Патент ссср 372574

 

372574

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15,I II.1971,(¹ 1839664/24-7) N. Кл. G 08с 19/40

Н 021< 24/00 с присоединением заявки №!

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 01Л!!.1973. Бюллетень ¹ 13 УДК 621,3ll3.39(088.8) Дата опубликования описания 11.V.1973

Авторы изобретения

В. А. Горбачевский и В. В. Иванов

Заявитель

ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к приборам автоматики и может быть использовано в электромеханических устройствах, осуществляющих преобразование угла поворота вала в напряжение переменного тока.

Известны индукционные датчики, содержащие зубчатый статор с обмоткой возбуждения и выходной обмоткой и безоомоточный реактивный ротор. При угловом повороте ротора происходит перераспределение магнитного потока в зубцах статора, вследствие чего в выходной обмотке индуктируется э.д.с.

К существенным недостаткам датчиков с реактивным ротором относится фазовая погрешность, т. е. зависимость фазы выходной э.д.с. от углового положения ротора. Изменение фазы датчиков с реактивным ротором происходит в результате изменения потерь в зубцах магнитопровода статора на гистерезис и вихревые токи в процессе перераопределения магнитного потока. Фазовая погрешность снижает точность ра боты датчиков с реактивным ротором.

Цель изобретения — повысить точность устройства за счет снижения фазовой погрешности выходной э.д.с. при угловом повороте ротора.

Эта,цель достигается тем, что на зубцах статора размещены дополнительные короткозамкнутые обмотки, состоящие из двух .одииаковых включенных встречно катушек, каждая из которых охватывает разные .половины коронки зубца, причем одна сторона катушки лежит в пазу статора, а другая в дополнительном пазу, выполненном, посредине коронки зубца, Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематически изображена конструкция предлагаемого датчика, 10 На статоре 1, кроме основных пазов 2, в которых уложены обмотка возбуждения 3 и выходная обмотка 4, изготовлены дополнительные пазы 5. Дополнительные пазы 5 расположены по оси зубцов, в»х коронок. В ос15 новные и дополнительные пазы уложены катушки короткозамкнутых обмоток б. Каждая обмотка состоит из двух катушек, соединенных встречно. Одна»з этих катушек охватывает одну сторону коронки зубца, другая

20 вторую.

Принцип уменьшения фазовой погрешности следующий. При значениях углов поворота ротора а = 0; а = 0,5т по короткозамкнутым обмоткам течет ток, создавая потери. Величина

25 тока определяется суммой э.д.с. в катушках, из которых состоит каждая короткозамкнутая обмотка. При этих значениях углов, вследствие неравномерного распределения потока по коронкам зубцов статора, ток короткозамкну30 той обмотки максимальный. При значениях

372574 ф 5

Составитель А. Головченко

Редактор В. Фельдман Техред Т. Ускова

II Н. Луковцева

Заказ 1251/16

ЦНИИП

Из . о .д. № 302 Тираж 502 Подписное

ПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, нр. Сапунова, 2

3 а = 0,25т, а = 0,5т в короткозамкнутых обмотках ток отсутствует, так как сумма э.д.с. в катушках, и з которых состоит эта обмотка, равна нулю из-за равномерного распределения потока по зубцу статора,и встречного включеНИ11 KQT) ØeÊ.

Параметры короткозамкнутой обмотки выбираются таким образом, чтобы максимальные потери в ней были равны изменению потерь в магнитопроводе при повороте ротора от сс = 0,25т до cc — — 0,75т. В,,езультате потери и фаза выходной э.д.с. датчи;а становятся постоянными независимо от углового положения ротора, Зто приводит и устранению фазовой погрешности и повышению точности датчика.

Аналогичным образом могут быть изменены конструкции других реактивных датчиков: редуктосинов, линейных бесконтактных трансформаторов, датчиков угла гироскопов и т. д, Дополнительные пазы могут быть и зготовлены- без шлица (закрытый паз). В этом случае укладка обмотки в них производится протаскиванием провода в паз коронки зубца. Такая форма паза не вносит искажений в кривую выходной э.д.с. дагчика от дополнительной зубчатости статора и является более технологичной, так как закрывать паз клиньями не требуется. Ис обязательно предусматривать дополнительные пазы. Как правило, число витков, катушки равно 1, а диаметр прово4 да равен 0,1 — 0,2 мм. Поэтому, если позволяет воздушный зазор, короткозамкнутая обмотка может быть:приклеена к коронке зубца со стороны зазора.

С,целью экспериментальной проверки предлагаемой кон струкции был изготовлен кольцевой датчик в габарите 40 мм с нешихтованной конструкцией магнитопровода. Фазовая погрешность в этом датчике достигала 4 градус сов. При введении короткозамкнутой обмотки фазовая .погрешность уменьшилась до 5 мия. При этом площадь дополнительных пазов не превысила 5% площади основных и не произошло изменений в зависимости от

15 действующего значения э.д.с. датчика.

Предмет изобретения

Индукционный датчик углового положения, содержащий безобмоточный ротор и зубча20 тый статор с обмоткой возбуждения и выходной обмоткой, в зубцах которого имеются дополнительные .пазы, расположенные по осн зубцов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на,зубцах статора размеще25 ны дополнительные короткозамкнутые обмотки, состоящие,из двух одинаковых, включенных встречно катушек, каждая из которых охватывает разные половины коронки зубца, причем одна сторона катушки лежит в пазу

30 статора, а другая в дополнительном лазу.