Датчик положения ротора бесконтактной электрической машины постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 750270 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 23.09.77 (21) 2527346/25-28

3 (51)M, К.п.

O 03. В 7/30 с присоединением заявки №

Государственный камитет (23) Приоритет ссер дю делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубли ковання описан ия 2 5,07.80 (53) УДК 531. l4. .083.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э. E. Ефименок и В. В. Путников (71) Заявитель (5 ) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА БЕСКОНТАКТНОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано при проектировании бесконтактных .. электрических машин постоянного тока, в особенности бесконтактных тахогенераторов постоянного тока.

Известен индуктивный датчик углового положения ротора с подмагничиванием, содержащий корпус с чувствительными элементами, включающими замкнутый, ферритовый,,прямоугольной формы сердечник с обмотками, плоскость окна которого совпадает с плоскостью продольного сечения датчика, и расположенный в цилиндрической расточке корпуса ротор с постоянным цилиндрическим магнитом, намагниченным вдопь оси датчика, и с фигурными полюсными наконечниками (11.

Расположение плоскости окна сердечника такого датчика в плоскости эго продольного сечения и наличие нолюсных наконечников обуславливают его большие габариты по диаметру.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик положения ротора бесконтактной электрической машины постоянного тока, содержащий корпус, внутри которого распопо5 жены чувствительные элементы, выполненные в. виде замкнутых сердечников с окнами и обмотками, дополнительные маг,нитопроводы и ротор, выполненный в ви1О де постоянного магнита с магнитными экранами (21

В этом датчике благодаря расположению плоскости окна сердечника перпендикулярно радиусу корпуса и отсутствию

35 полюсных наконечников удается уменьшить диаметральные габариты устройства.

Однако габариты датчика остаются достаточно большими, так как определяются суммой радиуса расточки и радиальной топшины корпуса.

Стремление выполнить датчик с предельно малыми габаритами ограничивает» ся возрастающими трудностями прп намотке сердечника с черезмерно MBJlbM ок750

270

35 н е

40 бОчим потоком, Выходящим из полюсОВ, Датчик работает следу1ощим образом.

Магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом 6 ротора, в положении, изображенном на фиг. 1, 2, проходит по пути: полюс N — воздушный зазор — ко- 45 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я нец магнитопровода, находящийся под полюсом Я, - дополнительный магнитопровод 5 — сердечник 2 - дополнительный магнитопровод 5 — конец магнитопровода, находящийся под полюсом 5, — воздушный зазор — полюс 9 магнита 6. При этом сердечник 2 насьпцается магнитным потоком и индуктивное сопротивление обмотки

4 имеет минимальное значение. Обмотка

4 BIQIIO IBHG B CBTb переменного TOKG повышенной частоты. Ток обмотки при этом имеет максимальное значение, что соответствует максимальной величине напряжения на выходе датчика. Сигнал на вычто позволяет использовать магнит минимальной массы и габаритов.

3 ном и уменьшением массы магнита в расточке, которая становится недостаточной для эффективного подмагничивания сердечника.

Кроме того, подмагничивание сердечника осуществляется потоком рассеивания магнита, что требует его большей массы и габаритов. аделью изобретения является уменьшение габаритов датчика.

Это достигается тем, что плоскости окон сердечников и ось намагничивания

L постоянного магнита расположены перпендикулярно оси корпуса в дополнительных магнитопроводах так, что их оси параллельны оси корпуса, выполнены расточки, в одной из которых расположены сердечники, а в другой-ротор.

На фиг. 1 изображен датчик, продоль ный разрез„на фиг. 2 — вид по. стрелке

А на фиг. (вид на ротор датчика); на фиг, 3 — вид по стрелке Б на фиг. 1 (вид на сердечник с обмотками).

Датчик содержит корпус 1, внутри которого расположены чувствительные элементы, выполненные в виде замкнутых сердечников 2 с окнами 3 и обмотками дополнительные магнитопроводы 5 и ротор, выполненный в виде постоянного магнита 6 с магнитными экранами 7.

Плоскости окон 3 сердечников и ось 8 намагничивания постоянного магнита 6 расположены перпендикулярно оси 9 корпуса.

В дополнительных магнитопроводах 5 выполнены расточки 10 и 11, в одной из них (10) расположены сердечники 2, а в другой (11) — ротор — постоянный магнит

6 и магнитные эк а ы 7

25 ходе датчика используется для управления. силовыми транзисторами

В другом положении ротора датчика, например при. перемещении ротора на 90 по отношению к рассмотренному случаю, магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом, не насыщает тот же, рассмотренный выше, сердечник 2, что соответствует максимальному значению индуктивного сопротивления обмотки 4 и минимальному значению тока, протекающего через обмотку. При этом напряжение не выходе датчика минимальное.

Диаметральные габариты предлагаемого датчика определяются, в основном, длиной большей стороны прямоугольного сердечника поэтому датчик может бьггь выполнен миниатюрным: при использовании сердечника с длиной большей стороны 4 мм удается уменьшить диаметр корпуса датчика до 12 мм, что значительно меньше, чем в известных конструкциях.

В отличие от известных, предлагаемый датчик может бьггь выполнен миниатюрным при использовании относительно большого сердечника, окно которого допускает намотку на станке.

Несмотря на миниатюрные размеры, в расточке беэ увеличения диаметра корпуса может быть размещена оптимальная, с точки зрения эффективного подмагничивания, масса магнита благодаря возможности изменения размера магнита вдоль оси датчика.

Кроме того, в предлагаемом датчике подмагничивание с ердечника осуществляеч ся не потоком рассеивания, а полным раДатчик положения ротора бесконтактной электрической машины постоянного тока, содержащий корпус, внутри которого расположены чувствительные элементы, выполненные в виде замкнутых сердечников с окнами и обмотками, дополнительные мат нитопроводы и ротор,выполненный в виде постоянного магнита с магнитными экранами, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, плоскости окон сердечников и ось намагничивания постоянного магнита расположены перпендикулярно оси корпуса в дополнительных

750270 S

1, Сб. Двигатели постоикого тока с полупроводниковыми коммутаторами. Л, Наука", 1972, с. 125-129.

2. Авторское свидетельство СССР № 233486, кл. G 08 С 19/38, 1967 (прототип) .

10 магнитопроводах так, что их оси параллельны оси корпуса, выполнены расточки, в одной из которых расположены сердечники, а в другой — ротор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ЦНИИПИ Заказ 4618/31

Тираж 801 Подписное

Фипиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4