Патент ссср 411301

 

ОПИСАНИЕ

И ЗОБ РЕ1Е Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

¹ll30ll

Союз Советскии

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 28.V1.1971 (№ 1672354/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.1,1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 21 V.1974

М. Кл. G 01d 5/243

Государстеенный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений аткоытий

УДК 531.74:531.14 (088.8) Авторы изобретения

А, И. Милюков и Б. П. Леонов

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ «УГОЛ вЂ” ФАЗА»

Устройство относится к системам автоматического контроля и регулирования.

Известны преобразователи «угол — фаза», содержащие статор и ротор, вь.полнепные в виде четырех пакетов магнитопровода, на каждом из которых расположены две квадратурные обмотки.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем каждая из квадратурных обмоток первого пакета ротора соединена с одной из квадратурных обмоток третьего пакета ротора, а каждая из квадратурных обмоток второго ротора соединена с одной из квадратурных оомоток четвертого пакета ротора, и каждая из квадратурных обмоток третьего пакета статора соединена с одной из квадратурных обмоток четвертого пакета статора и подключены к выходным зажимам преобразователя.

Такое выполнение позволило преобразовать угол в фазу на натуральной цене с высокой точностью без использования емкостных сопротивлений и трансформаторных бесконтактных токоподводов.

На фиг. 1 приводится принцип построения конструкции предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 — электрическая схема включения элементов преобразователя.

В неподвижном корпусе 1 статора установлены два пакета магнитопровода 2, 3 статора, несущих на себе по две квадратурные обмотки 4, 5 и 6, 7, имеющие по одной паре полюсов, и два других пакета магнитопровода

8, 9 статора, несущих на себе по две квадратурные обмотки 10, 11 и 12, 13, имеющие по

5 две пары полюсов. На поворотном валу 14 установлены два пакета магнитопровода 15, 16, несущих на себе по две квадратурные двухполюсные обмотки 17, 18 и 19, 20, а также два пакета магнитопровода 21, 22, несущих на

l0 себе по две квадратурные четырехполюсные обмотки 23, 24 и 25, 26. Кроме того, описываемый преобразователь «угол — фаза» содержит резисторы 27, 28, 29, 30, 31 (см. фиг. 2).

Оси полюсов каждой из квадратурных об15 моток всех пакетов статора и ротора расположены в одних и тех же плоскостях. Прн этом обмотка 4 подключена непосредс1веппо к источнику питания преобразователя, а обмотка 6 — через последовательно с ней включен20 ный фазосдвигающий резистор 27. Таким образом, цепь возбуждения преобразователя

«угол — фаза» составляют две статорные обмотки 4 и 6 и резистор 27. Обмотки 5 и 7 служат для выполнения первичного симметриро25 вания преобразователя с помощью замыкания их на резисторы 30 и 31.

Роторные обмотки преобразователя «угол —фаза» соединяются только между собой, взаимно неподвижны и поэтому не нуждаются в

3Q каких-либо токополводящих устройствах, 411301

Обмотки ротора 17 и 18 соединены непосредственно с обмотками ротора 23 и 24, а обмотки 19 и 20 соединены через последовательно включенные фазосдвигающие резисторы 28 и 29 с обмотками 25 и 26.

Одна из выходных обмоток преобразователя «угол — фаза» состоит из последовательно включенных статорных обмоток 10 и 13, а другая выходная обмотка состоит из последова. тельно включенных обмоток 11 и 12.

При подаче напряжения U на входные зажимы преобразователя «угол — фаза» в зависимости от положения вала 14 ротора, характеризуемого углом поворота а, на обмотке ротора 17 будет наведено напряжение:

U„= К.Usin, где К вЂ” коэффициент пропорциональности, а на обмотке 18 — напряжение:

U, =К.U cosa, Напряжение Ui, поданное на обмотку 23, наведет в статорной обмотке 10 напряжение:

Uio -= К U(cos(— z) — cos3 (, а в обмотке 11 — напряжение:

U i — К. U (sin (— а) + sin 3 ).

Напряжение U», поданное на обмотку 24, наведет в статорной обмотке 10 напряжение:

U o = К U (cos (— .) + cos Зм(, а в обмотке 11 — напряжение:

Уп — К U (sin а + sin Зх).

Таким образом, суммарное напряжение на обмотке 10 равно:

U, = Ую+ U>o — 2КИсоза, а суммарное напряжение на обмотке 11 равно:

U„= Уп+ Уп --- — 2KU sin а.

Аналогично сказанному, напряжения на обмотках 12 и 13 выражаются через напряжение возбуждения U в виде:

U„= jKUcosх; U„= /Кsinа, где фазовый сдвиг на (90 ) определен фазосдвигающими резисторами 27, 28 и 29.

Изменением обмоточных данных можно создать равные коэффициенты пропорционально5 сти в выражениях для напряжений U><, Un, U Q и Уы, тогда выходное напряжение преобразователя на обмотках 10 — 13 и 11 — 12 примет вид: - аых,:. У о + Ь, в — KU (cos < — / $1п );

U„,„, = U„+ U„= KU (sin a + j cos a).

Следовательно, на каждой из выходных обмоток амплитуда выходного напряжения не будет изменять своей величины при изменении

15 угла: (Uâûõ, : const; )Uâûõ, (:-- const) а фаза каждого из этих напряжений будет изменяться пропорционально углу сс:

sin a в, == arctg arctgtga: а, COS x

m, = arctg: arc tg tg (90 — а) = 90 — а.

sin z

25 Таким образом, на каждой выходной обмотке преобразователя фаза выходного напряжения изменяется пропорционально углу а.

Предмет изобретения

Преобразователь «угол — фаза», содержащий статор и ротор, выполненные в виде четырех пакетов магнитопровода, на каждом из которых расположены две квадратурные обмотки, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности работы устройства, в нем каждая из квадратурных обмоток первого пакета ротора соединена с одной из квадратурных обмоток третьего пакета ротора, а каж40 дая из квадратурных обмоток второго пакета ротора соединена с одной из квадратурных обмоток четвертого пакета ротора, и каждая из квадратурных обмоток третьего пакета статора соединена с одной из квадратурных обмо45 ток четвертого пакета статора и подключены к выходным зажимам преобразователя, Я 73 Б11 81013 У Г

23 ВГ5

Ц

"с гз фиг 2

Составитель В. Рыгалин

Редактор Б. Нанкина Техред Л, Богданова Корректор H. Учакипа

Тираж 7бО Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д, 4/5

Заказ 1123!8 Изд. № 1186

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Типография, пр. Сапунова, 2