Способ преобразования угла вала фазовращателя в электрический сигнал

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВЛДЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлеио 01.07,75 (21)2156782/24 Ос присоединением заявки02 К 15/00 02 К 24/ОО Государственный номнтет Сонета Мнннетраа СССР оо делам нзобретеннй н отнрытнй(45) Дата опубликования описания 20.11(71) Заявитель 4) СПОСО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА фАЗОВРАШАТЕЛВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ 2 вляетс и уров межполь вала част одов Изобретение относится к области автоматики, телемеханики и измерительной техники иможет быть использовано для преобразованияповорота вала электромеханического устройства в электрический сигнал,Известен, например, способ преобразованияугла поворота вала фазовращателя, заключающийся в том, что на фазоврашатель подаютнапряжение питания и измеряют сдвиг по фаземежду выходным и опорным напряжениями начастоте возбуждения, пропорциональный углуповорота ротора фазоврацателя.Для точного измерения угла сдвига по фазеду выходным и опорным напряжениями исзуется метод заполнения временного интермежду ними напряжением более высокойоты и подсчет числа периодов (полупери) в этом интервале. Чем выше частотазаполняющего напряжения, по отношению кчастоте напряжения возбуждения фазовращателн, тем точнее может быть измерен уголсдвига по фазе между выходным напряжениемфазоврашателя и опорным, Однако частота заполняющего напряжения ограничена сверху,так как применение высоких частот, измеряемых мегагерцами, существенно усложняет обработку выходного сигнала. Поэтому для упрощения обработки выходного сигнала, приходится снижать частоту возбуждения фазовращателя, что влечет за собой снижение точности измерения сдвига фазы и как следствие, снижение помехозащищенности выходного сигнала особенно при использовании в качестве фазовращателя индуктосина.Целью изобретения я я повышение точности преобразования ня выходного сигнала фазоврашателя,Указанная цель достигается тем, что фазовращатель возбуждают напряжениями двух разных частот, связанных между собой соотношением 1, =1+2 Г, суммируют сигналы, наводимые напряжениями возбуждения, и определяют сдвиг фазы между огибающими выходного и опорного напряжений.Существо способа заключается в следующем. Синусно-косинусные напряжения двух разных частот подают на обмотки возбуждения двух фазовращателей, имеющих общий вал для роторов и общий корпус для статоров. Конструктивно два фаэовращателя могут быть объединены на одном магнитопроводе с полным или частичным совмещением обмоток. В фа. зоврашателях образуются два вращающихся с разными скоростями, пропорциональными частотам питающих напряжений, магнитных полей, которые наводят в сигнальных обмотках575732 Напряжения, полученные на сигнальных обмотках фазоврашателей, суммируют. В результате получают балансно-модулированный сигнал с несущей частотой, равной полусумме частот возбуждения фазовращателей, и с 40частотой огибающей, равной полураэности частот возбуждения фазоврашателей:.. О, +О, гы,впгт- - "-ф-)сои (гх -=; - ф-)+ р) з))с= Ц + 5Из выражения (3) следует, что фаза огибающей балансно-модулированного сигнала относительно опоры меняется пропорционально углуповорота роторов относительно статоров. Затем измеряют фазовый сдвиг между огибающими выходного сигнала и опорного, В качестве 20опорного используют аналогичный балансномодулированный сигнал, полученный суммированием двух напряжений разных частот наспециальном устройстве,25Из выражения (3) вьпекает соотношениечастот возбуждения фазовращателей и частотыогибающей выходного балансно-модулированного сигнала1, =1 г+2 Г,30 формула изобретения гдеи 1 г - частоты напряжений возбуждения фазовращателей.Г - частота огибающей выходного сигнала.Таким образом, предлагаемый способ преобразования угла, по сравнению с существующи ми, позволяет одновременно повысить уровень выходного сигнала фазовращателя за счет формирования его на высокой частоте и повысить точность преобразования за счет измерения фазового сдвига огибающей на низкой частоте,40 Составитель А. ГоловченкоРедактор В. Фельдман Техред О,Дуговая Корректор Л. МельниченкоЗаказ 4046/38 Тираж 917 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППГ 1 Г 1 атенть, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 каждого фазовращателя напряжения на частоте возбуждения и с фазой, пропорциональной углу поворота ротора относительно статора:0 =Бов 1 П(2%,1+Рд) 11 Зг = -)о з 1 п (2)Иг Р К)1 где (.1 о - амплитуда напряжения на сигнальной обмотке;1, - круговая частота возбуждения первого фаэоврашателя;круговая частота возбчждения второго фазовращателя; р - число пар полюсов каждого фаэовращателя;Ы. - угол поворота роторов относительно статоров. Способ преобразования угла поворота вала фазовращателя в электрический сигнал, заключающийся в том, что на фазовращатель подают напряжение возбуждения и измеряют на его выходе сдвиг по фазе между выходным и опорным напряжениями, величина которого пропорциональна углу поворота вала фазоврашателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и уровня выходного сигнала, на фазоарашатель подают напряжения двух частот, связанных соотношением( =. (г+2 Г,где 1, и 1 г - частоты питающйх напряжений, Г - заданная частота огибающей вьходного суммарного напряжения, выбираемая иэ условия требуемой точности измерения фазового сдвига, суммируют сигналы, наводимые укаэанными напряжениями на выходных обмотках фазоврашателя, и определяют сдвиг фазы между огибающими суммарного выходного и опорного напряжений фазовращателей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Ахметжанов А. А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств, М., Энергия, 11,03.75, стр. 58 - 78,