordinaten von Cl bei den Phasenpunkten 80'°, 230,°, 201° und 170° und eine dritte Oberwelle gleich der Summe der Ordinaten von C2 bei den Phasenpunkten von 2'40°, 330'°, 60° und 1500 ist. Da die Phasen der vier Ordinaten der dritten Oberwelle der räumlichen Kopplungswelle sich nacheinander um 90° der Periode der dritten Oberwelle unterscheiden, so ist ihre Summe Null. Hieraus folgt, daß die dritte Harmonische der Kopplungswelle unterdrückt ist.The total tension as shown at the ends of the four conductors 44 comprehensive series connection, therefore has a basic component which is the sum of the ordinates of Cl at the phase points 80 '°, 230, °, 201 ° and 170 ° and a third harmonic equal to the sum of the ordinates of C2 at the phase points of 2'40 °, 330 '°, 60 ° and 1500. Since the phases of the four ordinates of the third Harmonics of the spatial coupling wave successively by 90 ° of the period of distinguish third harmonic, their sum is zero. It follows that the third harmonic of the coupling wave is suppressed.

Transformatoren, wie sie allgemein in Fig. 7 dargestellt sind und eine fortlaufende Wicklung gemäß Fig. 1 besitzen, können auch zusammen mit einem geeigneten Anzeigesystem verwendet werden, um die jeweiligen Wellenstellungen genau wiederzugeben, wobei die Wellenstellungen im wesentlichen durch Vergleich der Sekundärspannung mit der Primär-oder Erregerspannung bestimmt werden. Bei einer bevorzugten Anordnung kann in einer Geberstation ein Glied gemäß Fig. 1 vorgesehen sein, das mit der Welle gekoppelt ist, deren Stellungen in großer Entfernung angezeigt werden sollen. Das Glied wird durch eine Wechselspannung geeigneter Frequenz, beispielsweise von 10 Kilohertz, gespeist. Das aridere Glied weist zwei in Raumquadratur angeordnete Wicklungen nach Art der Fig. 5 auf. Dieses Glied stellt dann das Sekundärglied des Transformators dar und ist im Hinblick auf die größere Zahl von erforderlichen äußeren Anschlüssen als Stator ausgebildet. Die Spannungen, die in den beiden Wicklungen des als Stator ausgebildeten Sekundärgliedes des Gebers induziert werden, werden dann durch geeignete Verstärker den beiden Wicklungen eines weiteren Gliedes gemäß Fig.5 zugeleitet, das an der Empfangsstation vorgesehen ist, in der die jeweilige Stellung der Welle angezeigt werden soll. An der Empfangsstelle ist ein Glied gemäß Fig. 1 zweckmäßig als Rotor vorgesehen und so angeordnet, daß die in seiner Einzelwicklung induzierte Spannung einem Servomechanismus zugeführt wird. In diesem Servomechanismus kann beispielsweise die Empfängerrotorspannung mit der Erregerspannung des Gebers verglichen werden. Der Sinn der Empfängerrotorspannung bestimmt den Sinn, in dem der Servomechanismus, den Empfänger antreibt, bis die Empfängerrotorspannung Null wird. Wenn diese Spannung durch Null geht, und zwar unter der Annahme einer richtigen Grobeinstellung, sind die relativen Stellungen des Rotor- und StatoTgliedes der beiden Stationen gleich, jedoch mit dem Unterschied einer viertel Polperiode, und zwar deswegen, weil der Servomotor einer Nullspannung und nicht einer maximalen induzierten Spannung zuläuft. Wenn in einem solchen System Wellenstellungen ohne Vergrößerung der Anzeige wiedergegeben werden sollen, so wird zweckmäßig die Polperiode der fortlaufenden Wicklungsglieder der beiden Transformatoren gleichgewählt.Transformers as shown generally in Fig. 7 and have a continuous winding according to FIG. 1, can also together with a Appropriate display system can be used to accurately determine the respective shaft positions reproduce, the shaft positions essentially by comparing the secondary voltage can be determined with the primary or excitation voltage. In a preferred arrangement a link according to FIG. 1 can be provided in a donor station, which is connected to the shaft is coupled whose positions are to be displayed at a great distance. That The link is activated by an alternating voltage of a suitable frequency, for example 10 Kilohertz, fed. The other link has two windings arranged in space quadrature in the manner of FIG. 5. This element then represents the secondary element of the transformer and is in view of the greater number of external connections required designed as a stator. The voltages that act in the two windings of the stator trained secondary member of the encoder are then induced by suitable Amplifier fed to the two windings of a further link according to Fig. 5, which is provided at the receiving station in which the respective position of the shaft should be displayed. A link according to FIG. 1 is expedient at the receiving point provided as a rotor and arranged so that the induced in its individual winding Voltage is supplied to a servomechanism. In this servo mechanism can for example, compared the receiver rotor voltage with the excitation voltage of the encoder will. The sense of the receiver rotor voltage determines the sense in which the servomechanism, drives the receiver until the receiver rotor voltage becomes zero. When this tension goes through zero, assuming a correct coarse setting the relative positions of the rotor and stato members of the two stations are the same, but with the difference of a quarter of a pole period because of the Servomotor runs to a zero voltage and not a maximum induced voltage. When wave positions are shown in such a system without enlarging the display are to be, the pole period of the continuous winding members is appropriate of the two transformers selected to be the same.

Die verschiedenen Erfindungsmerkmale, wie sie vorstehend beschrieben wurden, können bei Transformatoren zur Bestimmung von linearen Stellungen und Winkelstellungen verwendet werden. Eine Ausführungsform der Erfindung zur Bestimmung linearer Stellungen ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Fig. 8 ist eine schematische, der Fig. 5 entsprechende Darstellung einer vielpoligen, allgemein mit 60 bezeichneten Wicklung, die auf einer Glasplatte 62 angeordnet ist und eine Vielzahl von gleichen, in Reihe geschalteten Leitern 64 aufweist, die parallel zueinander im gleichen Abstand in einer Anordnung vorgesehen sind, die sich quer zur Länge der Leiter erstreckt. Leiterstreifen 66 und 68, die die äußeren Leiter 64 verbinden, können vorgesehen sein, um Anschlußleitungen in ähnlicher Weise anzubringen, wie dies in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. Bei dem vollständigen Transformator ist ein Glied gemäß Fig. 8 mit seiner Wicklung parallel zu der Wicklung eines Zweiwicklungsgliedes gemäß Fig. 9 in konstantem Abstand angeordnet. Eine Wicklung gemäß Fig. 8, die von beliebiger Länge sein kann oder eine Vielzahl von entsprechend angeordneten und hintereinandergeschalteten Gliedern aufweisen kann, kann beispielsweise am Bett einer Werkzeugmaschine angebracht sein, die mit 67 schematisch angedeutet ist und Führungen 69 aufweist. Für das andere Transformatorglied kann eine Wicklung gemäß Fig. 9 verwendet werden, die dann an dem auf den Führungen 69 verschiebbaren Schlitten 71 befestigt ist, um so die Lage des Schlittens in einer bestimmten Stellung innerhalb einer Polperiode der Wicklung nach Fig. 8 entlang dem Bett durch Messen der zwischen den beweglichen und festen Wicklungen induzierten Spannung festzustellen, Ein Teil des relativ zum Glied 62 parallel angeordneten Gliedes 79 der Fig. 9 ist in Fig. 8 dargestellt. Die beiden Transformatorglieder sind damit mit ihren aktiven Leitern parallel angeordnet. Die Bewegung findet quer zu den Leitern statt.The various features of the invention as described above can be used in transformers to determine linear and angular positions be used. An embodiment of the invention for determining linear positions is shown in Figs. FIG. 8 is a schematic diagram corresponding to FIG. 5 Representation of a multi-pole winding, generally designated 60, which is on a Glass plate 62 is arranged and a plurality of the same, connected in series Has conductors 64 that are parallel to each other at the same distance in an arrangement are provided which extends transversely to the length of the ladder. Ladder strip 66 and 68 connecting the outer conductors 64 may be provided to provide leads to be attached in a manner similar to that described in connection with FIG. In the complete transformer, there is a link as shown in FIG. 8 with its winding parallel to the winding of a two-winding member according to FIG. 9 at a constant distance arranged. A winding according to FIG. 8, which can be of any length or a plurality of appropriately arranged and series-connected links can have, for example, can be attached to the bed of a machine tool, which is indicated schematically with 67 and has guides 69. For the other Transformer element, a winding according to FIG. 9 can be used, which is then connected to is attached to the slide 71 displaceable on the guides 69, so as to adjust the position of the slide in a certain position within one pole period of the winding according to Fig. 8 along the bed by measuring between the movable and fixed Windings to determine induced voltage, a portion of the relative to limb 62 The member 79 of FIG. 9 arranged in parallel is shown in FIG. The two Transformer elements are thus arranged in parallel with their active conductors. the Movement takes place across the ladders.

Eine harmonische Kompensation, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben wurde, kann in einem oder beiden Transformatorgliedern gemäß Fig. 8 und 9 vorgesehen sein, und sie kann bei beiden Gliedern zur Unterdrückung derselben oder verschiedenartiger Oberwellen benutzt werden.A harmonic compensation as described in connection with FIG. 3 has been described, can in one or both transformer elements according to FIG. 8 and 9 can be provided, and it can be used for both members to suppress the same or various harmonics can be used.

Die Wicklung nach Fig.8 bildet die fortlaufende Wicklung des Transformators. Die Wicklungen der F'ig. 9 sind nicht fortlaufend und bestehen aus Gruppen von Leitern, die entsprechend Fig. 5 angeordnet sind. Damit weist die Wicklung nach Fig.9 zwei nicht fortlaufende Wicklungen in Raumquadratur zueinander auf.The winding according to Fig. 8 forms the continuous winding of the transformer. The windings of the F'ig. 9 are discontinuous and consist of groups of ladders, which are arranged according to FIG. The winding according to FIG. 9 thus has two non-continuous windings in space quadrature to each other.

Das Zweiwicklungs-Sekundärglied der Fig.9 ist auf einer Glasplatte 80 aufgebracht, die eine glatte Stirnfläche und sechzehn allgemein mit 81 bis 96 bezeichnete Leitergruppen besitzt. Diese Leitergruppen 81 bis 96 weisen vier Leiter 97 auf. Die Polperiode, die sie mit ihren benachbarten Räumen bilden, kann relativ zu der Polperiode der Leiter 64 der Fig. 8 geändert werden, um so eine Oberwellenkompensation zu erreichen, wie sie im Zusammenhang mit Fig.5 und 6 beschrieben wurde. Der räumliche Abstand zwischen den Mitten der übernächsten Gruppen der Fig.9 entspricht einer ungeraden ganzen Zahl von Polen des Gliedes nach Fig. 8 in ähnlicher Weise, wie dies in bezug auf die Mittenanordnung der Gruppen gemäß Fig. 5 bereits beschrieben wurde. Die '.Mitten benachbarter Gruppen in Fig.9 sind in ähnlicher Weise räumlich durch eine ganze Zahl von Primärpolen plus einem halben Primärpol getrennt. Jedoch sind in Fig.9 die Abstände zwischen den Mitten benachbarter Gruppen verschieden.The two-winding secondary link of Figure 9 is on a glass plate 80 applied, which has a smooth face and sixteen generally with 81 to 96 owns designated leader groups. These conductor groups 81 to 96 have four conductors 97 on. The pole period that they form with their neighboring spaces can be relative to the pole period of the conductors 64 of FIG. 8, so as to achieve harmonic compensation to achieve, as it was described in connection with Fig.5 and 6. The spatial one The distance between the centers of the next but one groups in FIG. 9 corresponds to one odd integer of Poles of the link according to FIG. 8 are similar Way, as it is with respect to the central arrangement of the groups according to FIG. 5 already has been described. The centers of neighboring groups in Fig. 9 are similar Way spatially by an integer number of primary poles plus half a primary pole separated. However, in Fig.9 are the distances between the centers of adjacent groups different.

Von den Gruppen 81 bis 96 sind abwechselnd Gruppen in Reihe durch Leitungen so geschaltet, daß zwei Wicklungen mit je acht Gruppen entstehen. Die Anschlußstelle einer dieser Wicklungen ist bei 114 und die der anderen bei 116 angedeutet. Die V erbindung ist dabei so, daß bei jeder die Gruppen 81 bis 88 bzw. 89 bis 96 umfassenden Hälfte eines vollständigen Gliedes jede Wicklung zwei Gruppen aufweist, in denen der Strom parallel zu der Länge der Platte 80 in einer bestimmten Richtung verläuft, und ferner zwei Gruppen, in denen die Richtung des Stromes entgegengesetzt ist. Dies ist in Fig. 9 durch ausgezogene Pfeile für die Wicklung mit den Klemmen 116 und durch gestrichelte Pfeile für die Wicklung tnit den Klemmen 114 angedeutet.Groups of 81 to 96 alternate between groups in a row Lines are switched in such a way that two windings with eight groups each are created. the The connection point of one of these windings is indicated at 114 and that of the others at 116. The connection is such that for each of the groups 81 to 88 or 89 to 96 encompassing half of a complete link, each winding has two groups, in which the current is parallel to the length of the plate 80 in a certain direction runs, and also two groups in which the direction of the current is opposite is. This is shown in Fig. 9 by solid arrows for the winding with the terminals 116 and indicated by dashed arrows for the winding with the terminals 114.

Die Fig. 10 bis 12 sollen entweder einen linear beweglichen oder drehbaren Transformator gemäß der Erfindung darstellen. Bei einem linear beweglichen Transformator sind alle Leiter der einzelnen Glieder parallel zueinander und bei einem drehbaren Transformator radial zur Drehachse angeordnet oder mindestens als Tangenten an einem gemeinsamen Kreis ausgebildet, wenn eine Oberwellenkompensation entsprechend den im Zusammenhang mit Fig. 12 dargelegten Merkmalen vorgenommen werden soll. Bei den gemäß Fig, 10 -bis 12 dargestellten Transformatoren sind Mittel, gegebenenfalls ähnlich wie beim Transformator gemäß Fig.8, vorgesehen, um die beiden Transformatorglieder relativ zueinander quer zur Länge der dargestellten induktiven Leiter zu bewegen.Figures 10 to 12 are intended to be either linearly movable or rotatable Represent transformer according to the invention. In the case of a linearly moving transformer all conductors of the individual links are parallel to each other and with one rotatable Transformer arranged radially to the axis of rotation or at least as a tangent to one common circle formed when a harmonic compensation according to the features set out in connection with FIG. 12 are to be made. Both According to Fig, 10-to 12 shown transformers are means, if necessary similar to the transformer according to FIG. 8, provided around the two transformer elements relative to each other across the length of the inductive conductor shown.

Die Fig. 10 zeigt schematisch und in Teildarstellung zwei Glieder 122 und 126 des erfindungsgemäßen Transformators, bei dem zusätzliche Mittel zur Unterdrückung von Oberwellen vorgesehen sind. -In Fig. 10 ist mit 122' eine Trägerglasplatte des einen Transformatorgliedes 122 bezeichnet, auf der eine Mehrzahl von gleichmäßig angeordneten Leitern 124 vorgesehen ist. Das Glied 122 trägt dabei die fortlaufende Wicklung des Transformators. Die Leiter 124 sind als geometrischeLinien dargestellt und haben in Wirklichkeiteine endliche Breite, die entsprechend ihrem Abstand im Einklang mit den Ausführungen gemäß Fig. 3 gewählt werden kann. Die Leiter 124 sind durch Leitungen oder Wicklungsteile (nicht dargestellt) in Reihe derart verbunden, daß nebeneinanderliegende Leiter den Strom in entgegengesetzten Richtungen führen, wie dies in der Figur durch kurze Pfeile angedeutet ist. Mit 126 ist das andere Transformatorglied bezeichnet, das auf einer Glasplatte 126' aufliegt, die durch eine geeignete, nicht gezeigte Einrichtung mit ihrer Stirnseite parallel zur Stirnseite des Gliedes 122 quer zu den Leitern 124 bewegbar ist. Das Glied 126 besteht aus einer Vielzahl von Leitern 128, von denen acht in zwei Gruppen 129 und 130 zu je vier Leitern unterteilt sind, wobei die Leiter 128 beider Gruppen in gleichmäßigen Abständen angeordnet sind.Fig. 10 shows schematically and in partial representation two members 122 and 126 of the transformer according to the invention, in which additional means for Suppression of harmonics are provided. -In Fig. 10 is a carrier glass plate with 122 ' denotes a transformer element 122, on which a plurality of uniformly arranged conductors 124 is provided. The link 122 carries the continuous Winding the transformer. The conductors 124 are shown as geometric lines and in reality have a finite width, which according to their distance im Consistent with the designs according to FIG. 3 can be selected. The ladder 124 is connected in series by cables or winding parts (not shown) in such a way that that adjacent conductors carry the current in opposite directions, as indicated in the figure by short arrows. At 126 is the other Transformer element referred to, which rests on a glass plate 126 ', the through a suitable device, not shown, with its end face parallel to the end face of the member 122 is movable transversely to the conductors 124. The link 126 consists of a plurality of conductors 128, eight of which in two groups 129 and 130 each four ladders are divided, with the ladder 128 of both groups in equal Are arranged at intervals.

Auf dem Glied 126 der Fig. 10, das beispielsweise als Sekundärglied betrachtet werden kann, sind acht Leiter 128 in Reihe miteinander durch nicht dargestellte Leitungen so verbunden, daß innerhalb jeder Vierergruppe benachbarte Leiter Strom. in entgegengesetzten Richtungen führen. Die beiden Gruppen sind gemäß Fig. 5 miteinander verbunden, so daß die benachbarten Leiter der beiden Gruppen Strom in gleicher Richtung führen. Im Einklang mit dieser Verbindung von zwei Gruppen der Sekundärleiter 128 sind die Mitten der beiden Gruppen durch ein Intervall getrennt, das in erster Annäherung eine ungerade ganze Zahl g von Hälften der Primärpolperiode des eine fortlaufende Wicklung tragenden Gliedes 122 ist. Es ist in der Figur diese Polperiode mit i = 2 (a + b) bezeichnet. Gemäß der nun beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Gruppen von Sekundärleitern nur durch ein Intervall getrennt, das -zwecks Kompensation der i-ten Oberwelle um einen bestimmten Betrag größer oder kleiner ist als ein ungerades ganzes Vielfaches der halben Primärpolperiode (a+b). Und zwar ist 7a eine ganze Zahl und i die Kennzahl der zu kompensierenden Oberwelle.On the link 126 of FIG. 10, which can be viewed, for example, as a secondary link, eight conductors 128 are connected in series to one another by lines not shown in such a way that within each group of four adjacent conductors current. lead in opposite directions. The two groups are connected to one another as shown in FIG. 5, so that the adjacent conductors of the two groups carry current in the same direction. Consistent with this connection of two groups of secondary conductors 128, the centers of the two groups are separated by an interval which, as a first approximation, is an odd integer g of half the primary pole period of the continuous winding member 122. In the figure, this pole period is denoted by i = 2 (a + b) . According to the embodiment of the invention now described, the two groups of secondary conductors are only separated by an interval, the purpose of which is to compensate for the i-th harmonic by a certain amount is greater or less than an odd whole multiple of half the primary pole period (a + b). 7a is an integer and i is the characteristic number of the harmonic to be compensated.

Es soll angenommen werden, daß gemäß Fig. 10 die dritte Oberwelle unterdrückt werden soll. Hierbei bedeuten G1 und G2 die Schwerpunkte der linken und rechten Gruppe von Leitern 128 parallel zur Richtung der Relativbewegung der beiden Transformatorenglieder. Es ist dann G1 um (a -I- b)/6 nach links und G2 nach rechts um (a -I- b)/6, d. h. 2./12, von der normalen Stellung versetzt. Bei dem eine unterbrochene Wicklung aufweisenden Glied 126 sind die beiden Gruppen 129 und 130 von Leitern 128 damit durch ein Intervall getrennt, das einer ungeraden Zahl (g = 9) von Hälften der Polperiode des Primärgliedes plus einem Drittel (h = 1, i = 3) dieser halben Polperiode entspricht (g ist ungerade für die Unterdrückung der Einwindungskopplung). Die beiden Sekundärgruppen 129 und 130, die durch ihre Schwerpunkte G1 und G" bestimmt sind, unterscheiden sich daher in ihrer Phase gegenüber dem Primärglied um ein Sechstel einer Primärpolperiode, d. h. um die Hälfte der dritten Harmonischen der Grundkomponente der Kopplungswelle, die sich im Intervall 2 (a. -I- b) periodisch wiederholt. Dadurch ergibt sich für die beiden in Reihe verbundenen Wicklungsgruppen 129 und 130 eine Unterdrückung der dritten Harmonischen in der Transformatorkopplungswelle. Der vollständige Transformator weist natürlich mehr als zwei Gruppen 129 und 130 von Sekundärleitern auf. Es können die anderen Gruppen in ähnlicher Art paarweise angeordnet sein. -Innerhalb der Gruppen 129 und 130 können die einzelnen Leiter 128 auseinandergezogen oder näher zusammengelegt werden, damit so der Mittenabstand der Leiter von der halben Primärpolperiode (a -f- b) zur Unterdrückung der gleichen oder anderer Oberwellen entsprechend den in Verbindung mit Fig. 5 und 6 dargelegten Merkmalen abweicht.It is assumed that, as shown in FIG. 10, the third harmonic is to be suppressed. Here, G1 and G2 mean the centers of gravity of the left and right groups of conductors 128 parallel to the direction of the relative movement of the two transformer elements. G1 is then offset by (a -I- b) / 6 to the left and G2 to the right by (a -I- b) / 6, ie 2./12, from the normal position. In the case of the link 126 having an interrupted winding, the two groups 129 and 130 of conductors 128 are thus through an interval separated, which corresponds to an odd number (g = 9) of halves of the pole period of the primary member plus a third (h = 1, i = 3) of this half pole period (g is odd for the suppression of the coiling coupling). The two secondary groups 129 and 130, which are determined by their centers of gravity G1 and G ″, therefore differ in their phase from the primary member by a sixth of a primary pole period, ie by half the third harmonic of the basic component of the coupling wave, which is in interval 2 (a. -I- b) periodically repeated. This results in a suppression of the third harmonic in the transformer coupling wave for the two series connected winding groups 129 and 130. The complete transformer naturally has more than two groups 129 and 130 of secondary conductors the other groups can be arranged in a similar manner in pairs within the groups 129 and 130, the individual conductors 128 can be pulled apart or brought closer together, so that the center-to-center distance of the conductors is half the primary pole period (a -f-b) to suppress the same or other harmonics corresponding to the M set forth in connection with Figs characterize deviates.

Die in Verbindung mit Fig. 10 dargestellte räumliche Anordnung der Schwerpunkte elektrisch verbundener Leitergruppenpaare kann auch auf die Leiter innerhalb einer Gruppe angewendet werden, wobei die Leiter in zwei gleiche Gruppen, nachfolgend Untergruppen genannt, einzuteilen sind. Der Schwerpunktabstand solcher Paare von Untergruppen bestimmt sich dann ebenfalls nach der in Verbindung mit Fig.10 beschriebenen Gesetzmäßigkeit. Die Leiter innerhalb einer solchen Untergruppe können wiederum in zwei gleiche Gruppen unterteilt werden, deren Sch-,verpunktabstand sich ebenfalls nach der genannten Gesetzmäßigkeit bestimmt. Diese Unterteilung kann bis zu Gruppen, die aus nur einem Leiter bestehen, fortgesetzt werden. In Fig. 11 ist eine derartige Anordnung dargestellt.The spatial arrangement of the illustrated in connection with FIG Focus of electrically connected conductor group pairs can also be on the conductor be used within a group, with the leaders in two equal groups, hereinafter referred to as sub-groups. The center of gravity distance such Pairs of subgroups are then also determined according to the method used in connection with FIG. 10 described law. The leaders within such a subgroup can in turn are divided into two equal groups, the Sch-, verpunktpunkt distance also determined according to the law mentioned. This subdivision can until to groups that consist of only one leader. In Fig. 11 is such an arrangement is shown.

Ein eine fortlaufende Wicklung aufweisendes Glied 140, das im folgenden als Primärglied bezeichnet werden soll und eine aus gleichmäßig angeordneten, in Reihe verbundenen Leitern 142 gebildete Wicklung aufweist, ist durch nicht gezeigte Mittel mit seiner ebenen Stirnseite eben und parallel zu der ebenen Stirnseite eines eine nicht fortlaufende Wicklung aufweisenden Gliedes angeordnet, das mit 144 bezeichnet ist und eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Leitern aufweist. Die Sekundärleiter sind in Gruppen von je vier Leitern angeordnet. Eine dieser aus vier Leitern bestehenden Gruppen der Sekundärwicklung ist in Fig. 11 auf dem Glied 144 gezeigt. Die vier Leiter jeder Gruppe sind so angeordnet, daß zwei Oberwellen innerhalb dieser Gruppe unterdrückt werden. Zu diesem Zweck sind die vier Leiter 146 bis 149 der Sekundärgruppe in je zwei Untergruppen von zwei Leitern geteilt, wobei die beiden Untergruppen so angeordnet sind, daß derAbstand ihrer Schwerpunkte G3 und G4, die entsprechend den Schwerpunkten G1 und G2 gemäß Fig. 10 gebildet sind, sich von einer ganzen Zahl von Primärpolperioden 2 (a+ b) des eine fortlaufende Wicklung aufweisenden Gliedes 140 durch ein Intervall unterscheiden, wobei h eine ungerade ganze Zahl (hier gleich 1) und i die Kennzahl der zu kompensierenden Oberwelle ist. Ferner sind die beiden Hälften (d. h. die einzelnen Leiter) jeder Untergruppe in bezug auf den Schwerpunkt dieser Untergruppe um einen Bruchteil entsprechend der Hälfte einer anderen Harmonischen (Kennzahl j) auseinander- oder zusammengezogen. Beispielsweise kann der linke Leiter 146 nach links um 48° einer Primärpolperiode vorgezogen werden, während der benachbarte Leiter 147 um 12° nach links vorgeschoben wird und die Leiter 148 bzw. 149 um 12 und 48° gegenüber den Stellungen zurückliegen, die sie einnehmen würden, wenn alle vier Leiter gleichmäßige Intervalle von (a -1-- b) aufweisen würden. Dies ist gleichbedeutend mit einer Verschiebung des Leiterpaares 146, 147 nach links um (a -1- b)/6 und des Leiterpaares 148, 149 nach rechts um (a+ b)/6, worauf dann die Leiter jedes Paares nach links und rechts um (a -I- b)/10 auseinandergezogen werden. Der Abstand der Schwerpunkte G3 und G4 der linken und rechten Untergruppen der sekundären Leitergruppe der Fig.11 unterscheidet sich in diesem Beispiel deshalb von einer ganzen Zahl von Perioden 2 (a -f- b) um den Betrag 1/6, um so die Unterdrückung der dritten Harmonischen in -der kombinierten Kopplungswelle zwischen der primären Wicklung und der sekundären Gruppe zu erreichen. Ferner weicht der Abstand der linken und rechten Hälften der beiden Untergruppen G3 und G4 von (a -I- b) um den Betrag von (ca -I- b)/5 ab, um so auch die fünfte Harmonische in der Kopplungswelle zwischen der Primärwicklung und der sekundären Gruppe zu unterdrücken.A member 140 having a continuous winding, which is to be referred to below as a primary member and has a winding formed from evenly arranged conductors 142 connected in series, is by means not shown with its flat end face flat and parallel to the flat end face of one not arranged continuous winding having member, which is designated by 144 and has a plurality of conductors connected in series. The secondary conductors are arranged in groups of four conductors each. One of these four-conductor groups of the secondary winding is shown in FIG. 11 on member 144. The four conductors in each group are arranged to suppress two harmonics within that group. To this end, the four conductors are divided 146 to 149 of the secondary group into two subgroups of two conductors, wherein the two sub-groups are arranged so as to have the distance of its focal points G3 and G4 corresponding to the focal points G1 and G2 in FIG. 10 formed , from an integer number of primary pole periods 2 (a + b) of the continuous winding member 140 by an interval differentiate, where h is an odd integer (here equal to 1) and i is the characteristic number of the harmonic to be compensated. Further, the two halves (ie, the individual ladder) of each subgroup are a fraction of the centroid of that subgroup expanded or contracted according to half of another harmonic (code j). For example, the left conductor 146 can be advanced to the left by 48 ° of a primary pole period, while the adjacent conductor 147 is advanced by 12 ° to the left and the conductors 148 and 149 are 12 and 48 ° behind the positions they would assume, if all four conductors had equal intervals of (a -1-- b). This is equivalent to shifting the conductor pair 146, 147 to the left by (a -1- b) / 6 and the conductor pair 148, 149 to the right by (a + b) / 6, whereupon the conductors of each pair to the left and right by (a -I- b) / 10 can be pulled apart. The distance between the centers of gravity G3 and G4 of the left and right subgroups of the secondary group of conductors in FIG. 11 therefore differs in this example from an integer number of periods 2 (a -f-b) by the amount 1/6, thus reducing the suppression of the third harmonic in the combined coupling wave between the primary winding and the secondary group. Furthermore, the distance between the left and right halves of the two subgroups G3 and G4 deviates from (a -I- b) by the amount of (ca -I- b) / 5, as does the fifth harmonic in the coupling wave between the primary winding and suppress the secondary group.

Fig. 12 stellt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Transformators dar. In Fig. 12 trägt ein mit 150 bezeichnetes, nur teilweise dargestelltes Primärglied eine fortlaufende Wicklung mit einer Mehrzahl von in gleichmäßigem Abstand angeordneten Leitern 152, die durch nicht bezeichnete Mittel so in Reihe miteinander verbunden sind, daß nebeneinanderliegende Leiter Strom in entgegengesetzten Richtungen führen. Die Leiter 152 können dabei jede gewünschte Länge haben. Mit 154 ist ein nur teilweise dargestelltes Sekundärglied bezeichnet, das eine aus einer Vielzahl von in Reihe verbundenen Leitern 156 bestehende Wicklung aufweist.Fig. 12 illustrates another embodiment of the invention Transformer. In Fig. 12 carries a designated 150, only partially shown Primary link a continuous winding with a plurality of evenly spaced arranged conductors 152, which by means not designated so in series with one another are connected that adjacent conductors current in opposite directions to lead. The conductors 152 can have any desired length. At 154 is a only partially shown secondary link denotes one of a large number winding consisting of conductors 156 connected in series.

Gemäß der Erfindung sind die Leiter 156 in Intervallen von (a ,'-b) - senkrecht zur Länge der Leiter 152 gemessen - gleichmäßig im Raum auf dem Glied 154 so angeordnet, daß zur Kompensation der in-ten Oberwelle der räumlichen Kopplungswelle die Leiter des einen Transformatorgliedes zu den Leitern des anderen Transformatorgliedes unter einem Winkel angeordnet sind, derart, daß die Enden der einzelnen Leiter der letztgenannten Anordnung einen Teil der Primärleiterperiode 2 (a -I- b) überspannen, wobei a die Leiterbreite und b den Leiterabstand bedeutet (F ig. 12) und na und j ganze Zahlen sind, und die relativen Stellungen der beiden Transformatorglieder zueinander geneigt sind. Die Neigung ist in bezug auf die Länge der Leiter 156 so gewählt, daß, senkrecht zur Länge der Leiter 152 gemessen, die einzelnen Leiter 156 einen Bruchteil der Primärpolperiode 2 (a + b) überspannen, der gleich einem ganzen Vielfachen des Reziprokwertes der durch die Neigung zu unterdrückenden Harmonischen ist. Mit anderen Worten, die beiden Enden der Leiter 156 überspannen einen Bereich, der sich gegenüber der Phase der rrimärpolperiode 2 (c, -I- b) um ein Vielfaches des Reziprokwertes der zu unterdrückenden Harmonischen unterscheidet. Die Unterdrückung rührt daher, daß in allen Sekundärleitern 156 die bestimmte Harmonische in gleicher Weise in allen Phasen für alle Relativstellungen der Transformatorglieder auftritt.According to the invention, the conductors 156 are arranged at intervals of (a , '- b) - measured perpendicular to the length of the conductors 152 - evenly in space on the member 154 so that the conductors of the a transformer element are arranged at an angle to the conductors of the other transformer element in such a way that the ends of the individual conductors of the latter arrangement are a part span the primary conductor period 2 (a -I- b), where a is the conductor width and b is the conductor spacing (Fig. 12) and na and j are integers, and the relative positions of the two transformer elements are inclined to one another. The inclination is chosen with respect to the length of the conductors 156 so that, measured perpendicular to the length of the conductors 152, the individual conductors 156 span a fraction of the primary pole period 2 (a + b) , which is equal to a whole multiple of the reciprocal of the Tendency to suppress harmonics is. In other words, the two ends of the conductors 156 span an area which differs from the phase of the primary pole period 2 (c, -I-b) by a multiple of the reciprocal value of the harmonic to be suppressed. The suppression arises from the fact that in all secondary conductors 156 the specific harmonic occurs in the same way in all phases for all relative positions of the transformer elements.

Fig. 13 zeigt allgemein den konstruktiven, allerdings nicht maßstäblichen Aufbau der Leiter der Glieder eines Transformators, wie sie schematisch in den Fig.8 und 9 dargestellt sind. Der Deutlichkeit halber ist die Stärke der Leiter in Fig. 13 und 14 übertrieben dargestellt. Die Leiter sind im allgemeinen nicht selbsttragend, wie dies aus Fig. 13 herausgelesen werden könnte. Abgesehen von diesen Ab- weichungen und zusätzlichen, die konische Form der Leiter und/oder der Abstände bei der Bildung von bogenförmigen Wicklungen betreffenden Abweichungen. zeigt die Fig. 13 den allgemeinen Aufbau der Leiter einer nicht fortlaufenden Wicklung, wie sie schematisch in Fig.5 dargestellt ist. Fig. 13 bis 15 zeigen auch, wie die Zuleitungen zu den Leitergruppen dieser nicht fortlaufenden Wicklungen angeordnet und dicht zusammengedrillt sind, um die Wirkung von magnetischen Streufeldern zu reduzieren.FIG. 13 shows in general the structural design, although not to scale, of the conductors of the elements of a transformer as shown schematically in FIGS. 8 and 9. For the sake of clarity, the strength of the conductors in FIGS. 13 and 14 is exaggerated. The conductors are generally not self-supporting, as could be seen from FIG. Apart from these variations and additional, the conical shape of the conductors and / or the distances in the formation of arc-shaped windings concerned deviations. FIG. 13 shows the general structure of the conductors of a discontinuous winding as shown schematically in FIG. 13 to 15 also show how the leads to the conductor groups of these discontinuous windings are arranged and tightly twisted together in order to reduce the effect of magnetic stray fields.

In diesen Figuren entspricht das Glied 98 dem Glied 79 der Fig. 8 und 9. Es zeigt eine Glasplatte 99, auf der zwei Wicklungen in Raumquadratur der Periode des eine fortlaufende Wicklung aufweisenden, allgemein mit 107 bezeichneten Gliedes angeordnet sind, das dem Transformatorglied entspricht, das am Maschinenbett 67 der Fig. 8 befestigt ist. Das die fortlaufende Wicklung enthaltende Glied legt die Polperiode fest, innerhalb deren die Stellung durch den Transformator gemessen wird. Sie kann daher als Maßstab oder Maßeinheit bezeichnet werden. Bei bestimmten, die lineare Stellung messendem, gemäß der Erfindung ausgeführten Transformatoren beträgt die Polperiode des eine fortlaufende Wicklung aufweisenden Gliedes rund 2,5 mm. Bei einer stationären Anordnung kann ein solches. eine fortlaufende Wicklung aufweisendes Glied als Bezugsgröße dienen, auf das die Stellung des anderen Gliedes 98 bezogen wird. Dieses eine Ouadraturwicklung aufweisende Glied wird häufig als Gleiter bezeichnet. Bei bestimmten Ausführungsformen der Erfindung hatte das Maßstabglied ungefähr eine Länge von 25,4 cm und das Gleiterglied eine solche von 12,7 cm, wobei eine größere Zahl von Maßstabgliedern kombiniert werden können, um die Messungen von Stellungen auf größeren Längen zu erlauben.In these figures, link 98 corresponds to link 79 in FIG. 8 and 9. It shows a glass plate 99 on which two windings in space quadrature of the Period of the one having a continuous winding, generally designated 107 Member are arranged, which corresponds to the transformer member that is on the machine bed 67 of FIG. 8 is attached. The limb containing the continuous winding lays the pole period within which the position is measured by the transformer will. It can therefore be referred to as a scale or unit of measurement. With certain linear position measuring transformers made according to the invention the pole period of the continuous winding member is round 2.5 mm. In the case of a stationary arrangement, such. a continuous winding containing member serve as a reference to which the position of the other link 98 is related. This member, which has an ouadrature winding is often referred to as a glider. In certain embodiments of the invention the ruler member was approximately 10 inches in length and the slider member one those of 12.7 cm, with a larger number of scale members being combined to allow measurements of positions at greater lengths.

In Fig. 13 weist das Maßstab- oder Statorgl.ied 107 eine Glasplatte 108 auf, die eine fortlaufende Wicklung entsprechend Fig. 8 trägt.In Fig. 13, the scale or stator member 107 has a glass plate 108, which carries a continuous winding according to FIG. 8.

Die Ouadraturwicklungen des Gliedes 98 entsprechen den beiden Wicklungen gemäß Fig. 9, wobei die Leitergruppen 100 und 101 zu einer dieser Wicklungen und die anderen Gruppen, von denen eine hei 102 dargestellt ist, zur anderen Wicklung gehören. Jede Gruppe umfaßt vier Leiter 103 bis 106. Die Platte 99 des Wicklungsgliedes 98 ist mit Löchern 110 für jede Leitergruppe versehen, durch die die Zuleitungen zu den Leitergruppen führen, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist. Diese Leiter sind fest verdrillt.The quadrature windings of member 98 correspond to the two windings according to FIG. 9, the conductor groups 100 and 101 to one of these windings and the other groups, one of which is shown hot 102, to the other winding belong. Each group comprises four conductors 103-106. The plate 99 of the winding member 98 is provided with holes 110 for each group of conductors through which the leads lead to the ladder groups, as shown in FIG. These leaders are tightly twisted.

Die Verbindung der beiden Leitergruppen 100 und 101 einer der Ouadraturwicklungen des Gliedes 98 ist in Fig. 15 schematisch dargestellt. In Fig. 15 sind die Anschlüsse 131 der Leitergruppe 100 und die Anschlüsse 132 der Leitergruppe 101 mit Hilfe der verdrillten Leitungen 135 und 136 in Reihe geschaltet, wobei die äußeren Anschlüsse dieser beiden in Reihe verbundenen Gruppen bei 137 angedeutet sind. Vorzugsweise können die Leitergruppen der beiden Ouadraturwicklungen paarweise, wie in Fig. 15 angedeutet, vorher zusammengebaut werden, um so vier Gruppen von Anschlüssen 137 für beide Wicklungen -:.ies Transformatorgliedes zu erhalten. Diese werden dann wieder miteinander verbunden, um die Reihenschaltung der Leitergruppen zu erhalten, wie sie in Fig. 9 schematisch dargestellt ist.The connection of the two conductor groups 100 and 101 of one of the outer windings of the link 98 is shown schematically in FIG. In Fig. 15 are the connections 131 of the conductor group 100 and the connections 132 of the conductor group 101 with the aid of the Twisted wires 135 and 136 connected in series, with the outer connections these two groups connected in series are indicated at 137. Preferably the conductor groups of the two outer windings can be paired, as in FIG. 15 indicated, to be assembled beforehand so as to form four groups of connections 137 for both windings -: get ies transformer link. These will then reconnected to each other in order to maintain the series connection of the conductor groups, as shown schematically in FIG.

Sowohl die drehbare als auch die lineare Ausführung der Erfindung weisen eine sehr niedrige Impedanz auf, die für die verschiedenen Formen zwischen 1 bis 5 Ohm liegen kann. Die Induktivitäten betragen nur wenige Mikrohenry. Aus diesem Grunde wirken die Elemente im wesentlichen als reine Wirkwiderstände bei 10 Kilohertz, und die Ausgangsspannung ist um ungefähr 90' gegenüber der angelegten Spannung phasenverschoben. Die angelegte Spannung ist bei 10 Kilohertz häufig in der Größenordnung von ungefähr 0,2 Volt, so daß sich eine Ausgangsspannung mit einem maximalen Wert von 0,001 Volt ergibt. Der maximale Fehler entspricht nur wenigen Mikrovolt. Das Verhältnis von Signal zu Geräusch ist jedoch ziemlich hoch, und zwar im Hinblick auf die niedrige Impedanz und das verhältnismäßig enge Band, das in den Fehlerkanälen verwendet werden kann.Both the rotatable and the linear embodiment of the invention have a very low impedance that is common to the various shapes between 1 to 5 ohms. The inductances are only a few microhenries. the end For this reason, the elements essentially act as pure resistances 10 kilohertz, and the output voltage is about 90 'from the applied voltage Phase shifted voltage. The applied voltage is often in at 10 kilohertz of the order of about 0.2 volts, so that an output voltage has a gives a maximum value of 0.001 volts. The maximum error is only a few Microvolt. However, the signal to noise ratio is quite high, and that is in view of the low impedance and the relatively narrow band that can be found in the error channels can be used.

Bei der Verwendung des Transformators zur Lageeinstellung des Schlittens einer Werkzeugmaschine werden die beiden Wicklungen der Fi-9 durch Wechselspannungen gleicher Phase gespeist, deren Amplituden entsprechend einer Sinus- und Kosinuskurve der Raumphase der Polperiode des Gliedes gemäß Fig. 8 verlaufen, relativ zu dem der Schlitten bewegt wird. Wenn der Schlitten (innerhalb einer durch einen Grobeinstellmechanismus ausgewählten Polperiode] in eine Stellung entsprechend dieser Raumphase bewegt wird, so ist die Summe der durch die Wicklungen der Fig.9 in der Wicklung nach Fig.8 induzierten Spannung Null. Ferner kann ein Servomechanismus vorgesehen sein, der auf ein Fehlersignal anspricht, das in der Wicklung nach Fig. 8 vor der Ankunft des Schlittens in die gewünschte Stellung induziert wird, und der den Schlitten so lange bewegt, bis das Ausgangs- oder Fehlersignal der Wicklung der Fig. 8 Null ist.When using the transformer to adjust the position of the slide a machine tool, the two windings of the Fi-9 are powered by alternating voltages fed with the same phase, the amplitudes of which correspond to a sine and cosine curve run the space phase of the pole period of the member of FIG. 8, relative to the the carriage is moved. When the slide (within one by a coarse adjustment mechanism selected pole period] is moved into a position corresponding to this space phase, so is the sum of the induced by the windings of Figure 9 in the winding of Figure 8 Voltage zero. Furthermore, a servomechanism can be provided which responds to an error signal responds that in the winding of Fig. 8 before the arrival of the carriage in the desired position is induced, and which moves the slide until the The output or error signal of the winding of FIG. 8 is zero.

Es ist bei den meisten Anwendungen zweckmäßig, die erfindungsgemäßen Transformatoren mit den oben beschriebenen, auf Amplituden abgestellten Stromkreisen zu verwenden. Wenn jedoch Signale über große Entfernung übermittelt oder magnetisch registriert werden sollen, ist es zweckmäßig, ein Phasenverfahren zu verwenden. Nach diesem Verfahren sind die beiden Wicklungen des die Quadraturwicklungen aufweisenden Gliedes des Transformators. dessen relative Stellung registriert oder weitergegeben «-erden soll, von Spannungen gleicher Frequenz und Amplituden erregt, die jedoch um 90° phasenverschoben sind.It is useful in most applications, the invention Transformers with the amplitude-adjusted circuits described above to use. However, when signals are transmitted over long distances or magnetically are to be registered, it is advisable to use a phase procedure. According to this method, the two windings are the one with the quadrature windings Element of the transformer. its relative position registered or passed on «-Earth should be excited by voltages of the same frequency and amplitudes, which however are out of phase by 90 °.

Die im anderen Glied induzierte resultierende Spannung ist in ihrer Amplitude unabhängig von der relativen Stellung des Transformatorgliedes konstant. Doch ist ihre Phasenlage eine lineare Funktion dieser Stellung, und zwar einer Winkel- oder einer linearen Stellung, je nachdem ein entsprechender Transformator verwendet wird. Das in dieser Phase enthaltene Signal kann über kurze oder lange Entfernungen durch Drähte oder auch drahtlos dadurch weitergegeben werden, daß eine Bezugsspannung (z. B. eine der Ouadraturerregerspannungen) und die induzierte Sekundärspannung auf das gleiche System gegeben werden. Der Phasenunterschied zwischen den beiden Spannungen, wie er an der Empfangsstation beobachtet werden kann, ist dann ein Signal für die relative Stellung des Transformatorgliedes, und zwar ganz unabhängig von der Amplitude der Ausgangsspannung.The resulting voltage induced in the other link is in their The amplitude is constant regardless of the relative position of the transformer element. But their phase position is a linear function of this position, namely an angular or a linear position, depending on the transformer used will. The signal contained in this phase can be over short or long distances by wires or wirelessly by having a reference voltage (e.g. one of the primary excitation voltages) and the induced secondary voltage to be given to the same system. The phase difference between the two Tensions, as can be observed at the receiving station, are then a signal for the relative position of the transformer element, quite independently of the amplitude of the output voltage.

Die Erfindung wurde im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, und zwar einmal z. B. bei den Fig. 5 und 6 für eines oder beide Transformatorenglieder durch die Wahl eines Verhältnisses der Leiterbreite zu der Summe der Breite und der räumlichen Anordnung und zum andern beispielweise bei den Fig. 5, 6, 9, 10 und 11 durch die Teilung der Leiter einer der induktiv gekoppelten Primär- oder Sekundärwicklungen in Gruppen, innerhalb deren, wie beispielsweise in den Fig. 5, 6, 8, 9 und 11, eine Teilung verwendet wird, die von der Leiterteilung der anderen Wicklung unterschieden ist, wobei die Gruppen, beispielsweise bei den Fig. 10 und 11, zueinander in bezug auf die andere Wicklung ungleichphasig angeordnet sind. Diese bevorzugten Ausführungsformen zeigen auch, beispielsweise bei den Fig. 5, 6, 8, 9 und 10, die Teilung einer der beiden induktiv gekoppelten Wicklungen in eine Vielzahl von Gruppen derart, daß der Strom quer zu den nebeneinanderliegenden Leitungen dieser Wicklung in im wesentlichen gleichen. Beträgen in Richtungen parallel und antiparallel zu der Richtung der relativen Bewegung der Transformatorenglieder verläuft, wobei bei den drehbaren Ausführungsformen die Anordnung der Gruppen derart ist, daß die in Reihenschaltung verbundenen Gruppen an diametral gegenüberliegenden Stellen einen gleichsinnigen Umfangsstrom aufweisen, während zusätzliche, ebenfalls diametral gegenüberliegende Gruppen mit entgegengesetztem Sinn des Umfangsstromes um 90° gegenüber dem ersten Paar versetzt sind.The invention has been made in connection with preferred embodiments described, once for. B. in Figs. 5 and 6 for one or both transformer elements by choosing a ratio of the conductor width to the sum of the width and the spatial arrangement and on the other hand, for example, in FIGS. 5, 6, 9, 10 and 11 by dividing the conductors of one of the inductively coupled primary or secondary windings in groups, within which, as for example in FIGS. 5, 6, 8, 9 and 11, one Pitch is used, which is different from the conductor pitch of the other winding where the groups, for example in Figures 10 and 11, are related to one another are arranged out of phase on the other winding. These preferred embodiments also show, for example in FIGS. 5, 6, 8, 9 and 10, the division of one of the two inductively coupled windings in a variety of groups such that the current across the adjacent lines of this winding is essentially same. Amounts in directions parallel and antiparallel to the direction of the relative Movement of the transformer members takes place, with the rotatable embodiments the arrangement of the groups is such that the groups connected in series have a circumferential flow in the same direction at diametrically opposite points, while additional, also diametrically opposite groups with opposite Sense of the circumferential flow are offset by 90 ° compared to the first pair.

Diese Merkmale wirken zusammen, um die Oberwellenfehler in den Kopplungswellen herabzusetzen sowie die Fehler, die durch die Einwindungskopplung durch das Pendeln und (bei drehbaren Ausführungsformen ) von der Dezentrierung herrühren. Es kann ohne weiteres die Anordnung auch so getroffen werden, daß die Leiter nicht auf ihren Trägern, sondern in ihren Trägern angeordnet sind. Auch kann bei drehbaren Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Transformators die Anordnung der Leiter in manchen Fällen zweckmäßig so getroffen sein, daß der Leiterabstand b (Fig. 3) in radialer Richtung vergrößert ist. In diesem Fall ergibt für b ein zwischen den Extremwerten liegender Mittelwert bei der Unterdrückung von Oberwellen der Größenordnung d ebenfalls gute Resultate.These features work together to reduce the harmonic errors in the coupling waves as well as the errors caused by the single winding coupling due to the oscillation and (in rotatable embodiments ) originate from the decentering. The arrangement can easily be made so that the ladder does not are arranged on their carriers but in their carriers. Can also be rotated Embodiments of the transformer according to the invention, the arrangement of the conductors in some cases it should be made in such a way that the conductor spacing b (Fig. 3) is enlarged in the radial direction. In this case, b results in between the Average value lying at extreme values in the suppression of harmonics of the order of magnitude d also good results.

Durch Zusammenfassen der verschiedenen Erfindungsmerkmale wird die Herstellung von Transformatoren ermöglicht, mit deren Hilfe Stellungsmessungen mit einem Grad von Genauigkeit gemacht werden können, wie er den kleinen Dimensionen der Polperioden entspricht. Die Konstruktion derartiger Transformatoren darf dabei erträgliche Toleranzen sowohl in der Form als auch in der Lagerung der Glieder und bei der Ausbildung der Wicklung aufweisen.By combining the various features of the invention, the Manufacture of transformers allows with the help of position measurements with a degree of accuracy can be made such as that of the small dimensions corresponds to the pole periods. The construction of such transformers is allowed tolerable tolerances both in the form and in the storage of the links and have in the formation of the winding.

Während also die Wahl eines geeigneten Verhältnisses von Leiterbreite zu der Summe von Leiterbreite und Abstand ausreichend ist, um eine bestimmte Oberwelle aui ein erträgliches Maß zu reduzieren, ist es wirtschaftlich schwierig, die Leiterabmessungen und Stellungen mit ausreichender Genauigkeit festzulegen. Außerdem kann bei drehbaren Transformatoren diese Art von Oberwellenunterdrückung in ihrer Wirksamkeit etwas reduziert sein, weil die theoretisch zu fordernden Verhältnisse im allgemeinen über die radiale Länge der Leiter nicht gleichgehalten werden können. Es ist deshalb erwünscht, die Oberwellenunterdrückung durch entsprechende Verwendung derartiger Verhältniswerte zusammen mit der gruppenweisen Unterteilung der Leiter einer der beiden induktiv gekoppelten Wicklungen durchzuführen, wobei innerhalb der Gruppen ein vorbestimmter Unterschied zwischen der Teilung der Leiter der Primärwicklung gegenüber der Teilung der Leiter der Sekundärwicklung vorhanden ist und die Gruppierung der Leiter der einen Wicklung vorzugsweise auch eine Phasenverschiebung zwischen den in Reihenschaltung verbundenen Gruppen ergibt. Die Unterteilung der Leiter in Gruppen kann weiterhin so vorgenommen werden, daß die räumliche Anordnung nebeneinanderliegender, in Reihenschaltung verbundener Gruppen in Abständen erfolgt, welche in erster Annäherung eine ungerade ganze Zahl von Polperiodenhälften des eine fortlaufende Wicklung aufweisenden Gliedes ist, um so in derartigen Leitergruppen entgegengesetzte Stromrichtungen quer zu den Leitern in allen in Reihenschaltung verbundenen Gruppen zu erhalten. Wenn ferner die Unterdrückung der Einwindungskopplung voll wirksam werden soll, ist es zweckmäßig, die Wirkung des Pendelns und der Dezentrierung auch dadurch zu berücksichtigen, daß in der unterteilten Wicklung, die in zwei oder mehr um 90° gegeneinander versetzte Paare diametral gegenüberliegender Gruppen unterteilt ist, die um 90° versetzten Paare entgegengesetzte Richtungen von Umfangsstrom aufweisen. Aus a11 dem ergibt sich, daß die Unterteilung der Leiter in Gruppen, die bei der Herabsetzung der Einwindungskopplung und bei den durch Pendeln und Dezentrieren herrührenden Fehlern (auch entsprechenden Fehlern im Falle von linearen Ausführungsformen) wirksam ist, auch dazu beiträgt, um die Oberwellenfehler zu verkleinern, wie dies auch umgekehrt der Fall ist, so daß also eine Berichtigung von beiden Arten von Fehlern durch gemeinsame konstruktive Maßnahmen erreicht wird.So while choosing a suitable ratio of conductor width to the sum of the conductor width and spacing is sufficient to produce a certain harmonic To reduce it to a tolerable level, it is economically difficult to reduce the conductor dimensions and to determine positions with sufficient accuracy. Can also be rotated Transformers use this type of harmonic suppression somewhat in their effectiveness be reduced because the theoretically required conditions are generally over the radial length of the ladder cannot be kept the same. It is therefore Desirably, the harmonic suppression by appropriately using such Ratio values together with the group-wise subdivision of the heads of one of the perform both inductively coupled windings, being within the groups a predetermined difference between the pitch of the conductors of the primary winding opposite the division of the conductor of the secondary winding is present and the grouping the conductor of one winding preferably also has a phase shift between the groups connected in series. The division of the ladder into Groups can still be made in such a way that the spatial arrangement of adjacent, in series connection of connected groups takes place at intervals, which is a first approximation an odd integer number of pole period halves of the one having a continuous winding The element is, all the more so in such groups of conductors, in opposite directions of current across the ladders in all series connected groups. Furthermore, if the suppression of the one-turn coupling is to be fully effective, it is useful to have the effect of the pendulum and the decentering also thereby take into account that in the divided winding that is divided into two or more by 90 ° mutually offset pairs of diametrically opposed groups is divided, the pairs offset by 90 ° have opposite directions of circumferential flow. From a11 it follows that the division of the ladder into groups, which in the Reduction of the one-turn coupling and in the case of oscillation and decentering resulting errors (also corresponding errors in the case of linear designs) is effective also helps to reduce the harmonic errors like this the reverse is also the case, so that a correction of both types of Failure is achieved through joint constructive measures.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Transformer for indicating the position of two transformer elements arranged parallel to one another at a small distance, namely a primary and a secondary element, each having a carrier and a conductor arrangement consisting of at least one group of conductors, each group of conductors having a plurality of strip-like elements attached to the carrier , has conductors extending transversely to the direction of movement, preferably for electrical calculators and for controlling machine tools, characterized in that to compensate for the d-th harmonic of the spatial coupling wave on the individual transformer elements, the conductors each have the same width, within a group of conductors the same Are arranged spaced from each other and connected in series, and that with at least one conductor arrangement within each group of conductors, the ratio of conductor width a to the sum of conductor width a and conductor spacing b in w essential 2 c / d, where c and d are integers and c is less than d / 2 (Fig. 3).

2. Transformer for indicating the position of two transformer elements arranged parallel to one another at a small distance, namely a primary and a secondary element, each having a carrier and a conductor arrangement consisting of at least one group of conductors, each group of conductors having a plurality of strip-like elements attached to the carrier has conductors extending transversely to the direction of movement, preferably for electrical calculators and for controlling machine tools, characterized in that the conductors connected in series of one transformer element have the same conductor width a and an even conductor spacing b to compensate for the in-th waviness of the spatial coupling wave, that the other transformer element has a number of conductor groups having iz conductors, each group having the same conductor width ä and the same conductor spacing b ', and that where m is an integer (Fig. 6).

3. Transformer for indicating the position of two transformer elements arranged parallel to one another at a small distance, namely a primary and a secondary element, each having a carrier and a conductor arrangement consisting of at least one group of conductors, each group of conductors having a plurality of strip-like strips attached to the carrier having conductors extending transversely to the direction of movement, preferably for electrical calculators and for controlling machine tools, characterized in that to compensate for the i-th harmonic of the spatial coupling wave, the conductors connected in series of one transformer element have a uniform conductor width a and the same conductor spacing, b that the other transformer element has a number of adjacent conductor groups and that the centers of two conductor groups connected in series at a distance of are arranged, where g, la and i mean integers and 7z is an odd number (Fig. 10).

4. Transformer for indicating the position of two transformer elements arranged parallel to one another at a small distance, namely a primary and a secondary element, each of which has a carrier and a conductor arrangement consisting of at least one group of conductors, each group of conductors having a plurality of strip-like elements attached to the carrier has conductors extending transversely to the direction of movement, preferably for electrical calculators and for controlling machine tools, characterized in that, to compensate for the in.-th harmonic of the spatial coupling wave, the conductors of one transformer element are arranged at an angle to the conductors of the other transformer element, that the ends of the individual conductors of the latter arrangement are a part span the primary conductor period 2 (a -f- b) , where a denotes the conductor width and b denotes the conductor spacing of the conductors of the primary link (Fig. 12) and lt and, j are integers.

5. Transformer, in which the conductors are divided into groups on at least one transformer element, according to one of the preceding claims, characterized in that the conductors of the respective groups are connected so that adjacent conductors have opposite current directions, and that the conductor groups are connected to one another are that adjacent conductors of two such groups conduct current in the same direction, the centers of such adjacent conductor groups preferably being arranged at a distance of an odd whole multiple of the distance (a + b) .

6. Transformer according to one of the preceding claims, characterized in that on the primary member N = 2e. f conductors are present, where e is an integer and fine odd number, that the conductors of the secondary link from the conductor width ä and the conductor spacing b 'into an even multiplicity of 2e +' - f 'of st conductor groups with the same transverse extent are divided, where f 'is an integer factor of f, and that the respective non-adjacent groups are connected in series.