Индуктивный датчик угловых перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) 01) 36 Н) Н 02 0Май 1 ар елзство "СССР 9.01,78.: ТАНК УГЛОВЫХ 765944, о т УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЗНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЭОБ К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛ(54)(57) ИНДУКТНВНЬЙ ДАПЕРЕМЕШЕНИЙ по.авт. св л и ч а в щ и й с я тем, что, с цейьюрасширения Функциональных возможностей, он снабжен двумя парами трансФорматорно связанных обмоток нервич 4ные обмотки подсоединены к вйодным,клеммам, а вторичные обмотки подключены соответственно к двум Фазам об"мотки статора, при этом вторичные обмотки выполнены с выводами от средней точки и упомянутые выводы соединены между собой,Изобретение относится к .электро-.технике и может быть применено в следящих приводах в качестве измерителяугла рассогласования,По основному авт. св. 9 765944 известен индуктивный датчик угловых перемещений,содержащий кольцевой шихтованный статор с в-фазной обмоткой,соединенной с входными.и выходными.к ротору ярмами, между которыми размещена зубцовая зона с 4 рюК (приК - целое число) расположенными равномерно по окружности закрытыми пазами, 15а каждая фаза обмотки образована 4 рсекциями, каждая из которых выполненапутем встречной намотки проводниковна К соседних .зубцах,пркчем каждые 2 рсекции, расположенные.на статоре с уг"2 Оловыми.интервалами порад,объедине".Рны последовательно в группы, и кая.дые две группы расположенные с интервалами по - рад, соединены меж-,ду собой, и общая точка укаэанныхгрупп подключена к выходной клеммеданной фазы (1.Однако устройство характеризуетсяограниченными функциональными возмож"ностями, Оно может быть выполнено смалой аксиальной длиной. Переменныймагнитный поток не проходит через воздушный зазор, замыкаясь по стали вокруг закрытых пазов, что обеспечиваетснижение потребляемой мощности. В известном датчике обе Фазы обмотки ста"тора подключаются к общему однофазному источнику питания. В связи с этимобразуется пульсирующий переменныймагнитный поток, который не может служить носителем информации Об угловом 40положении сельсина-датчика, как этоимеет место в сельсинах-приемниках,Цель изобретения - расшкрение Функциональных воэможностей датчика.Поставленная цель достигается тем, 4что индуктивный датчик угловых перемещений дополнительно снабжен двумя парами трансформаторно связанных обмо"ток, первичные обмотки подсоединенык входным клеммам, а вторичные обмотф 5 Оки подключены соответственно к двумфазам обмотки статора, при этом вторичные обмотки выполнены с выводамиот средней точки и упомянутые выводы;соедйнейы между собой,На фиг, 1 показана конструктивнаясхема электромашинной части датчикана Фиг. 2 - принципиальнаясхема датчика.Электромашинная часть датчика 60(фиг, 1) содержит статор 1 и ротор 2,выполненный в виде постоянного магии"та. Закрытые пазы статора 1 расположены равномерно по окружности, разде"ляющей статор 1 на два ярма 3 и 4, , 65 причем сечение наружного ярма 4 боль ше, чем сечение внутреннего 3. Число пазов статораХ:8 рК,где Р - число пар полюсов ротораК - целое число.При р=1 двухфазная обмотка статора содержит восемь секций 5 - 12,каждая из которых расположена в К со.седних пазах (К=4), Каждые 2 р секций,расположенные на статоре 1 с угловыми интервалами по - рад, т.е. приУ2р=1 две секции, расположенные напротив, например секции 5 и 9, объедине.ны последовательно в группы. КаждаяФаза образована последовательным соединением двух групп, расположенныхна таторе 1 с угловыми интерваламипо р рад (при Р 1 - перпендикуляр- .но)В первую Фазу (фиг. 2) входятГруппы секций 5, 9 и 7, 11, а вовторую - -Ьппы секций б,10 и 8,12.Точка соединения секций 7 и 9 под-.ключена к выходной клемме 13, а точ"ка соединений секций 8 и 10 - к выходной клемме 14. Свободные концыдвух фаз соединены с вторичными обмотками 15 и 1 б от средних точек, иэти выводы объединены. Первичные обмотки 17 н 18 трансформаторов 19 и20 подключены к входным клеммам 21"24 датчика,Датчик работает следующим .образом,На входные клеммы 21-24 устройстваподается двухфазная система переменных напряжений частоты ы от датчика угловых перемещений, например,от синусно-косинусного вращающегосятрансформатора (ОКВТ)О =О БЬ/3 1 ою 119 О00 оОВ /3 5 Ю Ш 1 120 0где 0 " амплитуда лыходного напряжеОния;- угол поворота ротора СКВТ.Напряжения на вторичных обмотках15 и 16 трансформаторов 19 и 20 равны0 фК О эпья 1 пю;Ю ТР ОО: К Осозе эйли озЬ;И, тр огде К - коэффициент трансформации,При подаче на зажимы Фазы переменного напряжения две соединенные после довательно группы образуют иНДУктивный делитель напряжения. Индуктив ность каждой группы зависит от углового положения постоянного магнита. Геометрия статора 1 выбрана таким образом, что магнитный поток ф постоянного магнита ротора 2 насыщает К соседних зубцов и оставляет ненасыщенным наружное ярмо 3, В связи -с. этим в. положении, показанном на .ФиГ. 1, секции 5 и 9 обладают мини9/56 Тираж 687 ВНИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, 3 аказ 56 Подпиа СССР кого комитекий. и открыт5, Ваушская й аб д,филиал ППП фПатеитфф гУжгорсд роектная,мальной индуктивностью, а секции 7 н 11 т,максимальной. При повороте на угсл, равныйрад, соотношение индуктивностей изменяется на обратнье, а при повороте на угол, равный Урад, возвращается к исходному. В 5 связи с этим устройство с 2 р"полюс"ным ротором в электрическом соотношении является 4 р-полюсным. При соответствующей конфигурации полюсов ротора 2 может быть полуЧена синусои . дальная зависимость. индуктивности об. моток от угла поворота.При условии что за положительное .направление вращения ротора 2 приня-. то вращение против часовой стрелкие 5 напряжение на выкодных клеммах 13 и 14 относительно объединенных средних точек обмоток 15 и 16 при р 1 состав.р з ьзпМсоаЫ;О й СК У сО 5 Ь 831 ъюзфп 20 у14 где С - относительная глубийа модуля"ции электромашинной части датчика;Ы - угол поворота ротора 2 относительно статора 1.Разностное напряжение между клеммами 13 й 14 представляет собой выходное напряжение датчика угла рассогласования и равно где Э =ъЫ - угол рассогласования.Предлагаемый датчик обеспечивает получение нового качества - способ.ности измерения угла рассогласования, что достигается созданием переменно" го магнитного поля, распределение ко" торого по окружности статора 1 эави" сит от.соотношения входных напряже- нийе