Трехфазный сельсин-датчик для измерения перемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>741039 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 031078 (21) 2674986/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 1506.80. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 1806.80 (51)М. Кл.2

G 01 В 7/30

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317..39:531.14 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.A. Лебедев, Л.Е. Крайтман, A.M. Тув и В.Г. Гоев (71) Заявитель

Ивано-Франковский завод механических прессов (54) ТРЕХФАЗНЫИ СЕЛЬСИН-ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИИ

Целью изобретения является повышение точности при измерении угловых перемещений. для достижения поставленной цели зубчатая шкала и магнитопровод сельсин †датчи выполнены в виде ориентированных относительно объекта кольца или части его, а датчик снабжен вторым магнитопроводом, идентичным первому и расположенным относительно него диаметрально противоположно со смещением на 1/2 эубцового шага шкалы и с последовательным соединением обмоток .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трехфазный сель- 20 син-датчик для измерения перемещений объекта, содержащий зубчатую шкалу, связываемую с объектом, магнитопровод .со стержнями, а также возбуждаю« щую и фаэные обмотки, размещенные на 25 стержнях магнитопровода (2).

Однако этот сельсин-датчик не позволяет измерять угловые перемещения объекта и не обладает достаточной точностью.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения угловых перемещений поворотных узлов тяжелых станков, оснащенных

ЧПУ и цифровой индикацией.

Известны оптические устройства для измерения линейных и угловых перемещений (1), которые обладают высокой точностью, однако недостаточно надежны в эксплуатации при работе в производственных условиях. С этих позиций более предпочтительными являются измерительные устройства индуктивного или трансформаторного типа.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема включения обмоток датчика; на фиг. 2 — взаимное расположение магнитопроводов и шкалы.

Датчик содержит зубчатую шкалу 1, выполненную в виде кольца, смонтированного на подвижном узле станка, и закрепленные неподвижно магнитопроводы 2 со стержнями 3-10, на которых расположены катушки фаз А, В и С в порядке следования этих фаз.

Обмотки фазы A размещены на стержнях 4,-5 магнитопровода и соединены последовательно встречно. Аналогично соединены обмотки фаэ В и С,,раэ741039 мещенные на стержнях 6, 7 и 8, 9 соответственно, Число стержней магнитопровода, приходящихся на каждую фазу, должно быть кратно двум, и чем оно больше, тем больше выходной сигнал датчика и меньше погрешность, обуслов-. ленная неточностью изготовления магнитопровода и шкалы.

Возбуждающая обмотка EF охватывает каждый из стержней обоих магнитопроводов. Расстояние между стержнями магнитопровода с учетом толщины одного стержня, т.е. шаг c(магнитопровода, не совпадает с эубцовым шагом ck.ш шкалы и определяется соотношением:

2mn - 1 15

2m где m — число фаз, n — конструктивный коэффициент (любое целое число).

При m=3 и n=l шаг сА„, магнитопровода щ может быть выбран равным 5/6 или 7/6 эубцового шага шкалы.

Сельсин-датчик работает следующим образом.

ПpH подведении напряжения переменного тока к обмотке EF возбуждения в фазовых обмотках наводится ЭДС, которая при смещении шкалы 1 относительно магнитопровода 2 изменяется по закону, близкому к синусоидальному. При перемещении зубчатой шкалы на величину, равную одному зубцовому шагу шкалы, происходит полный период изменения напряжения в каждой фазе, причем сдвиг напряжений между фазами равен 120О

Сельсин-датчик может работать и в обращенном режиме - при питании его со стороны трехфаэной обмотки. B этом случае выходное напряжение, снимаемое с обмотки EF, также будет функцией 40 положения шкалы.

Для уменьшения внутришаговой погрешности сельсин-датчика стержень 4 магнитопровода устанавливают со смещением на 1/2 зубцового шага шкалы относительно магннтопровсда 2, благодаря чему о новная и нечетные гармоники внутришаговой погрешности датчика при соответствующем соединении обмоток возбуждения обоих магнито проводов взаимно компенсируются.

Для уменьшения погрешностей, обусловленных неточностью монтажа или неточностью изготовления магнитопровода и шкалы, например отклонением формы их поверхности от окружности и т.п., вокруг шкалы устанавливают симметрично, по крайней мере, две пары идентичных магнитопроводов, расположенных диаметрально противоположно.

Благодаря укаэанному выполнению сельсин-датчика повышается его точность при измерении угловых перемещений объекта.

Формула изобретения

Трехфазный сельсин-датчик для из— мерения перемещений объекта, содержащий зубчатую шкалу, связываемую с объектом, магнитопровод со стержнями, возбуждающую и фаэные обмотки, размещенные на стержнях, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при измерении угловых перемещений, зубчатая шкала и магнитопровод выполнены в виде ориентированных относительно объекта кольца или части его, а датчик снабжен вторым магнитопроводом, идентичным первому и расположенным относительно него диаметрально противоположно со смещением на 1/2 эубцового шага шкалы и с последовательным соединением обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 517782, кл. G 01 B 11/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 175246, кл . G 01 В 7/02, 1963 (прототип).