Устройство для передачи электрических сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16. 02. 81 (21) 3250106/18-24

{Иф М. Куа.з

G 08 С 19/46

//G 01 0 5/12 с присоединением заявки М

Государствениый комитет

СССР по делам изобретений и открытий . (23) Приоритет

Опубликовано 30.09,82.Бюллетень Но 36 (53) УДК 621. 398 (088.8) Дата опубликования описания 30.09.82

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СИГНАЛОВ

Йзобретение относится к информа= ционно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и энергетике для параллельной бесконтактной передачи электрических измерительных сигналов с нескольких тензорезистивных преобразователей, располагаемых на вращающемся объекте, в системах контроля и регулирования предельных режимов работы.

Известны многоканальные бесконтактные токосъемные устройства, содержащие питающий бесконтактный токосъемник трансформаторного типа и передающие токосъемники, количество которых определяется количеством измерительных каналов.

Все вращающиеся трансформаторы этого устройства расположены вдоль оси вала и заключены в общий корпус (1).

Данные устройства имеют ограниченную область применения, так как количество измерительных каналов в них ограничено допустимой длиной вала, которая определяется из условий механйческой прочности и общей компоновки контролируемого вращающегося объекта.

В машиностроении, особенно в ави ационном двигателестроении, часто оказывается невозможным размещение требуемого числа измерительных каналов в заданных осевых размерах объема, предназначенного для установ» ки токосъемных устройств °

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для бесконтактной передачи электрических сигналов тензорезистивных преобразователей, располагаемых.. на вращающемся объекте, содержащее первый и второй бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, соответственно питающий и передающий, состоящие из статора и ротора с размещенными на них неподвижными и вращающимися обмотками, тензометрический мост, вход которого подключен к вращаю- щейся обмотке питающего токосъемника, а выход соединен с вращающейся обмоткой передающего токосъемника; генератор, выход которого соединен с неподвижной обмоткой питающего токосъемника, н регистрирующий блок подключенный к неподвижной обмотке передающего токосъемника 2

Недостаток устройства заключаетcd в том, что для образования мно3 96 305,1 гоканального устройства необходимо увеличить количество передающих токосъемников до числа и измерительных каналов ° При этом передающие токосъемники должны размещаться соосно; что приводит к увеличению осевых размеров устройства.

Цель изобретения - повышение информативности устройства,.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для передачи электрических сигналов, .содержащем первый и второй бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, выполненные из статора и ротора с размещенными на них соответственно неподвижными и врацающимися обмотками, тензометрический мост, входы ко" торого подключены к вращающейся обмотке первого токосъемника, выходы . соединены с вращающейся обмоткой вто рого токосъемника, генератор, выход которого подключен к неподвижной об-. мотке первого токосъемника, регистри рующий блок, подклЮченный к неподвижной обмотке второго токосъемника, и измерительные каналы, введены синхронный коммутатор, по числу измерительных каналов и тензометрических мостов и и регистрирующих блоков, статор второго токосъемника выполнен в виде Н-образных равномерно расположенных по окружности токосъемника и ферромагнитных секторов, на которых размещены неподвижные обмотки, ротор выполнен из и П-образных ферромагнитных магнитопроводов, равномерно расположенных по окружности ротора с размещенными на каждом из них вращающимися обмотками, выходы генератора подключены к выводам неподвижной обмотки первого токосъемника, выводы вращающейся обмотки которого соединены с входамн тензометрических мостов, выходы тенэометрических мостов подключены к выводам вращающихся обмоток вторых токосъемников, выводы неподвижных обмоток которых соеди-. нены с соответствуюцими входами синхронного коммутатора, выводы синхрон ного коммутатора подключены к входам соответствующих регистрируюцих блоков.

На фиг. 1 изображена схема передающего (второго) токосъемниками на фиг. 2 — то же, вид сбоку;.на фиг.3 электрическая схема предлагаемого устройства.

Токосъемник состоит из и Н-образных ферромагнитных секторов 1, равномерно расположенных по его окружности с размещенными на их средней части 2 неподвижными обмотками

3, которые образуют статор токосъемника. Ротор передающего токосъемника состоит из П-образных ферромагнитных магнитопроводов 4, равно,мерно расположенных по окружности вала 5, с размещенными на них вращающимися обмотками 6. Между секторами 1 статора и магнитопроводами 4 ротбра передаюцего токосъемника предусмотрен гарантированный зазор

7, обеспечиваюций свободное вращение ротора относительно статора.

Схема предлагаемого устройства (фиг. 21 включает в себя питающий

10 генератор 8, питающий < первый) бесконтактный токосъемник 9 трансформа торного типа с неподвижной 10 (Wl) и вращающейся 11 (W2) обмотками, тентензометрические мосты 12, располо15 женные на вращающемся объекте 13, передающий бесконтактный токосъемник 14 трансформаторного типа с вращающимися 15 (w3) и неподвижными 16 (W4) обмотками, синхронный

--О коммутатор 17 и регистрирующие блоки 18, причем количество тензометри ческих мостов 12, вращающихся 15 (Ч3) и неподвижных 16 (W4) обмоток передающего токосъемника 14 и регистрирующих блоков 18 равно числу и измерительных каналов.

Устройство работает следующим образом.

Питание всех тенэометрических мостов 12 осуществляется генератором

8 посредством питающего токосъемника 9. Вращающиеся обмотки 15 передающего токосъемника 14 подключены к измерительным диагоналям соответствующих тензометрических мостов 12, З5 поэтому через этн обмотки протекают токи, пропорциональные величине раэбаланса тензометрических мостов 12, вызванного изменением величины сопротивлений, включенных в его плечи

4g тензорезисторов.

Магнитный поток, возбуждаемый током раэбаланса тензометрических мостов 12 в П-образных магнитопроводах передающего токосъемника 14, 45 замыкается через гарантированный . зазор 7 и Н-образные ферромагнитные секторы 1 статора. При этом в неподвижных обмотках 16 передающего токосъемника 14 наводится Э>.,С величина которой пропорциональна величине магнитного потока, замыкающегося в данный момент времени через магнитопровод рассматриваемого канала. Коммутатор 17 работает синхронно с частотой врацения вращающегося объекта 13 и обеспечивает подключение. неподвижных обмоток 16 передаюцего токосъемника 14 к входам соответствующих регистрируюцих блоков

18 таким образом, чтобы в любой мо60 мент времени вход измерительного блока 18 в каждом иэ и измерительных каналов был подключен к неподвижной обмотке 16, размеценной на том

Н-образном секторе 1 статора пере65 дающего токосъемника 14, через кото963051

Формула изобретения

Г

1

I 1 рый в этот момент щремени замыкается магнитная цепь, П-образного магнитопрьвода, вращающаяся обмотка .,которого связана с тензометрнческим мостом соответствующего канала.

Предлагаемое устройство для передачи электрических сигналов позволяет увеличить число измерительных каналов и обеспечивает одновременное получение информации с нескольких тензорезистивных мостов, расположенных в различных точках вращающегося объекта. Кроме того, по-сравнению с известными устройст вами, особенно в случае контроля параметров вращающегося объекта, диаметр вала. которого имеет значительные размеры, а осевое пространство в месте установки токосъемника ограничено, оно имеет большую информативность.

Устройство для передачи электрических сигналов, содержащее первый и второй бесконтактные токосъемники трансформаторного типа, выполненные иэ статора и ротора с размещенными на них соответственно не-, подвижньэли и вращающимися обмотками, тензометрический мост, входы которого подключены к вращающейся обмотке первого токосъемника, выходы . соединены с вращающейся обмоткой второго токосъемника, генератор, выход которого подключен к неподвижной обмотке первого токосъемника, регистрирующий блок, подключенный к неподвижной обмотке второго токосъемника, и измерительные каналы, о т л н ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения информативности, в него введены синхронный коммутатор, по числу измерительных каналов п тенэометрических мостов и и, регистрирующих блоков, статор второго токосъемника выполнен в виде Н-образных равномерно расположенных по окружности токосъемника ферромагнитных секторов, на которых размещены неподвижные обмотки, ротор выполнен из и П-образных ферромагнитных магнитопроводов, равномерно расположенных по окружности

35 ротора с размещенными на каждом из них вращающимися обмотками, выходы генератора подключены к выводам не.подвижной обмотки первого токосъемника, выводы вращающейся обмотки которого соединены с входами тензометрических мостов, выходы тензометрических мостов подключены к выводам вращающихся обмоток вторых токосъемников, выводы неподвижных обмоток

25 которых соединены с соответствующими входами синхронного коммутатора, выводы синхронного коммутатора подключены к входам соответствующих регистрирующих блоков.

30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 468326 кл. Н 01 R 39/00, 1975.

2. Русев В.Г., Андрианова Л.П.

35 Индуктивные и магнитомодуляционные преобразователи для передачи информации с вращающихся объектов. М., "Энергия", 1979, с. 8, 38-42, рис ° 12

13 (прототип).

96 3051

Составитель Г. Корсаков

Редактор A. Лежнина Техред М.Рейвес

Корректор Н. Король

Заказ 7521/74 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ултород, ул.Проектная, 4