Многооборотный переменный резистор

 

О П И С А Н И Е 284I09

ИЗОБРЕ ТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.1Х.1968 (№ 1271428/24-7) Кл. 21с, 54/03

". присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Х.1970. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 4.1.1971

МПК Н 01с 5/04

УД1(621.317,727.1 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

Г. Н. Охороков

BHBlITe.(ü

МНОГООЬОРОТНЫЙ ПЕРЕМЕННЬ1Й РЕЗИСТОР

Предлагаемое устройство относится к электротехнике, а именно, к резист((вным элементам, используемым в системах автоматического следящего привода, в схемах а;(алоговых вычислительных устройств и т. и.

Известны многооборотпые переменные резисторы, содержащ((е выгполне в виде тел вращения из электроизоляционного материала статор и ротор, двухрядный спиральный резистивный элемент, один из рядов которого размещен па поверхио "ги статора, обращенной к ротору, и контактный элемент, соединяющий витки разных рядов спирали резистивного элемента.

К недостаткам этих коисгрукций следует отнести наличие контактного соединения

«кольцо-движок» и сложность изготовления.

В предложенной конструкции с та гор помещен внутрь ротора, витк((спирали второго ряда резистивного элемента размещены между витками первого ряда, а на внутр= ííåé поверхностн ротора выполнена спиральная канавка, направление хода которой противоположно направлени(о спирали резистивного элемента, причем указанный контакгный элемент перемещается по спиральной канавке ротора. За счст этих отличий, помимо упрощения изготовления (резистивный элемент размещен полностью на наружной поверхности статора) и повышения наде>кг(осги, исключается контактное соединение «кольцо-движок». Таким образом устройсгво имеет только дза контактных соединения: час гь резпстнвного элемента — сферический контактный

5 элемент — вторая часть резистивного элемента»; расширяется область пр(гмепеш(я устройства, например, использование усгро((ства в высокочастотных цепях, 1 àê как собственная индуктивность потенц.(ометра мала

10 (токи в соседних «нитках» в:(тков дьухзаходнои c((((pB;III рез((стивного элемеи l а папр(lвлены встречно) .

Возможно изготовление функц:(ональных многооборотных резисторов, так как выполне15 ние спиральной канавки ротора, (aпр (мер, с переменным шагом витков превращает устройство с линейной характеристикой в функциональный переменный резисгор с заданной характерист(кой, практически 1(с усложняя

20 изготовления и конструкци;(устройсгва. 1(в(1 необходимости не представляет за грудпешгй и замена ротора у изготовленного или работавшего устройства.

На фиг. 1 дан разрез иерем=иного резисто25 ра (по радиусу); на* фпг. 2 — резисгпвные и контактные элементы; на фиг. 3 — схема. поясияюшая образование ромбовидных 110иерхиостей; на фиг. 4 — размещение контактного элемента: па фи". 5 — соединение рези30 сторов в двухсекцпонное устройство; иа

284109

60 фиг. 6 — схема включения выводов; на фиг. 7 — эквивалентная схема (пример схемы использования резистора).

Резистор содержит резисгивный элемент

1 и 2,из двух частей в виде двухзаходной спирали, нитки которой имеют разный диаметр, размещенной на наружной поверхносги статора 8. Статор помещен внутрь ротора 4, имеющего форму полого цилиндра с внутренней нарезкой, выполненной iH направлении противоположном опирали резистивного элемента. Ротор посажен на ось б посредством подвиж ного шл ицевого соединения и подпружи нен пружиной б, взаимодействующей с ротором и одной из деталей, закрепленной на оси б, например, внутренним кольцом lloII,шипника. Поверхности спиральной канавки ротора и частей резистивного элемента, перекрещиваясь (не соприкасаясь), образуют ромбовидные полости, в одну из которых Iloìåщен сферический контактный элемент 7 и зажат там, соединяя части резистивного элемента (см. фиг. 2). Спиральная канавка ротора используется как поверхность «клина», воздействующего на контактный элемент, «заклиниваемый», в свою очередь, между поверхностями частей резистивного элемента.

Для надежной фиксации контактного элемента 7 ромбовидной полости (независимо от конструкции резистивного элемента) целесообразно размещение точек соприкосновения .поверхности контактного элемента с поверхностями канавки ротора и частей резистивного элемента по сторонам воображаемого треугольника, плоскость которого близка или пересекает центр сферы контактного элемента 7 (см. фиг. 4). Одна из сторон треугольн ика — опи ральная канавка,ротора,подвижна; что обеспечивает надежность контактных соединений. Кроме того, прямые, соединяющие точки соприкосновения, образуют равнобедренный (или равносторонний) треугольник с вершиной в точке соприкосновения со спиральной канавкой ротора (см. фиг. 3), что обеспечивает равное деление усилия пружины б,на контактные соединения устройства.

При вращении оси б ромбовидные полости перемещаются вдоль спирали резистивного элемента, перекатывая контактный элемент

7. Для полной перестройки резистора ось делает столько оборотов, сколько випгков (в две нитки) содержит спираль резистивного элемента плюс количество витков в спиральной канавке ротора. Контактные соединения работают, в основном, на трен|ии качения, но при условии, что винтовые линии — двухзаходная резистивного элемента и канавки ротора — имеют одинаковую длину. При уменьшении длины спиральной канавки ротора в работу контактных соединений резистора вводится заданная составляющая скольжения и уменьшается необходимое число оборото|в

40 оси резистора. Увеличивая составляющую скольжения соответственно свойствам металла, например, менее стойкого к коррозии, представляется возможность использован ия более дешевых металлов. С целью предотвращения скольжения контактного элемента по рабочей поверхности ротора необходима специальная обработка ее или выполнение из материала, образующего с материалом контактного элемента пару с коэффициентом трения, не менее чем в два ipaaa п ревышш1ощим коэффициент трения контактного элемента с поверхностью резистивного элемента.

Значительное количество многооборотных резисторов изготовляется в виде двухсекционных устройств. На фиг. 5 посредством поворота одной из секций предлагаемой конструкции на 180,показан вариант многооборотного резистора двухсекционного. Пружина б взаимодействует с роторами обоих секций.

С целью у1величения числа возможных схем включения устройства спиральная канавка ротора может быть выполнена проводящей и иметь отдельный ко|нтактный выход, например посредством движка, В качестве примера на фиг. 6 и 7 показана одна из возможных схем включения резистора. Считая, что величины сопротивлений обеих частей резистивного элемента равны, их характеристики линейны, а полное сопротивление устройства равно единице, имеем:

R=0 — 1, R„. =>! пост., R =>/2 пост. Величины R>, Rz, R3 равны и изменяются

Π— /2 каждая, причем когда величины R i u

Р одновременно, например, увеличиваясь, приближаются к 1, каждая, величина R уменьшается, приближаясь к О. Таким образом, цепи входа и выхода (суммы R.+Rç и

Rã+R ) имеют постоянную величину = 1/, а сопротивление цепи R +R2 изменяется от О до 1.

Предмет изобретени я

Многооборотный переменный резистор, содержащий выполненные в виде тел вращения из электроизоляционного материала статор и ротор, двухрядный спиральный резистпвный элемент, один из рядов которого размещен на поверхности статора, обращенной к ротору, и контактный элемент, соединяющий витки разYIûõ рядов спирали резистивного элемента. отличающийся тем, что, с целью упрощения

KoHcT)p)lKUHH и повышения, надежности, статор гюмещен внутрь рото ра, витки спирали второго |ряда резисти вного элемента,,размещены между BHTiKBMH пе рвого ряда, и на внутренней поверхности .ротора выполнена спиральHàÿ канавка, нап|равление хода кото рой противоположно на правлению спирали резистивhOI 0 элемента, пфичвм 3 K232HHblH KOHT2iiTIIi>IH элемент перемещается по спиральной канавке ipoToipa.