Двухканальный бесконтактный фазовый преобразователь угла

 

Использование: в высокоточных системах автоматического управления. Сущность: двухканальный бесконтактный фазовый преобразователь угла содержит три вращающихся трансформатора. Магнитопроводы статоров размещены в общем корпусе , магнитопроводы роторов - на общем валу. На статоре и роторе каждого вращающегося трансформатора расположены синусные и косинусные обмотки соответственно статора 1, 2 и ротора 3, 4 Число пар полюсов обмоток выбрано одинаковым , а роторные 3, 4 сисусные и косинусные обмотки соединены последовательно, образуя две замкнутые цепи. В зависимости от вариантов выполнения преобразователя включение обмоток каждого из трансформаторов в указанные цепи различно. 4 з.п флы, 1 ил. 1 табл. fe VJ CJ VJ о ± о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 24 /00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Т„, linq 7, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗГ 1

С1 (21) 4804355/07 (22) 05,01.90 (46) 30.05,92. Бюл. ¹ 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения (72) А,С.Буданов, С.В.Коротков, В.Г.Кузнецов и В.П.Максимов (53) 621.313 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 924736, кл, G 08 С 9/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N- 366345, кл. Н 02 К 24/00, 1970. (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ

ФАЗОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА (57) Использование: в высокоточных системах автоматического управления, Сущ„„59„„1737649 А1 ность; двухканальный бесконтактный фазовый преобразователь угла содержит три вращающихся трансформатора. Магнитопроводы статоров размещены в общем корпусе, магнитопроводы роторов — на общем валу. На статоре и роторе каждого вращающегося трансформатора расположены синусные и косинусные обмотки соответственно статора 1, 2 и ротора 3, 4.

Число пар полюсов обмоток выбрано одинаковым, а роторные 3, 4 сисусные и косинусные обмотки соединены последовательно, образуя две замкнутые цепи. В зависимости от вариантов выполнения преобразователя включение обмоток каждого из трансформаторов в указанные цепи различно. 4 з.п.флы, 1 ил. 1 табл.

1737649

Изобретение относится к преобразователю угла поворота вала в параметр электрического сигнала переменного тока и может быть использовано s качестве первичного преобразователя (ПП) цифровых преобразователей угла (ЦПУ), предназначенных для работы в высокоточных системах автоматического управления.

Известно устройство, которое характеризуется низкой температурной и временной стабильностью работы бесконтактного фазового преобразователя угла.

Целью изобретения является повышение температурной и временной стабильности работы бесконтактного фазового преобразователя угла.

Поставленная цель достигается тем, что в двухканальном бесконтактном фазовом преобразователе угла число пар полюсов обмоток вращающихся трансформаторов выбрано одинаковым, а роторные синусные и косинусные обмотки всех вращающихся трансформаторов соединены последовательно, образуя две замкнутые цепи, В результате такого включения наряду с измерительным сигналом. фаза которого пропорциональна углу поворота вала, формируется второй сигнал (опорный), фаза которого не зависит от угла поворота вала и равна собственному фазовому сдвигу микромашин. Число пар полюсов микромашин должно быть одинаковым и равным P. a включение роторных обмоток измерительного канала должно быть таким, чтобы на выходе число пар полюсов было P — Р = 2Р. а на выходе опорного канала P — P = О.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит статорные синусные 1 и косинусные 2 обмотки, роторные обмотки 3 и 4, аналогично — синусные и косинусные, первый питающий фазовращатель, второй измерительный фазовращатель, третий опорный фазовращатель, при этом статоры всех трех микромашин расположены в общем корпусе. а роторы — на общем валу. Выводы обмоток обозначены следующим образом: С1 и С2 — начало и конец синусной обмотки статора, К1 и К2— начало и конец косинусной обмотки статора; В1 и В2 — начало и конец синусной обмотки ротора; ВЗ и В4 — начало и конец косинусной обмотки ротора, Синусная обмотка 3 ротора измерительного фазовращателя включена встречно, а синусная обмотка 3 опорного фазовращателя — согласно с синусной обмоткой 3 питающего фазовращателя. Косинусные роторные обмотки всех машин включены последовательно и согласно. Выходные сигналы измерительного канала снимаются со статорных обмоток 1 и 2 фазовращателя, а сигналы опорного канала — со статорных обмоток 1 и 2 фазовращателя.

5 B результате последовательного соединения роторных обмоток достигается высокая идентичность собственных фазовых сдвигов, так как магнитные потоки измерительной и опорной микромашины создают10 ся одними и теми же токами.

Выражения для выходных сигналов измерительного и опорного сигналов при этом записываются следующим образом:

1/в

2 Н! Hli !2ГХ +

Z (Жых+Zp+Zp ) и1 Н! Н1е"" Ч

1 I

Zc (вых + Zp + Zp ) !

1 111

20 7 ) рН Нч

1 ll 111 с (вых + р + р )

Ч1 2 Н Ни Ч -с (Х.вых + Zp + Zp ) где Н вЂ” взаимная индуктивность обмоток статора и ротора ВТ;

Гх — угол поворота вала;

Z — сопротивление обмотки (индекс С

30 относится к статорным обмоткам, P — к роторным обмоткам; в — круговая частота (штрихи обозначают номера ВТ: один штрих — питающий ВТ; два штриха — измерительный ВТ, три штриха — опорный ВТ), Как видно из выражений, фаза выходных сигналов опорного канала не зависят от угла поворота вала и определяется только собственными фазовыми сдвигами микро40 машин, Компенсация фазовой нестабильности осуществляется во вторичном преобразователе — электронном блоке, вырабатывающий цифровой код угла, Реализацию компенсации можно вести как и аналоговой форме, используя сигнал опорного канала в цепи обратной связи, так и в цифровой форме, используя код опорного канала в качестве поправки.

В таблице приведены возможные варианты соединения обмоток роторов машин и упрощение выражения для выходных напряженийй.

Фазовая нестабильность фазовращателя в каскадном включении составляет 0,2 эл.гр,/ С. В предлагаемом двухканальном она снимается до 2,07.10 3 эл.гр,/ С. При числе пар полюсов P = 64 величина приведенной нестабильности уменьшается с

11,25 / С до 0,12 / С, т.е. в 94 раза. Кроме того, использование двух каналов снижает

1737649 перед номером обмотки означает согласное включение, знак минус — встречное включение.

Составитель А.С.Буданов

Техред М.Моргентал КорректорМ.Шароши

Редактор Е.Копча

Заказ 1902 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 влияние емкости линии связи на температурную и временную нестабильность.

Формула изобретения

1, Двухканальный бесконтактный фазовый преобразователь угла, содержащий три 5 вращающихся трансформатора, магнитопроводы статоров которых размещены в общем корпусе, а магнитопроводы роторов расположены на общем валу, при этом на статоре и роторе каждого вращающегося 10 трансформатора расположены синусные и косинусные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения температурной и временной нестабильности, число пар полюсов об- 15 моток вращающихся трансформаторов выбрано одинаковым, а роторные синусные и косинусные обмотки соединены последовательно, образуя две замкнутые цепи.

2, Преобразователь угла по и, 1, о т л и,ч а ю шийся тем, что первая цепь образована соединением синусной обмотки первого с встречно включенной синусной обмоткой второго и согласно включенной 25 синусной обмоткой третьего магнитопроводов, вторая цепь образована согласным включением косинусных обмоток трех магнитоп роводов.

3. Преобразователь угла по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что первая цепь образована соединением синусной обмотки первого согласно с синусной обмоткой второго и встречно с синусной обмоткой третьего магнитопроводов, вторая цепь образована косинусной обмоткой первого с встречно включенной косинусной второго и встречно включенной косинусной обмоткой третьего магнитопроводов.

4. Преобразователь угла по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что первая цепь образована соединением синусной обмотки первого с согласно включенной косинусной обмоткой второго и встречно включенной косинусной третьего магнитопровода, вторая цепь образована соединением косинусной обмотки первого с согласно включенными синусными обмотками второго и третьего магнитопроводов.

5, Преобразователь по и, 1, о т л и ч а юшийся тем, что первая цепь образована соединением синусной обмотки первого с встречно включенными косинусными обмотками второго и третьего магнитопроводов, вторая цепь образована соединением косинусной обмотки первого с встречно включенными синусными обмотками второго и третьего магнитопроводов.