Индукционный функциональный преобразователь угла поворота

(32) Приоритет осударстеенный намитеСавета Министров СССеа делам изссратенийи стива тий 1.335 (088.8) 53) Ъ ень15 25.04,74. Бюл убликов ата опубликования описания 02.10.74 2) Авторы изобретения П. Волков, Б. П, Рощин и А. А, Набатников(71) Заявите сковскии институт электронн машииостроен(54) ИНДУКЦИОННЫЙ фУНКЦИОНАЛЪНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛА ПОВОРОТАИзобретение относится к измерительной и ,вычислительной технике и предназначено для функционалыното преобразования угла поворота в амплитуду переменного напряжения, пропорциональную синусу удвоенного угла. Изобретение может быть применено в следящих системах автоматики, а также в аналоговых вычислительных устройствах.Извеспны аналогичные индукционные функциональные преобразователи, например поворотные трансформаторы, а также индукционные датчики углового перемещения, Эти устройства (электромашинного типа) содержат неподвижный статор с намотанными на неьм определенным образом обмотками и подвижный ротор или с обмотками (для поворотного трансформатора) или без обмоток.В поворотном трансформаторе при формировании сигнала, пропорционального сириусу удвоенного убегла, необходимо или применение механического повышающего редуктора или усложненной схемы выключения роторных и статорных обмоток. Недостатком поворотного трансформатора является также контакгность, устранигь,которую можно лишь с применением дополнительного элемента в конструкции - переходного трансформатора.Кроме того, известные устройства характеризуются сложностью конструкции, обусловленной наличием четырех статорных обмоток,а также профилированного ротора из магнитного материала.Цель изобретения - упрощение конструкции индукционного функционального,преобра зователя угла поворота при воспроизведениисинусоидальной зависимости функции двойного угла.Для этого в предлагаемом устройстве роторвыполнен в виде, двух полуцилиндрических о сердечников, жестко связанных между собойчерез еирямоугольный электропроводящийэкран.На чертеже изображен индукционный функциональный преобразователь угла доворота, 5 Статор 1 представляет собой магнитопро)водящий полый цилиндр, на внутренней образующей поверхности которого имеются пазы с размещенными в них синусоидально распределенными обмотками возбуждения 2 и О выходной обмоткой 3 для измерения ситнала,Оомотки расположены в пространстве взаимно перпендикулярно. Ротор, жестко связанный с валом 4 задания угла поворота (р), состоит из диаметрально расположенного 5 плоского прямоугольного электропроводящегоэкрана 5, по обеим сторонам которого расположены полуцилиндрические сердечники 6 и 7. Числа виточков обмоток возбуждения и измерения, расположенных в пазах статора, дела ются равными425186 Составитель Б. РощинТехред Л. Богданова едактор Т. Иванова Корректор Т. Хворо Изд.775 Тираж 6 Подписное аз 2672/1 пография, пр. Сапунова, 2 ф ап - ф ащаксЗ 1 П Хпф ап - ф аваксСОЗ хпфгде ф 2 втахс и и зтахс максимальное число витков паза обмоток возбуждения и измерения соответственно.ап - угловое положение и-ого паза, Принцип работы индукционного функционального преобразователя угла поворота заключается в следующем.При нулевом (нейтральном) полажении ротора (угол гр=О) плоскость экрана 5 перпендикулярна к обмопке возбуждения 2. Поэтому потокосцепление и, соответственно, ток взаимоиндукции, наводимый в экране, равны нулю. В результате этого и потому что обмотки взаимно перпендикулярны и,потокосцепление между ними отсутствует, выходное напряжение сваях=О.Отклонение ротора от нейтрального положения (угол грО) при условии равномерности воздушного зазора 6, синусоидальносги и перпендикулярности, обмоток и малости мапнипного сопротивления материала сердечников по сравнению с сопротивлением воздушного промежупка между статором и ротором потОкосцепление экрана с обмоткой возбуждения пропорционально косинусу угла гр, а его потокосцепление с выходной обмогкой - синусу угла гр. Поэтому при 1 рФО в выходной обмотке 3 токами, протекающими в экране 5, возбуждается э,д.с пропорциональная произведению з 1 п 1 р",сояр. Это приводит к электрической редукции с козффициентом 2 и к законну изменения величины выходного напряжения пропОрционально синусу 5 двойного угла, т. е.живых - К 1 81 п сс соз Р = К, з 1 п 2 У,При повороте ротора относительно нулевогот Е 10положения на угол гр=+ - или угол гр= --2 2экран 5 будет находиться в другом нейтральном положении, обу 1 словленном перпендикулярнастью плоскости электромагнитного экрана к выходной обмотке измерения, при 15 этом Увых -- О,При переходе экрана через нейтральныеположения фаза выходного напряжения изменяется на 180. 20 П р е д м е т и 3 о б р е т е н.и я Индукционный функциональный преобразователь угла поворота, содержащий цилиндрический стагор с обмотками возбуждения и из мерения и ротор, расположенный внутри статора и соосно с ним, отличающи,йся тем, что, с целью упрощения конструкции при воспроизведении синусоидальной зависимости функции двовного угла, в нем ротор выпол нен в виде двух полуцилиндрическ 1 их сердечников, жестко связанных между собой через прямоугольный электропроводящий экран.