Вторичные электрические часы с обратным контролем
Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение оперативности и надежности контроля путем увеличения частоты опроса в единицу времени. При поступлении в обмотку 7 импульса тока определенной полярности магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами чашки I 6 и противостоящими им зубцами 3 платы 2 ослабляется, а магнитный поток в зазоре между зубцами чашки 14 и зубцами 3 платы 1 усиливается. Возникает активный момент, под действием которого роторный вал поворачивается более чем на половину шага минутной стрелки 22. По окончании импульса тока ротор доворачивается до нового положения равновесия под действием реактивного момента от поляризующего потока магнитов 8 и 9 благодаря наличию впадин между зубцами чашек 15 и 17 и впадин между зубцами полюсных наконечников 10 и 11, в результате вал минутной стрелки завершает шаг, равный 6°. При последовательном поступлении разнополярных импульсов тока в обмотку 7 обеспечивается дискретное перемещение вала 21 минутной стрелки 22 с шагом, равным 6 . 6 ил. сл
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 0 04 С 13/10
ВС)""СМ" <<
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ю Ы $049 4У И И
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3847814/24-10 (22) 24.12.84 (46) 07.01.88. Бюл. М 1 (75) А.И.Краснопевцев и В.А.Шватов (53) 681.11 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 858076, кл. G 04 С 13/10, !976.
Авторское свидетельство СССР
У 1293691, кл. G 04 С 13/10, 1980. (54) втоРичнык элкктРичкскик чАсы с
0BPATHblM КОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель изобретения повышение оперативности и надежности контроля путем увеличения частоты опроса в единицу времени, При поступлении в обмотку 7 импульса тока определенной полярности магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами чашки 16 и противостоящими им зубцами
3 платы 2 ослабляется, а магнитный поток в зазоре между зубцами чашки
14 и зубцами 3 платы 1 усиливается.
Возникает активный момент, под действием которого роторный вал поворачивается более чем на половину шага минутной стрелки 22. По окончании импульса тока ротор доворачивается до нового положения равновесия под действием реактивного момента от поляризующего потока магнитов 8 и 9 благодаря наличию впадин между зубцами чашек 15 и !7 и впадин между зубцами полюсных наконечников 10 и
11, в результате вал минутной стрелки завершает шаг, равный 6, При последовательном поступлении раэнополярных импульсов тока в обмотку 7 обеспечивается дискретное перемещение вала 21 минутной стрелки 22 с шагом, о равным 6 . 6 ил.
1Г
Изобретение относится к вторичным электрическим часам с обратным контролем их функционирования °
Целью изобретения является повышение оперативности и надежности контроля точности часов путем увеличения частоты опроса в единицу времени.
Во вторичных электрических часах с обратным контролем датчик углового положения валов выполнен в виде установленных на валах зубчатых ферромагнитных дисков и двух включенных в противофазе обмоток, сердечники которых установлены с радиальным зазором относительно ферромагнитных дисков и магнитно изолированы от сердечника обмотки управления.
На фиг.l представлено устройство, общий вид, разрез; на фиг, 2 — то же, вид снизу; на фиг. 3 — конструкция магнитного редуктора; на фиг. 4 выполнение зубцов на сердечнике дополнительной обмотки; на фиг ° 5 схема включения устройства; на фиг.6— принцип функционирования устройства в части контроля положения минутной стрелки часов.
Вторичные электрические часы содержат две одинаковые зеркально установленные платы 1 и 2, в которых выполнены зубчатые отверстия. Зубцы
3 (фиг,2) плат 1 и 2 имеют угловую протяженность, одинаковую с угловой протяженностью впадин между зубцами
3. 11латы 1 и 2 снабжены прямоугольными выступами 4 и 5, прилегающими к магнитопроводу 6, несущему обмотку 7. В отверстиях плат 1 и 2 с радиальным зазором относительно зубцов
3 последних установлены постоянные магниты 8 и 9 с встречно ориентированными полюсами, снабженными зубчатыми полюсными наконечниками 10 и
11 и наконечниками 12 и 13, не имеющими зубцов, В зазоре между зубцами плат 1 и
2 и наконечниками 9 и 10 установлены полые зубчатые роторы, каждый из которых выполнен в виде двух концентричных чашек соответственно 14 и 15, l6 и 17.
На чашках 14 и 15 выполнены зубцы
18, между которыми имеются впадины с угловой протяженностью, равной угловой протяженности зубцов l 8,,На чашках 16 и 17 выполнены зубцы 19, между которыми имеются впадины С угловой протяженностью, равной угловой протяженности эубцов 19. Угловая протяженность зубцов и впадин между зубцами полюсных наконечников 10 и
11 одинакова с угловой протяженностью зубцов 19 чашек 16 и 17.
Чашки роторов укреплены на ферромагнитном стакане 20 так, что у внешних чашек 14 и 16 зубцы 18 расположены против друг друга. Ферромагнитный стакан 20 укреплен на полом валу 21, который несет минутную стрелку 22 часов и является входным валом магнитноГо редуктора, который размещен в полости стакана 20. Выходной вал магнитного редуктора соединен с часовой стрелкой 23, установленной на валу 24 часов.
Магнитный редуктор укреплен, например, в полости немагнитной втулки
25, жестко соединенной с полюсным наконечником 12 (пунктир на фиг.l).
Магнитный редуктор включает цилиндрический магнитопровод из двух частей 26 и 27, разделенных немагнитным промежутком.
С прилеганием к противостоящим торцам частей 26 и 27 цилиндрического магнитопровода установлены кольцевые постоянные магниты 28 и 29. На торцах магнитов 28 и 29, противоположных прилегающим к торцам частей
26 и 27 магнитопровода, установлены полюсные наконечники 30 и 31 кольцевой формы.
На валу 21 минутной стрелки 22 укреплено магнитопроводящее кольцо 32 с зубцом 33, который размещен в зазоре между зубцами 34 и 35 на частях
26 и 27 магнитопровода и полюсным наконечником 30 магнита 28.
На валу 24 часовой стрелки 23 укреплены две зубчатые магнитопроводящие чашки 36 и 37, зубцы которых 38 и 39 размещены в зазоре между зубчатым полюсным наконечником 31 и зубцами 40 и 41, выполненными на частях
26 и 27 магнитопровода. Впадины между зубцами чашки 36 равны впадинам между зубцами на полюсном наконечнике 31.
На валу 21 минутной стрелки 22 установлен магнитопроводящий диск 42,. имеющий зубец 43 с угловой протяженностью 5 — 6 . Зубец 43 установлен с радиальным зазором относительно зубчатого сердечника 44 с дополнительной обмоткой 45. По окружности з 13 сердечника 44 (фиг.4) выполнены зубцы 46 с угловой протяженностью 5 о
6 в количестве 16 шт.
На валу 24 часовой стрелки 23 установлен магнитопроводящий диск 47, имеющий зубец 48. Зубец 48 установлен с радиальным зазором относительно зубчатого сердечника 49 с дополнительной обмоткой 50.
Хотя в рассматриваемом случае обмотки 45 и 50 и сердечники 44 и 49 выполнены кольцевыми, однако они могут иметь и другую форму, Обмотки 7, 45 и 50 включены согласно схеме на фиг.5. Диоды 51 и 52 обеспечивают протекание по каждой из обмоток 45 и 50 импульсов тока только одной полярности.
Предлагаемые вторичные электрические часы с магнитной редукцией работают следующим образом.
При обесточенной обмотке 7 чашки
14 и 16 ротора занимают определенное положение относительно зубцов ферромагнитных плат 1 и 2 благодаря наличию фиксирующих пазов на чашках 15 и 17 и полюсных наконечниках 10 и
11. При поступлении в обмотку 7 импульса тока определенной полярности, например положительной, магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами 18 чашки 16 и противостоящими им зубцами 3 платы 2 ослабляется, а магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами чашки 14 и противостоящими им зубцами 3 платы 1 усиливается, В результате возникает активный момент, под действием которого роторный вал 21 поворачивается более чем на половину шага минутной стрелки 22 (т,е. более чем на 3 ), После окончания импульса тока ротор доворачивается до нового положения равновесия под действием реактивного момента от поляризующеro потока постоянных магнитов 8 и 9 в результате наличия впадин между зубцами 19 чашек 15 и 17 и впадин между зубцами полюсных накочнеников 1О и !1, в результате чего вал минутной стрелки
22 завершает шаг, равный 6 .
При поступлении в обмотку 7 импульса тока противоположной полярности магнитный. поток в воздушном зазоре между зубцами 18 чашки 14 и противостоящими им зубцами 3 платы l ослабляется, а магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами 18 чаш65040
55
30 ки 16 и противостоящими им зубцам
3 платы 2 усиливается. В результате снова возникает активный момент, под действием которого роторный вал 21 снова поворачивается более чем на половину шага минутной стрелки (т.е, более чем на 3 ). .После окончания импульса тока ротор доворачивается до нового положения равновесия под действием реактивного момента от поляризующего потока постоянных магнитов 8 и 9 в результате наличия впадин между зубцами 18 чашек 15 и 17 и впадин между зубцами полюсных наконечников 10 H 11, в результате чего вал 21 минутной стрелки 22 заверо шает новый mar, равный 6
При последовательном поступлении разнополярных импульсов тока в обмотку 7 обеспечивается дискретное перемещение вала 21 минутной стрелки 22 с указанным шагом (т.е. Ь ).
Вращение вала 21 минутной стрелки 22 обеспечивает перемещение магнитопроводящего кольца 32 с зубцом
33, что приводит к перераспределению магнитного потока постоянных магнитов 28 и 29 между зубцами 34 и 35 частей 26 и 27 магнитопровода и соответственно зубцами 40 и
41, в результате вал 24 часовой стрелки 23 перемещается дискретно и синхронно с валом минутной стрелки. В соответствии с числом зубцов 39 коэффициент магнитной редукции — 1 : 12.
При вращении валов 21 и 24 скачкообразно изменяется индуктивность обмоток 45 и 50 сердечников 44 и 49, следствием чего является изменение амплитуды и фазы сигнала, поступающего на вход схемы на фиг.5.
При. распределении зубцов по окружности сердечника 44 (фиг ° 4) характер изменения амплитуды сигнала определенной полярности изменяется в зависимости от положения начальной точки отсчета с промежутком в 1 мин в течение 1 ч по разному. В качестве примера на фиг. 6 показан характер изменения амплитуды сигнала для тридцати случаев начальной установки магнитопроводящего диска 42 с зубцом 43 относительно сердечника 44.
Пусть у ферромагнитного сердечника 44 зубцы 46 распределены по окружности (фиг,4) ° Л 27
5 136
С поступлением сигнала в обмотку
45 (фиг.5) амплитуда и фаза входного сигнала зависят от следующего: установлен ли в начальный момент времени (т.е. при фиксированном положении валов) зубец 43 напротив одного из зубцов 46 или напротив промежутка между последними.
Характер последовательности изменения амплитуды сигнала, например применительно к распределению зубцов (фиг.4), при начальной точке отсчета с положения минутной стрелки в начале часа для тридцати последовательных положений последней представлен на фиг.б. Если проверяемые часы идут правильно, то в первую минуту для рассматриваемого случая на ввод схемы 5 подается сигнал минимальной амплитуды, во вторую — максимальной, в третью — минимальной, в четвертую— максимальной, в пятую и шестую — максимальной, в седьмую — минимальной, в восьмую и девятую — максимальной и т.д. Т.е, последовательность изменения сигнала соответствует диаграмме 1 на фиг.б.
Если часы отстают на минуту> то та же самая последовательность смещается, т.е, она уже соответствует диаграмме 2 на фиг.б.
При отставании на 2 мин диаграмма 3 (фиг.б) характеризует изменение сигнала на входе схемы на фиг,5;
5040 е при отставании на 3 мин — диаграмма 4 и т.д.
В зависимости от начальной точки отсчета положение минутной стрелки
5 может быть определено в течение 5
10 мин. Таким образом обеспечивается уменьшение периодичности контроля хода часов в 6 — 12 раэ.
Положение часовой стрелки часов может быть определено аналогичным образом по изменению параметров импульсов другой полярности.
Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я
Вторичные электрические часы с обратным контролем, содержащие индукторный шаговый двигатель с обмоткой управления, размещенной на сердечнике, магнитный редуктор, установленный на концентричных валах минутной и часовой стрелок, и датчик углового положения валов, о т л и ч а ю—
25 щ и е с я тем, что, с целью повышения оперативности и надежности контроля точности часов, датчик углового положения валов стрелок выполнен в виде установленных на валах зубчатых
ЗО ферромагнитных дисков, каждый из которых установлен с радиальным зазором относительно сердечников с дополнительными обмотками управления,причем сердечники дополнительных обмо35 ток магнитно изолированы от сердечника обмотки управления.
1365040
1365040
Редактор Л,Гратилло
Заказ 6608/40
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель П.Карманов
Техред И.Попович Корректор В.Гирняк
Тираж 373 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
5
5
В
В
Ю
12
14
Ф5
17
1В
19
21
22
Л
24
zs
26
27
28
2У
Л7
