Индукционный фазовый преобразователь

 

ВввиивжзФе в

„®и ти - ахи ч е

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 50l406

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05,03.73 (21) 1891496/24-7 с присоединением заявки No— (23) Приоритет—

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 19.11.76 (51) М Кч 6 08С 9/04

Н 02К 24/00

G 08С 19/38

Гасударственный комитет

Совета Министраа СССР по делам изаеретений н еткрытнй (53) УДК 621.314.

252 (088,8) (72) Авторы изобретения В. Н. Бакулин, Ю. В, Болотнов, В. H. Васильев и Ю. М, Зиненко (71) Заявитель (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ФАЗОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим микромашинам и может быть использовано в устройствах автоматики, вычислительных измерительных приборах и системах.

Известно устройство для преобразования углового положения вала в фазовый сдвиг огибающих двух выходных амплитудно-модулированных напряжений, содержащие электродвигатель, дисковый модулятор с обмотками, дисковые статоры, ротор с обмотками и кольцевой трансформатор. Дисковые модулятор, статор и ротор расположены соосно и параллельно друг другу, причем модулятор установлен на валу двигателя между статором и ротором.

Наличие паразитной индуктивной связи между обмотками статора и ротора вызывает дополнительную ошибку, изменяющуюся по синусному закону от угла поворота входного

2л вала датчика и имеющую период, где

p — число пар полюсов многополюсных обмоток ротора и статора. Амплитуда дополнительной фазовой ошибки зависит от геометрических размеров обмоток и зазоров между дисковыми ротором, модулятором и статором, а также от входного сопротивления токосъемного кольцевого трансформатора.

Цель изобретения — повышение точности преобразования путем исключения паразит2 ной индуктивной связи между обмотками статор а и ротор а.

Это достигается тем, что на валу электродвигателя установлен дополнительный кольцевой трансформатор, а модулятор выполнен в виде двух смещенных аксиально дисков, активные стороны которых обращены к статору и ротору соответственно, причем обмотка одного диска подключена к зажимам

10 источника питания через основной кольцевой трансформатор, а обмотка другого диска— через дополнительный кольцевой трансформатор.

На фиг. 1 схематически изображен индук15 циопный фазовый преобразователь; на фиг. 2 представлена его электрическая схема; на фиг. 3 — плоская многополюсная обмотка; на фиг. 4 — выходное статорное и роторное напряжения.

2О Индукционный фазовый преобразователь содержит (см. фиг. 1) дисковый статор 1 с плоской многополюсной обмоткой 2, дисковые модуляторы 3 и 4 с плоскими многополюсными обмотками 5 и 6, токоподводящие кольцевые трансформаторы 7 и 8, синхронный электродвигатель 9, дисковый ротор 10 с плоской многополюспой обмоткой 11 и кольцевой тр а нсф ор м атор 12.

Электродвигатель 9 имеет ротор 13 (см.

3о фиг, 2) и две обмотки возбуждения 14 и 15, а

3 кольцевые трансформаторы 7, 8 и 12 снабжены роторными обмотками 16, 17 и 18 и статорными обмотками 19, 20 и 21 соответственно.

Статор 1 и статоры трансформаторов 7, 8 и 12 жестко закреплены на корпусе преобразователя. Дисковый ротор 10 и ротор трансформатора 12 установлены на задающем валу 22. Модуляторы 3 и 4 жестко связаны с валом 23 электродвигателя 9. Статорные обмотки 19 и 20 трансформаторов 7 и 8 подключены к источникам питания повышенной частоты, а роторные обмотки 16 и 17 — к обмоткам 5 и 6 дисковых модуляторов 3 и 4.

Обмотка ll ротора 10 подсоединена к роторпой обмотке 18 трансформатора 12, обмотка 2 статора 1 и статорная обмотка 21 трансформатора 12 — к детекторам схемы обработки сигналов.

Принцип работы функционального преобразователя заключается в следующем, При питании через трансформаторы 7 и 8 обмоток 5 и 6 модуляторов 3 и 4, вращаемых электродвигателем 9, напряжениями U,i, и U,i,, повышенной частоты в обмотках 2 и 11 дисковых статора 1 и ротора 10 индуцируются э. д. с., модулированные по амплитуде (фиг.

4). Фаза огибающей роторной з. д. с. U,ïîстоя 1па, а фаза огибающей роторной э. д. с.

U р изменяется при повороте ротора 10 по закону. рсс где а — угол поворота ротора;

p — число пар полюсов плоской многополюсной обмотки (каждый радиальный проводник является полюсом обмотки).

Токосъемный кольцевой трансформатор служит для бесконтактного съема роторной э. д. с. U,.

50I406

Статорная э. д. с. U, и роторная э. д. с.

Vp поступают на амплитудные детекторы, с выхода KQTophlx снимаются два напряжения с частотой, равной частоте огибающих U, и U„, сдвинутые по фазе относительно друг друга на угол <р. Разность фаз ср преобразуется в цифровой код.

Разнесение дисковых статора и ротора, а также применение двух кольцевых трансформаторов, позволяющих исключить гальваническую связь между модуляторными обмотками, полностью исключает в преобразователе паразитную индуктивную связь между роторной и статорной обмотками преобразо15 вателя и, следовательно, дополнительную фазовую ошибку, повышая тем самым точность преобразования угла поворота ротора в фазу.

Формула изобретения

Индукционный фазовый преобразователь, содержащий установленные соосно дисковые статор с обмоткой, модулятор, механически соединенный с валом электродвигателя, с об25 мотками, расположенными на активных его сторонах и связанными с зажимами источника питания через кольцевой трансформатор, и ротор с обмоткой, установленный на задающем валу, отличающийся тем, что, с целью

30 повышения точности преобразования, на валу электродвигателя установлен дополнительный кольцевой трансформатор, а модулятор выполнен в виде двух смещенных аксиально дисков, активные стороны которых обращены

35 к статору и ротору соответственно, причем обмотка одного из дисков подключена к зажимам источника питания через основной кольцевой трансформатор, а обмотка второго диска — через дополнительный кольцевой трансформатор.

501406 айаг. >у

Составитель А. Головченко

Техред T. Курилко

Корректор Л. Котова

Редактор И. Грузова

МОТ, Загорский филиал

Заказ 3789 Изд. № 1059 Тираж 830 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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