Магнито-модуляционный датчик углового положения

 

481968

Предлагаемый датчик состоит из рото- ра 1 в виде постоянного магнита и трех индуктивных чувствительных элементов 2, 3, 4, расположенных на статоре и сдвинутых один относительно другого на фиксированный угол, определяемый, например, числом фаз и полюсов электродвигателя. Каждый индуктйвный чувствительный элемент состоит из : сердечника изферромагнитногоматериала с обмоткой, подключенной к источнику высоко- щ .частотного напряжения ) прямоугольной формы и дополнительного постоийного магнита

5, подмагничивающего сердечник (на фиг.1 обмотка и дополнительный постоянный маг-нит обозначены лишь для индуктивного 15 чувствительного элемента 2). Конструктив ные параметры чувствительного элемента и питающие напряжения 1.) выбираются с

1 таким расчетом, чтобы при отсутствии влияния подвижного магнита среднее напря- 20 жение на выходе выпрямительного моста

6, подключенного к резистору рабочей цепи 7, составляло половину от питаюшего напряжения U

При изменении угла Q положения ротора

1 относительно плоскости сердечников чувствительных элементов его магнитное поле изменяет начальное подмагничивание, которое обеспечивается неподвижными магнита.- ми. Если направление составляющей потока ротора, действуюшей вдоль плоскости сердечника, совпадает с потоком неподвижного магнита, то относительная длительность выходного напряжения чувствительного элемента увеличивается, и наоборот. Параметры датчика выбираются так, чтобы при согласном совпадении направлений намагни-, чиваюших сил указанных магнитов относи.,тельная длительность импульсов равнялась, . 49 единице, а при встречном » нулю. В результате при вращенииротора относительная длительность импульсов изменяется от 0 до 1 по сину-: соидальному закону. На фиг. 2, а, показано изменение этих импульсов и их среднего 45 значения при изменении угла для одного из чувствительных элементов. Для других элементов кривые аналогичны, но сдвинуты на 120 эл.град.

Для изменения глубины модуляции, т.е. g) пределов изменения относительной длительности импульсов ротора 1 обхвачен управ- ляемым магнитным шунтом, который выполнен в виде четного числа ферромагнитных сердечников 8 с обмотками управления на 55 каждом из них. При отсутствии управляюшего напряжения на соединенных последовательно обмотках подмагничивания сердечников магнитного шунта отсутствует ,и модуляция выходного напряжения датчиков, так как поток ротора полностью замыкается по сердечникам, шунта.

Предмагничивание шунта приводит к тому, что часть потока ротора выходит за его пределы и осушествляет модуляцию выходно-, го напряжения чувствительных элементов (на фиг. 2,б, показаны эпюры напряжений при некотором промежуточном подмагничи-вании шунта при Q (U ). у2 у1

В результате взаимодействия ротора и шунта внешнее поле, деформируется, и для того, чтобы сохранить синусоидальный характер модуляции, шунт выполняется в виде четного числа подмагничиваемых во встречных направлениях сердечников (на фиг. 1 эти направления показаны точками и крестиками в сечениях сердечников).

При использовании этого датчика углового положения в бесконтактных двигателях постоянного тока с позиционно зависимой модуляцией фазных напряжений просто осушествляется регулирование скорости вращения . путем подмагничивания шунта. Возможны также и другие варианты использования изобретения, например, в качестве управляемого датчика углового положения объектов множительного функционального устройства, когда один из сомножителей— угол, а другой — напряжение.

Предмет изобретения

Магнито-модуляционный датчик углово, го положения, например, ротора бесконтактного электродвигателя постоянного тока, содержащий индуктивные чувствительные элементы и дополнительные магниты, установленные попарно на статоре с фиксированным углом сдвига, и вращающийся постоянный магнит-модулятор, о т л и— ч а ю ш и и с я тем, что, с целью изменения глубины широтно-импульсной модуляции выходного сигнала, датчик снабжен установленным. на статоре между чувствительными элементами и магнитом-модулятором управляемым магнитным шунтом, выполненным из четного числа подмагничиваемых во встречных направлениях тороидальных сердечников, несущих обмотки управления.

481968

ggg a

Составитель В.Лозенко

Редактор О.Стенина Техред Н.ХанееРа

Корректор Л.ОРлова

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие сПатент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Заказ Я ЯЗ Иаа. ТЗ P gQ ° Тираж

Подписное