Индукционный датчик положения намагниченного обьекта

 

0Ц 497688

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ссввтскик

Свциалистическик

Республик

t ! ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.05.74 (21) 2023045/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. Н 02|с 29/02

G 08с 9/00 государственный комите1 Совета МинистРов СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень № 48 (53) УДК 621.313.334. .654.94 (088.8) Дата опубликования описания 30.03.76 (72) Авторы изобретения

Д. В. Свечарник и А. Х. Френкель (71) Заявитель (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ДЛЯ

НАМАГНИЧЕННОГО ОБЪЕКТА

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использова но в качестве датчика положения для развернутых электромеханических систем с подв ижным или неподвижным HBìàãíè÷åí íûtì объектом, например, для электрических ма шин линейного типа.

Известны индукционные датчики положен ия, например, магнесины, содержащ ие ферромагнитный сердечник с,распределенной по его длине обмоткой, переменного тока. Недостатком, известных датчиков является их низкая точность и невозможность использовать их для измерения линейных перемещений в линейных двигателях постоянного тока, применяемых в транспорте.

Целью изобретения является повышение точности и расширение области применения датчика.

Указа|иная цель обеспечивается тем, что датчик снабжают дополнительным ферромагнитным сердечником с раопределенной об|моткой, которую соединяют .с об моткой основного сердечника, и измер ительными элементами.

Ча каждой обмотке датч ика по всей их длине выполнены отпайки с одинаковым шагом, причем между каждой отпайкой основной и дополнительной обмоток включен измерительный элемент. Кроме того, для определения направления магнитного,потока на основном сердечнике,располагают дополнительную лодмагничивающую обмотку постоянного тока.

На фут. 1 схематично изображен датч|ик.

5 Датчик содержит основной сердечник 1 и дополнительный сердечник 2, на каждом из которых расположены распределенные по их длине обмотки 3 и 4 переменного тока, соединенные между собой параллельно. На витках

10 каждой обмотки выполнены отпайки с одинаковым шагом, причем между отпайками основной и дополнительной обмоток включены измерительные элементы 5. На основном сердечнике 1 расположена дополнительная под15 магничи вающая обмотка 6 постоянного тока.

На фиг. 2 — показаны пути прохождения рабочего потока Ф машины, состоящей из развернутых статора 7 и ротора 8, потока Ф

20 возникающего при питании обмоток 3 и 4 переменным током, и потока Ф=, возникающего при питании обмотки 6 постоянным током.

Сердечник 1 расположен в магнитном поле, например в зазоре линейного двигателя посто25 янного тока, а сердечник 2 — вне его.

Принцип работы датчика основан на различной намагниченности отдельных участков сердечника в зависимости от того, находится ли в данный момент участок сердечника над

30 выступом или владиной ротора двигателя.

497688

При подаче питания в обмотку возбуждения двигателя возникает рабочий магнитный поток Ф, который проходит по спинке и зубцам статора двигателя через технологический воздушный зазор, сердечник 1 и далее разветвляется: часть идет вдоль оси сердечника

1, другая часть пронизывает сердечник 1 перпендикулярно его оси и через воздушный зазор проходит в ротор двигателя, затем через рабочий воздушный зазор проходит через сердечник 1 и вместе с частью потока, которая проходит вдоль оси сердечника, через технологический зазор замыкается в зубцах и спинке статора двигателя. Поток Ф проходит вдоль оси сердечника через технологический воздушный зазор, зубцы, спинку, зубцы статора 7, технологический воздушный зазор и замыкается в тепле сердечника. Часть потока

Ф проходит по ротору 8.

Участки сердечника 1 датчика, расположенные над впадиной, намагничиваются больше, так как по ним проходят оба потока Ф и Ф в одном направлении. По участкам сердечника 1 датчика, расположенным над выступами, потоки Ф и Ф проходят по отношению друг к другу под углом, близким к 90 . По отпайкам от частей обмоток, соответствующих более намагниченным участкам сердечника, пойдет больший ток. По величине разности потенциалов идентичных точек обмоток сердечников 1 и 2 можно судить о том, какой из участков сердечника 1 находится над впадиной.

Для получения информации о том, под каким полюсом (N или S) расположен участок сердечника, на обмотку б подается постоянный ток, который создает поток постоянного подмагничивания Ф=, суммирующийся или вычитающийся из рабочего потока Ф.

5 Сердечник 2 может быть выполнен в виде любого делителя напряжения с любым заданным законом распределения между отпайками. В этом случае напряжения на измерительных элементах будут функциями несоответ10 ствия распределения напряжения на обмотке сердечника 1 и заданного напряжения.

Предмет изобретения

15 1. Индукционный датчик положения для намагниченного объекта, содержащий ферромагнитный сердечник с распределенной по его длине обмоткой переменного тока, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

20 точности и расширения области применения, датчик снабжен дополнительным ферромагнитным сердечником с распределенной обмоткой, соединенной параллельно с обмоткой основного сердечника, и измерительными эле25 ментами, причем на витках указанных обмоток выполнены по всей длине отпайки с одинаковым шагом, а каждый измерительный элемент включен между соответствующими отпайками основной и дополнительной обмо30 ток датчика.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что основной сердечник снабжен дополнительной подмагничивающей обмоткой постоянного тока для определения направления магнитно35 го потока, 497688

) !

J.?

Рыг. 1

Р,ж. 2

Составитель А. Головченко

Техред Е. Митрофанова

1(орректор Н. Аук

Редактор В. Левятов

Заказ 518/4 Изд. № 1025 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пв. Сапунова, 2