Датчик скорости и положения

 

ДАТЧИК СКОРОСТИ И ПрЛОЗКЕНИЯ , ордержавщй два зубчатых пакета безрбмсточйого poTii ei и два зубчатых пакета статора, между йоторь&да расN . положена аксиальная обмотка возбуждения , а в пазах пакета ctaTopa расположена выходная it -фазная об14отка , от л и чающий с я тем, что, с целью повышения точности, боковые граня противолежащих зубцов пакетов ротора расположены в одних и тех же плоскостях, а одноименные секции выход 1ой , расположенные на разных пакетах статора, смещены относительно дауг друга на угол определяемый соотйомением С( § Topaj (Ь0- коэффициент ук фОчемия выходной ОСЙ40ТКИ.

COOS СОВЕТСКИХ

ШИ Л%6

РЕСПУБЛИК

„.ЯО„„А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3(д) G 01 P 3 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1

Н йВТОРСНОМУ.СВЮЕПЛЬСТВУ .. ... .,"" ": 1 (21) 3409051/18-10 (22) 16.03.82 (46) 23.06.83. Бюл. В 23 (72) Г.A. Шаншуров и В.С. Ивков (71) Новосибирский электротехйический институт (53) 621. 313 (088. 8) (56) 1. сферою Ф.М. Электрические маиинн автоматических устройств.M., "Висыая ыкола", 1976, с.396-397.

2.Разработка редукторного электроагрегата и редукторных электродвигателей 2 и 0,3 кгм,Отчет по НИР.

Инв. Р Б112401, госрегистрация70058258. Новосибирск, 1969, с.55 73-, (прототип). (54)(:57) ДътЧИК СКОГостИ И ПОЛожк-:

ННЯ, содержащий два зубчатых акета ,безобмотсчйьго ротора И два зубчатых пакета статора, между которыми расйоложена аксиапьная обмотка возбужI дения, а в пазах. пакета статора расположена выходная М-фазная обмотка, о. т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, боковые грани противолежащих зубцов пакетов ротора расположены в одних и тех же плоскостях, а одноименные секции внходиой обмотки, расположенние на разных пакетах статора, смещены относительно друг друга на угол определяемый соотнощением (с -+It: ! где ® - полюсное деление зубцов ста- 3 тора; Ьс- коэффициент укорочения выходной обмотки.

1024844

15

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устрой ствам для измерения угловых скоростей путем определения амплитуды генерируемого тока или напряжения, и может быть использовано в системе автоматического управления тихоход« ного электропривода.

Известно устройство, представляю щее собой электрическую машину с электромагнитной редукцией частоты вращения радиального типа, в котором выходная обмотка и обмотка возбуждения располагаются в одних и тех же пазах статора. Ротор зубчатый. безобмоточный 11.

Однако в датчике радиального типа возникает спектр четных и нечетных гармоник; Выполнение обмоток возбуждения и выходной по определенному закону дает воэможность подавить в кривой ЭДС либо четные, либо только нечетные гармоники. Полная компенсация высших гармонических ЭДС невозможна, что определяет значитель-, å отклонения формы выходного сигнала от синусоидальной. . Известно также устройство измерения скорости и положения, представляющее собой электрическую маши ну, содержащую два зубчатых пакета безобмоточного ротора и два зубчатых пакета статора, между которыми расположена аксиальная обмотка возбуяо".дения, а в пазах пакета статора расположена выходная ю -Фазная обмотка, при этом пакеты на роторе и статоре смещены на половину зубцового деления (2"1 °

Однако при большом количестве зубцов зона становится достаточно малой, неточность смещения приводит к тому, что величина первой гармоники в выходной обмотке уменьшается, а высшие гармонические ЭДС в выходной обмотке могут оказаться не ослабленными. При .иэмеуении амплитуд напряжений в выходной обмотке в прецизионных системах высокая точность обеспечивается при синусоидальной форме выходного напряжения. Последнее, в частности, обеспечиваешься подавлением высших гармоник в кривой ЭДС, посредствоМ. укорочения обмотки. Но при этом эффективно можно ослабить лишь одну из высших гармоник.

Цель изобретения - повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два зубчатых пакета безобмоточного . ротора и два зубчатых пакета статора между которыми расположена аксиаль» ная обмотка возбуждения,а в йазах па мета статора расположена выходная mфаэная обмотка, боковые грани противо. лежащих зубцов пакетов ротора распо- ложены в одних и тех же плоскостях,а одноименные секции выходной обмотки„ расположенные на разных пакетах статора, смещены относительно друг друга на угол, определяемый соотношением (;л

c= (" с,, где - полюсное деление зубцов статора

p .- коэффициент укорочения выходной обмотки.

На фиг. 1 показана схема конструкции датчика; на фиг. 2 - развертка датчика.

Устройство представляет собой датчик положения и скорости (фиг. 1) с электромагнитной редукцией частоты вращения, представляющий собой электрическую машину с безобмоточным зубчатым ротором 1, с радиальной магнитной системой, образованной пакетами статора 2 и ротора 3, и аксиальной магнитной системой 4. Об. мотка возбуждения 5 располагается между пакетами радиального магнитопровода 2 статора, в пазах которого 5 располагается выходная обмотка 6, секция 7 которой представлена на

Фиг. 2.

Принцип действия датчика основан на том, что коэффициент вэаимоиндуктивной связи между двумя взаимна неподвижными обмотками 5 и б изменяется за счет изменения проводи- мости воздушного зазора при повороте ротора 1. Взаимоиндуктивная связь максимальна при .совпадении зубцов пакета статора 2 и ротора 3 и минимальна при совпадении зубца пакета статора 2 и паза пакета рото ра 3. Для обеспечения работоспособ- ности датчика секции 7 выходной об-

40 мотки 6 располагаются со сдвигом на зубцовых делениях (фиг. 2), что может обеспечить ослабление высших гармоник, например 3, 5 и 7-й, в кривой выходного сигнала наряду с, .УкорочениеМ l шага обмотки.

Устройство работает следующим образом.

При протекании тока по обмотке возбуждения в выходной обмотке индуктируется ЭДС, содержащая высшие . гармонические составляющие (например пять), в каждой секции под одним пакетом индуктируется е,,а под другим пакетом -е, Результирующая ЭДС f e = О, если fc-ep при 9(= 4/5,).

Таким образом, наряду с укорочением при смещении выходной обмотки дополнительно ослабляются наиболее сильно действующие гармоники в кри- .

60 вой ЭДС, например 3;5 или 7-я, приб-. лижая Форму выходного сигнала к синусоидальной зависимости, что позволяет повысить точность датчика,эа счет улучшения формы выходного сигнала.

1024844

Фийй

Тираж 873 Подпис ное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° Oi

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 4387/42

Составитель Е. Измайлов редактор В. Иванова ° Техред И . Тепер Корректор A. IIosx