Многоканальный бесконтактный токосъемник для вращающихся магнитных головок

 

Изобретение относится к электротехнике Цель изобретения - уменьшение потерь при передаче сигналов путем выравнивания электромагнитных характеристик каналов Многоканальный бесконтактный токосъемник для вращающихся магнитных головок состоит из соосно расположенных статорд ного и роторного магнитопроводов На отраженных друг от друга торцовых поверхностях магнитопроводов расположены сигнальные обмотки 3,4 и расположенные между ними экранирующие обмотки 8910 Экранирующие обмотки 8,9,10 выполнена из короткозамкнутых плоских проводников Сигнальные обмотки 3 и 4 всех каналов выполнены с одинаковым числом витков Рас стояние между витками 7 в каждой из сигнальных обмоток 3,4 выбрано пропорциональным среднему диаметру указанных обмоток Площади поверхностей сигнальных обмоток 3 и 4 каналов связаны с их средними диаметрами зависимостью приведенной в описании Выравнивание индуктивностей, коэффициентов связи и трансформации во всех каналах способствует уменьшению потерь при передаче сигналов 3 ил. +Л 10.лЬ & (Л С О 00 Јь 00 CJ

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g>)g H 01 R 39/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4703328/07 (22) 22.03.89 (46) 15,10,91. Бюл. N 38 (72) О.В. Ф ратки н (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1205213, кл. Н 01 R 35/64, 1984.

Mitsuml Components. Проспект фирмы

Mitsumi, Япония. 1989, с.19-20. (54) М НОГОКАНАЛ Ь Н ЫЙ БЕ СКОНТАКТНЫЙ TOKOCbEMHVIK ДЛЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ МАГНИТНЫХ ГОЛОВОК (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — уменьшение потерь при передаче сигналов путем выравнивания электромагнитных характеристик каналов.

Многоканальный бесконтактный токосьемник для вращающихся магнитных головок состоит из соосно расположенных статорЯ2 1684843 А1 ного и роторного магнитопроводов. На отраженных друг от друга торцовых поверхностях магнитопроводов расположены сигнальные обмотки 3,4 и расположенные между ними экранирующие обмотки 8,9,10.

Экранирующие обмотки 8,9,10 выполнвны иэ короткоэамкнутых плоских проводников.

Сигнальные обмотки 3 и 4 всех каналов выполнены с одинаковым числом витков, Расстояние между витками 7 в каждой из сигнальных обмоток 3, 4 выбрано пропорциональным среднему диаметру указанных 06 моток. Площади поверхностей сигнальных обмоток 3 и 4 каналов связаны с их средними диаметрами зависимостью, приведенной в описании. Выравнивание индуктивностей, коэффициентов связи и трансформации во всех каналах способствует уменьшению потерь при передаче сигналов. 3 ил, Ъ

1684843

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам передачи электрических сигналов посредством многоканальных бесконтактных токосьемников.

Цель изобретения — уменьшение потерь при передаче сигналов путем выравнивания электромагнитных характеристик каналов, На фиг.1 изображен один из магнитопроводов текосьемника; на фиг.2 — то же, разрез; на фиг.3 — вид сбоку на токосьемник.

Многоканальный бесконтактный токосьемник состоит из статорного 1 (фиг,1) и роторного (не изображен) магнитопроводов, между которыми имеется воздушный зазор. Оба магнитопровода обращены друг к другу равными по площади торцовыми поверхностями.

В токосъемнике между обмотками и ферритовыми магнитопроводами закреплены диэлектрические прокладки 2, выполненные в виде дисков, например, из полиамида. В статорном 1 магнитопроводе на диэлектрической прокладке 2 (фиг.3) закреплены сигнальные обмотки 3-6, состоящие из равного числа витков, выполненных из плоских проводников 7 (фиг.2), Расстояние t между витками в каждой сигнальной обмотке 3-6 выбрано пропорциональным среднему диаметру d

Между сигнальными обмотками 3-6 расположены экранирующие обмотки 8-10 (фиг.1), состоящие из короткозамкнутых плоских проводников 11 (фиг.2), Экранирующие обмотки 8-10 разделяют между собой информационные каналы, Приведенный на фиг.1 токосьемник содержит четыре информационных канала.

Первый канал заключен между внутренним диаметром магнитопровода 1 и экранирующей обмоткой 8 и содержит сигнальную обмотку 3, средний диаметр которой dc .

Второй информационный канал заключен между экранирующими обмотками 8,9 и содержит сигнальную обмотку 4, средний диаметр которой равен тср .

Третий информационный канал заключен между экранирующими обмотками 9,10 и содержит сигнальную обмотку 5 со средним диаметром d;-гз.

Четвертый информационный канал заключен между экранирующей обмоткой 10 и наружным диаметром магнитопровода, между которыми расположена сигнальная

5 обмотка 6 со средним диаметром dcp<.

Площади поверхностей информационных каналов выбраны из соотношения

SM т1срр IA drpp где 0 р.лт,м — средний диаметр сигнальной обмотки соответственно N-ro u M-ro кана лов;

15 Ыц,M - площадь поверхности магнито пооеода соответственно N-ro и М-го кана» ве.

Возможны два режима работы токосьемника — запись и воспроизведение.

20 В режимс "Запись" через сигнальные обмотки 3-6 статора (фиг,1) протекают сигнальные токи, генерирующие электромагнитные поля, которые концетрируются в магнитопроводах из феррита. Возникшие

25 поля, охватывая сигнальные обмотки ротора, замыкаются через воздушный зазор между двумя магнитопроводами. В результате в обмотках ротора возникают наведенные токи.

30 При этом в короткозамкнутых экранирующих обмотках 8-10 возникают противоЭДС, препятствующие распространению электромагнитных полей сигнальных обмоток 3-6 и прониканию сигналов в соседние

35 информационные каналы.

В том случае, когда число витков сигнальных обмоток ротора и статорэ равно, наведенные токи равны сигнальным токам статора и сигнал передается без изменения, 40 Если же число витков в сигнальных обмотках ротора больше или меньше, чем в сигнал ьн ых обмотках статора 3-6, то наведенные токи соответственно больше или меньше, чем сигнальные токи статора, 45 т.е. происходит трансформация сигнала.

При этом отношение витков обмоток 3-6 статора и ротора определяет коэффициент трансформации токосъемника.

Потери при передаче электрол1агнитно50 го поля в токосьемнике (т.е, потери по мощности) определяются коэффициентом связи и оцениваются величиной потерь, Отношение напряжения на выходе и входе токосьемника в системе с воздушным зазором и

55 без зазора определяет потери по напряже-. нию (мощности).

Благодаря выполнению в предлагаемом токосьемнике всех сигнальных обмоток 3-6 с равным числом витков коэффициенты

1684843

5и бс м In Ос м

SM dcp 1» dcpN

55 трансформации передаваемого сигнала могут принимать различные значения, при этом для всех информационных каналов они равны между собой.

Локальные поля отдельных проводников, замыкающиеся в обьеме с магнитнои проницаемостью и =1, являются частью интегрального,оля обмотки, замыкающегося через ферритовые магнитопроводь (ъ 1)

Являясь источником локальных электромагнитных полей, соседние проводники воздействуют друг на друга. Взаимовлияние полей проводников становится меньше при увеличении расстояния между ними и наоборот.

Вследствие того, что индуктивность обмотки зависи от длины проводника, с увеличением среднего диаметра сигнальных об лоток индуктивность возрастает.

Благодаря изменению расстояния между проводниками 7 в сигнальных обмотках

3-6 регулируется взаимовлияние проводников, так как доля локального потока в зойе вокруг каждого проводника 7 относительно доли интегрального потока всей обмотки.

При увеличении расстояния между проводниками 7 взаимовлияние полей витков y ë»íыша тся и индуктивность всей обмотки уменьшается.

Однако при значительном увеличении расс гояния между проводниками 7 возникает разность между коэффициентами связи каналов и большие потери, Благодаря тому, по расстояние между проводниками 7 выбрано пропорциональным среднему диаметру сигнальных обмоток 3-6, а площади поверхностей маг нито п роводов взаимодействующих каналов определяются указанным соотношением, в токосьемнике удается выравня rb индуктивности при сохранении равенства оптимальных значений коэффициентов связи между каналами и обеспечении минимальных потерь при передаче сигналов.

Таким образом, получен механизм регулировки индуктивностей сигнальных обмоток 3-6, позволяющий с большой точностью выравнивать индуктивности обмоток Во всех информационных каналах при условии сохранения равным числа витков в каждой обмотке.

В таблице приведены основные харак1еристики токосъемника. полученные в результате испытания опытного образца со следующими параметрами: число витков в сигнальной обмотке ротора 3, статора 4, dcp — 28,5 мм; dcр =- 26,0 мм; d, .;, — 22,5 мм;

dcpy = 18,6 MM, т1= 0,15 мм; 1р — 0,14 мм, тз= 0,12 мм; t4= 0,10 мм; Si= 95,5 мм; г, S2=- 84,7 мм; 5з = 70,1 мм ; S4 54,7 мм .

Видно, что использование изобретения обеспечивает уменьшение колебания значений индуктивности до 2,5ф,, при коэффициенте трансформации, равном во всех каналах и при колебаниях коэффициента связи менее 1 . В то время, как в прототипе колебания значений индуктивности доходят до 30 при постоянном коэффициенте трансформации, равном 1, сравнение уровня пбтерь показывает, что в предлагаемом решении удалось снизить потери на 0,250,65дБ, обеспечив оптимальные условия согласования, Таким образом, в предлагаемом многоканальном бесконтактном токосьемник» обеспечивается с большой точностью выравнивание индуктивностей, коэффициентов связи и трансформации сигнала во scex информационных каналах, что позволяет снизить потери при передаче сигналов, Формула изобретения

Многоканальный бесконтактный токосьемник для вращающихся магнитных головок, содержащий соосно установленные статорный и роторный магнитопроводы с сигнальными обмотками, образующими информационные каналы, и экранирующими обмотками, состоящими из короткозамкнутых плоских проводников и размещенными между сигнальными обмотками. при этом укаэанные обмотки расположены на обращенных одна к другой торцовых поверхностях магнитопроводов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения потерь при передаче сигналов путем выравнива 1ия электромагнитных характеристик каналов, сигнальные обмотки всех каналов выполнены с одинаковым числом витков, а расстояние между витками в каждой из сигнальных обмоток пропорционально среднему диаметру указанных обмоток, при этом площади поверхностей сигнальных обмоток каналов N u M связаны с их средними диаметрами зависимостью где Ss u SM — площади поверхностей сигнальных обмоток каналов N и М;

dcpN, барм — средние диаметры укаэанных обмоток.

1684843

11 7 7 фыг2

У 6 г

Составитель В,Никаноров

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор О.Спесивых

Заказ 3511 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101