Датчик углового положения с электромагнитной редукцией

 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения угловых положений роторов электрических машин. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления индуктивного датчика с двоичным коэффициентом электромагнитной редукции. Датчик содержит зубчатые статор и ротор с числами зубцов 30 и 32 на их повторяющихся частях соответственно. На зубцах статора размещены катушки 4-фазных обмоток, подключенных своими средними точками к выходным клеммам датчика. Концы фазных обмоток подключены к источнику 5 питания. Полуобмотки фазных катушек включают группы 6 катушек, соединенные последовательно-согласно и содержащие по 2 или по 3 катушки. Катушки в группах включены последовательно-встречно. Первая половина фазной обмотки начинается с группы, содержащей 3 катушки, а вторая - с группы, содержащей 2 катушки. При повороте ротора относительно статора 1 изменяется распределение магнитных сопротивлений между зубцами ротора и статора, вследствие чего на выходе датчика формируется трехфазная система ЭДС. 1 ил.

О! 7r80

1.т ..> !1, i I i è Ã ò r f l « l l i > I ! ë r tI

1 4,: !

4622101/25-28

04, 1 j,88

ЗО, 1!0., 0 Бюл М - 0

Й.H. Н1родовск1. й. л Л. !!1-"л ябовс-. (21) (22) (46),=!,.б:: :т! -., о:.! и-1: i: i:! е! я !а1!

1 .—. 1тгн! я., Полу т, : =Ii1i! i ы с ;:=. е. : ii o, а!:! т Г р уп с; - —,:-. 1е-;; "=. во-ледова. i,:-1! .O;;Ш;1Е (Я ) !У -тri, -;-!--,.i: —, !,;,1 ",:, .!01i! 1! 0 3JLН=1!"1 РД 11 -,П11т НОт !- -,, i".". (Л тет —.Iio=r - =- "; =ко, . ;"„", бiIiтв и=:.опьзо вано д11я и-з-„,;ел е1 ия 1п, овrз к по:1о;кении

1 с --, И = 1I 1! I i:Л. . —. — — — — — — — — — - ь-| !. g;Pg 1

i

1 Ч

1

I ч

1! Я

>: F

1 -, (1(!

I- I pоIiHп1п,;!u .1, р ед!:; Ii, .!а тч лк со дер>хит зубча-..ürå статор и ротор с числам зуб11ов 80 32 на их повторяю-!!-т. вЂ, :.ся частя:.; соотв=:òñтвенно. На зубцак статооа паз!!е!!!ены катушки ч-фазоб!!отек псг1ключеинык свои!!,.!.—....-!па;, включе11в1:.с .. -. Ic :а! =-!. Ио воip=-чно. Первая !

О 1„. н;,! :а Ет СЯ таран ":, ;;!и -4- содерБацс!": 2 ка: г .;;,, С О1! О1::11:;! ЕНИ=I 1!ЕЖЦ1

; — = .а;-;" ., вслецст— о —, з, - о"," c тчика ФормируетсяЯ тр е ".!.. 2з Hç я circe 21!а:. тС -. 1 кл .

3 е

1603188

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения углового положения роторов электрических машин.

Цель изобретения — упрощение тех-. нологии изготовления датчиков углового положения с двоичным коэффициентом электромагнитной редукции за счет исключения необходимости изготовления катушек с различным числом вит-. ков и размещения на одном зубце статора не более одной катушки.

На чертеже представлена принципиальная схема датчика углового положе- 15 ния с электромагнитной редукцией.

Датчик содержит зубчатые статор

1 и ротор 2, выполненные с различными числами зубцов — соответственно

30 и 32 — на их регуляторно повторяющихся частях. На статоре 1 размещена трехфазная обмотка, выполненная в виде одинаковых катушек 3, каждая из которых надета на один из соответствующих зубцов статора 1. Каждая 25 из фазных обмоток средней точкой подключена кодной из соответствующих выходных клемм 4 датчика, а концами— к источнику 5 питания. Половины фазных обмоток — от начала до средней точки и от .средней точки до конца— выполнены иэ последовательно-согласно соединенных групп 6, образованных расположенными на соседних зубцах статора последовательно-встречно включенными катушками 3, причем число катушек, равное 2 и 3, в группах чередуется. Первые половины фазных обмоток начинаются с группы из 3 ка-. тушек а вторые половины — с группы

40 из 2 катушек, причем группы первой половины фазной обмотки находятся между группами второй половины. На чертеже группы разных фазных обмоток для наглядности размещены на разных 45 уровнях, а начала всех катушек изоб-, ражены снизу.

Начала фаэных обмоток образованы начальными зажимами групп с числом катушек, равным 3, расположенных в первой половине повторяющейся части

50 статора, а концы фазных обмоток образованы концевыми зажимами ближайших предшествующих им групп катушек.

Датчик работает следующим образом.

При повороте ротора 2 его зубцы перемещаются относительно зубцов статора 1, что.приводит к изменению распределения магнитных проводимостей в зазорах между зубцами, к изменению индуктивностей фазных полуобмоток и к изменению выходного напряжения. Амплитуда переменной составляющей выходного напряжения на выводах каждой фазной обмотки постоянна, что условлено тем, что на повторяющихся частях датчика количество катушек в каждой половине фазных обмоток одинаково, а характер изменения сопротивления магнитной цепи идентичен. Благодаря тому, что катушки различных фаэных обмоток имеют пространственный сдвиг и распределены по зубцам статора на

1/3 зубцового шага ротора, выходное напряжение датчика образует трехФазную систему ЭДС.

Использование в датчике катушек с одинаковым числом витков и размещение на зубцах статора по одной катушке упрощают технологию изготовления датчиков углового положения с двоичным коэффициентом электромагнитной редукции, Формула и зобр ет ения

Датчик углового положения с электромагнитной редукцией, содержащий зубчатые статор и ротор, выполненные с различным числом зубцов на их регулярно повторяющихся частях, и размещенную на статоре трехфазную обмотку, каждая из катушек которой надета на соответствующий зубец статора, средняя точка каждой фазной обмотки подключена к соответствующей выходной клемме датчика, а концы предназначены для подключения к источнику питания, каждая половина фаэной обмотки состоит из последовательно-согласно соединенных групп катушек, чередующихся с группами второй ее половины, эти группы образованы расположеннычи на соседних зубцах и последовательновстречно включенными катушками и равномерно распределены по периферии статора с повторяющимся порядком чередования фаз, о т л и,ч а ю -, шийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления датчика с двоичным коэффициентом элект» ромагнитной редукции, число зубцов на повторяющихся частях статора и ротора равно соответственно 30 и 32 число катушек в группах регулярно чередуется и равно соответственно 2 ипи 3, при этом группы на первой

Составитель JI.À. Гуськов

Техред М.Ходанич Корректор С.,Шевкун

Редактор А. Огар

Заказ 3376 Тираж 505 Подписное.

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., д. 4/5.Производственно"издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01

5 1603188 6 половине повторяющейся части начина- ток образованы начальными зажимами ются с группы в 3 катушки, на второй групп с числом катушек 3, располополовине — с группы в 2 катушки, на- женных в первой половине повторяющейчальные н концевые зажимы соседних ся части статора, а концы фазных обгрупп, включенных в различные фаз5 моток образованы концевыми зажимами ные обмотки, образованы одноименными ближайших предшествующих им групп зажимами катушек, начала фазных обмо- .катчшек.