Индуктивный датчик угловых перемещений

 

ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ по.авт. св. 765944, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможиостей , он снабжен двумя парами трансформаторно связанных обмотокf первяч ные обмотки подсоединены к входшш . клеммам, а вторичные обмотки подключены соответственно к двум фазам обмотки статора, при этом вторичные обмотки вьшолнены с выводами от средней точки и упсимянутые выводы соединены между собой,.

09) ai) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО@4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

МЮ Н 02 К 24 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 765944 (21) 2628731/24-07 (22) 12.06.78 (46) 07.08.83. Ввл. 9 2 (72) Б,Н.Каржавов, В.B.Áðîäîâñêèé

В.А.Белоцерковский и Л,А.Горская (53) 621.313(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство "СССР

Р 765944, кл Н 02 К 24/00 9 01 78.: (54) (57) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ

ПЕРЕМЕШБННЙ по.авт. св. 76594:4, о тл и ч а в шийся тем, что, с це;йью расширения функциональных возможностей, он снабжен двумя парами трансформаторно связанных обмоток нервич4 ные обмотки подсоединены к входным . клеммам, а вторичные обмотки подключены соответственно к двум фазам об" мотки статора-, при этом вторичные обмотки выполнены с выводами от средней точки и упомянутые выводы соединены между собой,, 1034 129

Изобретение относится к .электро-. технике и может быть применено в следящих приводах в качестве измерителя угла рассогласования, По основному авт. св. Р 765944 известен индуктивный датчик угловых пе- 5 ремещений, содержащий кольцевой шихтованный статор с щ-фазной обмоткой, соединенной с входными.и выходными .клеммами, и ротор в виде 2Р-полюсного постоянного магнита. Статор выполнен 10 с наружным и внутренним обращенным к ротору ярмами, между которыми размещена зубцовая зона с 4рщК (при

К - целое число) расположенными равноt мерно по окружности закрытыми пазами, 5. а каждая фаза обмотки образована 4р секциями, каждая из которых выполнена путем встречной намотки проводников ( на К соседних .зубцах,пркчем каждые 2р секции, расположенные.на статоре с уг" o ловыми .интервалами по рад,объедине-. ? ны последовательно в группы, и кая-дые две группы расположенные с интервалами по .- - рад, соединены меж-, ь ! ду собой, и общая точка укаэанных групп подключена к выходной клемме данной фазы (1).

Однако устройство характеризуется ограниченными функциональными возмож" ностями, Оно может быть выполнено с малой аксиальной длиной. Переменный магнитный поток нв проходит через воздушный зазор, замыкаясь по стали вокруг закрытых пазов, что обеспечивает снижение потребляемой мощности. В известном датчике обв фазы обмотки ста" тора подключаются к общему однофазному источнику питания. В связи с этим образуется пульсирующий переменный магнитный поток, который не может служить носителем информации Об угловом 40 положении сельсина-датчика, как это имеет место в сельсинах-приемниках, Цель изобретения - расыкрение Функциональных воэможностей датчика.

Поставленная цель достигается твм, 4$ что индуктивный датчик угловых перемещений дополнительно снабжен двумя парами трансформаторно связанных обмо" ток, первичные обмотки подсоединены к входным клеммам, а вторичные обмот 5() ки подключены соответственно к двум фазам обмотки статора, при этом вторичные обмотки выполнены с выводами от средней точки и упомянутые выводы,: соедйнейы между собой.

На фиг. 1 показана конструктивная схема электромашинной части датчика? на фиг. 2 — принципиальная схема датчика.

Электрамашинная часть датчика 60 (фиг, 1) содержит статор 1 и ротор 2, выполненный в виде постоянного магнита. Закрытые пазы статора 1 расположены равномерно по окружности, разде" ляющей статор 1 на два ярма 3 и 4, причем сечение наружного ярма 4 боль ше, чем сечение внутреннего 3. Число пазов статора =8рК, где Р— число пар полюсов ротора?

К - целое число.

При р=1 двухфазная обмотка статора содержит восемь секций 5 — 12, каждая из которых расположена в К соседних пазах (K=4) Каждые 2р секций, расположенные на статоре 1 с угловы-. ми интервалами по — рад, т.е. при

Ti

2 р=1 две секции, расположенные напротив, например секции 5 и 9, объединены последовательно в группы. Каждая

Фаза образована последовательным сое динением двух групп, расположенных на «таторе 1 с угловыми интервалами по р рад (при p3. - перпендикуляр- . но)..В первую фазу (фиг. 2) входят группы секций 5, 9 и 7, 11, а во вторую — -Ь,ппы секций 6,10 и 8,12.

Точка соединения секций 7 и 9 под-. ключена к выходной клемме 13, а точ" ка соединений секций 8 и 10 — к выходной клемме 14. Свободные концы двух фаз соединены с вторичными обмотками 15 и 16 от средних точек, и эти выводы объединены. Первичные обмотки 17 н 18 трансформаторов 19 и

20 подключены к входным клеммам 21"

24 датчика, Датчик работает следующим образом.

На входные клеммы 21-24 устройства подается двухфазная система переменных напряжений частоты eel QT датчика угловых перемещений, например, от синусно-косинусного вращающегося трансформатора (ОКВТ)

0 =U 6)nP Sin i 9. О

О =0 оОВ/Ь БЮША|

20 О гдв 0 — амплитуда лыходного напряжеО ния;

- угол поворота ротора СКВТ.

Напряжения на вторичных обмотках

15 и 16 трансформаторов 19 и 20 равны (/, К Q э«п (ь 91««00 i л5 б

0 = К U созе эИз «,?б « 6 тР «? где К вЂ” коэффициент трансформации.

При подаче на зажимы фазы переменного напряжения двв соединенные после довательно группы образуют иНДУктивный делитель напряжения. Индуктив ность каждой группы зависит от углового положения постоянного магнита.

Геометрия статора 1 выбрана таким образом, что магнитный поток Ф постоянного магнита ротора 2 насыщает К соседних зубцов и рставляет ненасыщенным наружное ярмо 3. В связи -с. этим s. положении, показанном на фиГ. 1, секции 5 и 9 обладают мини1034129

Составитель В.Никаноров

Редактор O.Ñîïêî Техред.,Т.Фанта, - еорректор: С.йекмар, Заказ 5639/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного Комнтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, З-35, Ваушская наб., д. 4/5

4 еее мюавмв °

Филиал ППП Патент"< г,Ужгород ул.Нроектная, 4 мальной индуктивностью, а секции Ф н

1l -..максимальной. При повороте на угу, равный $ рад, соотношение индуктивностей изменяется на обратное, а при повороте на угол, равный

Урад, возвращается к исходному. В связи с этим устройство с 2р-полюс ным ротором s электрическом соотношении является 4р-полюсным. При соответствующей конфигурации полюсов ро тора 2 может быть полуЧена синусои- to . дальная зависимость. индуктивности обмоток от угла поворота.

При условии что за положительное .направление вращения ротора 2 приня-. то вращение против часовой стрелки, 15 напряжение на выходных клеммах 13 и

14 относительно объединенных средних точек обмоток 15 и 16 при p l составИ, =СК ри зрз зЫ;

U = СК Uo ñÎ5/Ü злгтцйфп lcd) t4 где С - относительная глубийа модуля" ции электромашинной части датчика;

Ы - угол поворота ротора 2 относительно статора 1.

Разностное напряжение между клеммами 13 и 14 представляет собой выходное напряжение датчика угла рас согласования и равно

Ф где Э =)ъ-2 . - угол рассогласования.

Предлагаемый датчик обеспечивает получение нового качества - способ.ности измерения угла рассогласования, что достигается созданием переменного магнитного поля, распределение которого по окружности статора l эави" сит от.соотношения входных напряженийе