Преобразователь угла поворота вала в число импульсов

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советскив

Социалистических

Республик(iii76393? (61) Дополнительное к авт; саид-ву Р 696518 (22) 3аявлено 25. 08 ° 78 (21) 2661558/18-24 5 „К„з

G 08 С 9/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет. СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.0980. Бюллетень ¹ 34 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 25. 09. 80 (72) Авторы изобретения

А. Б. Керпель, Б. Е. Базанов и А. П. Теплинский (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В ЧИСЛО ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к электромеханическим устройствам автоматики и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в число импульсов.

По основному авт. св. 9 696518 известен преобразователь угла поворота вала в число импульсов, содержащий магнитопроводящий ротор и статор, состоящий иэ цилиндрического магHHToIIpoвода с установленным на нем внешним полюсным наконечником, внутреннего полюсного наконечника, Г-образные зубцы внешнего полюсного наконечника размещены по внешнему периметру статора во впадинах внутреннего полюсного наконечника, зубцы обоих полюсных наконечников расположены с зазором против зубцов магнитопроводящего ротора, цилиндрического подмагничивающего элемента, установленного на внутреннем полюсном наконечнике, выходной обмотки, размещенной между полюсным наконечниками и индуктивно связанной через магнитопроводящий ротор с цилиндрическим подмагничивающим элементом, цилиндрический магнитопровод соединен с внутренним полюеным наконечником посредством втулки-экрана иэ немагнитопроводного материала с высокой электропроводнос- . тью.

Недостатком такого устройства является низкое быстродействие преобразователя, обусловленное наличием значительного потока расстояния между элементами магнитных контуров, проходящих через оба полюсных наконечника.

При нахождении ротора под зубцами внешнего полюсного наконечника поток рассеяния, проходящий через примыкающий к ротору торец внутреннего полюсного наконечника, уменьшает основной магнитный поток и уменьшает мплитуду сигнала, индуцированного в выходной обмотке. При нахождении ротора под зубцами внутреннего полюсного наконечника ответвляющийся от основного магнитный поток рассеяния, проходящий через примыкающий к ротору торец цилиндрического магнитопровода, индуцирует в выходной обмотке паразитный сигнал шума. В обоих описанных состояниях уменьшается основной выходной параметр преобразователя - отношение величины сигнала к величине шума. Это, в свою очередь, 763937

50 снижает частоту эапитки подмагничивающего элемента, что приводит к уменьшению скорости вращения ротора, а следовательно, снижает быстродействие преобразователя °

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя угла поворота вала в число импульсов, а также увеличение отношения напряжений сигнала и шума.

Цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в число импульсов на торцах цилиндрического магнитопровода и внутреннего полюсного наконечника со стороны ротора выполнены зубцы, взаимно сдвинутые на угол, равный одному эубцовому делению полюсных наконечников.

На Фиг. 1 и Фиг. 2 показана схематическая конструкция преобразователя.

Преобразователь содержит магнитопроводящий ротор 1 и статор 2, состоящий из цилиндрического магнитопровода 3 с установленными на нем внешним зубчатым полюсным наконечником 4 и внутренним зубчатым полюсным наконечником 5, Г-образные зубцы 6 внешнего полюсного наконечника 4 размещены во впадинах внутреннего полюсного наконечника 5 и зубцы об6их полюсных наконечников.4 и 5 расположены с зазором против зубцов 7 ротора 1. На внутреннем полюсном наконечнике 5 установлен цилиндрический подмагничивающий элемент (катушка индуктивности) 8.

Выходная обмотка 9 размещена между обоими полюсными наконечниками 5 и 4. Между внутренним полюсным наконечником 5 и цилиндрическим магнитопроводом 3 установлена втулка-экран

10, выполненная из немагнитного материала с высокой злектропроводностью. На примыкающих к ротору 1 торцах цилиндрического магнитопровода 3 и внутреннего полюсного наконечника 5 выполнены зубцы 11 и 12 соответственно

Преобразователь работает следующим образом.

При прохождении. зубца 7 ротора 1 под зубцами внешнего полюсного наконечника 4 магнитный поток, сформированный катушкой индуктивности Ь, проходит через контур, составленный из ротора 1, зубцов 6, полюсного наконечника 4, цилиндрического магнитопровода 3 и зубцов 11, охватывая витки выходной обмотки 9. При этом, и торцу ротора 1 обращен паз, выполненный на примыкающем к ротору 1 торце внутреннего полюсного наконечника 5.

Таким образом, магнитное сопротивление на пути следования потока рассеяния в торцовом зазоре ротора 1 является максимальным, магнитный поток рассеяния уменьшается и увеличиваетоя амплитуда выходного сигнала преобразователя.

При прохождении зубца 7 ротора 1 под зубцами внутреннего полюсного наконечника 5 контур магнитного потока проходит через внутренний полюсный наконечник 5, зубцы 12, выполненные на его торце, и ротор 1, минуя выходную обмотку 9. При этом, вследствие углового взаимного сдвига зубцов цилиндрического магнитопровода 3 и внутреннего полюсного наконечника 5, рав- ного зубцовому делению полюсных наконечников, к торцу ротора 1 обращен паз цилиндрического магнитопровода

3. Магнитное сопротивление на пути потока рассеяния в торцовом заэоре ротора 1 максимальное, величина потока рассеяния уменьшается и следовательно, уменьшается амплитуда паразитного сигнала шума.

Таким образом, в обоих описанных состояниях наличие зубцов 11 и 12 на торцах соответственно цилиндрическогс магнитопровода 3 и внутреннего полюс25 ного наконечника 5 увеличивает отношение величин сигнала и шума. Вследствие этого допускается эапитывать цилиндрический подмагничивающий элемент (катушку индуктивности) 8 напряжением более высокой частоты, что позволяет увеличить скорость вращения ротора, а следовательно, повысить быстродействие преобразователя.

Ожидаемое увеличение отношения величин сигнала и шума составит 40-60%.

Кроме того, повышение этого отношения упростит построение электронных регистрирующих устройств, преобразующих выходной сигнал преобразователя.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает по сравнению с известным устройством следующие преимущества: повышение быстродействия преобразователя угла поворота вала в число .45 импульсов; повышение отношения величин сигнала и шума; расширение диапазона частот напряжения питания.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в число импульсов по авт. св.

9 696518, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, на торцах цилиндрического магнитопровода и внутреннего полюсного наконечника со стороны ротора выполнены зубцы, взаимно сдвинутые на угол, равный одному эубцовому делению полюсных наконечников.

763937

СоставителЬ И. Назаркина

Редактор И. Каменская ТехредИ.Левицкая Корректор M. Шароши

Заказ 8 44 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4