Фазовращатель

279371 Союа Советских Социалистических Республик,078088.8) Комитет по деламобретений и открытийри Совете МинистровСССР Авторизобретения а онов Заявите ЗОВРАЩАТЕ Настоящее изобретение относится к устроиствам автоматики и вычислительной техники и может быть применено в фазовых следящих системах и преобразователях с формулой преобразования: угловое (линейное) положение (перемещение) - фаза - код.Известны фазовращатели на основе многофазных датчиков угловых (линейных) перемещений с использованием многофазного напряжения, подключаемого к многофазной об О мотке возбуждения датчика. Выходной сигнал снимается с одной выходной обмотки и переключается к нагрузке.Главный недостаток такого фазовращателя состоит в том, что для получения высокой 1 точности фазовращателя звезда векторов мцогофазного напряжения должна быть симметричной с высокой степенью точности,Известны фазовращатели с применением однофазного питания обмогки возбуждения 20 датчика и использованием для получения эффекта вращения фазы специальных мостиковых схем на КС-цепочках, вход которых подключен к выходной двухфазной обмотке датчика, а выход - к нагрузке. Недостатком 25 такого типа фазовращателя является необходимость для получения высокой точности преобразования высокой точности настройки фаз осдвигающих КС-цепочек и, как следствие этого, - нестабильность характеристик фазо вращателя от изменения температуры, часто. ты питания и др.Общим недостатком обоих известных типов фазовращателей является необходимость высокой точности в симметрии многофазных обмоток датчика.Предлагаемый фазовращатель отличается тем, что в нем дополнительно установлен фазовращающий контур на КС-цепочках, подключенных параллельно фазам двухфазной выходной обмотки датчика, причем нагрузка подключена к средним точкам РС-цепочек.Такое построение фазовращателя обеспечивает высокую точность преобразования при относительно невысокой точности симметрии векторов питающего напряжения многофазного фазовращателя и относительно невысокой точности настройки фазосдвигающих цепеи.Кроме того, точность преобразования остается достаточно высокой, например, прц обрыве всех фаз возбуждения, кроме одной.На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого фазовращателя: на фиг. 2 - принципиальная схема датчика ц фазосдвигающего контура; на фиг, 3 - векторная диаграмма фазовращателя.Фазовращатель состоит из датчика 1 углового (илп линейного) перемещения, имеющего многофазную (число фаз более одной)обмотку возбуждения и двухфазную выходную обмотку. Пространственный сдвиг мекду фазами выходной обмотки составляет 90 эл, град.Выходная двухфазная обмотка подключена к мостиковому фазосдвигающему контуру 2 на КС-цепочках. Фазосдвигающий контур должен быть построен таким образом, чтобы обеспечить преобразование двух поступающих на него напряжений Л и Ь, в напряжение вида: где Й - произвольное число; ф - произвольный угол.Иными словами, он должен преобразовывать, например, систему из двух напряженийпостоянной и равной временной фазы, амплитуды которых изменяются пропорциональносинусу и косинусу, например, некоторого угла,в напряжение постоянной амплитуды, временная фаза которого изменяется пропорционально изменению этого угла,К выходу. фазосдвигающего контура 2 подключена нагрузка 3.В том случае, если выходное сопротивлениефаз датчика 1 велико (например, для емкостного датчика), фазоврашатель может включать в себя усилители мощности 4 а и 4 б.Номиналы Яь Ръ С, и С фазосдвигающегоконтура (фиг. 2) выбираются так, чтобы сумма фазовых сдвигов, обеспечиваемых цепочками Я,С, и РСь была бы равна 90, а коэффициенты передачи по модулю цепочек равнымежду собой.Предлагаемый фазовращатель работаетследующим образом. К обмоткам возбуждения УУ и Кз подключается (в данномслучае) трехфазное напряжение возбукдения.Предположим, что звезда векторов этого напряжения несимметрична и поле в зазоре индукционного датчика эллиптическое. Эллиптическое поле, как известно, может быть разложено на два круговых, вращающихся в разные стороны. Пусть основное, прямовращающееся поле вращается по часовой стрелке,а обратновращающееся,. создающее погрешность, - против часовой стрелки. Оба поля прямо. и обратновращающееся - индуктируют в выходных обмотках э.д.с.Пусть Е,р - э.д.с индуктируемая в обмотке 1 прямовращающимся полем, а Ебр -э.д.с., индуктируемая в этой же обмотке обратновращающимся полем, Взаимное расположение вектоРов Е,пр и Езобр (Угол У) вобщем случае произвольно и зависит от характера искажения звезды векторов напряжения возбуждения и положения обмотки 1 поотношению к обмоткам Юь В и Гз. Векторы Е,пр и Ебр изображены на векторнойдиаграмме фиг. 3. В обмотке О также индуктируются э.д,с. от обоих полей - Е,пр (отпрямовращающегося поля) и Е обр (от обрат 55 60 65 ХУ = ЫУ,ей + ЙС,е - Лво - И 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 ного поля). При этом, поскольку пространственный угол между обмотками 1 и П составляет 90, а поля вращаются в разные стороны, то Е,р отстает от Е,пр на 90", а Езобр опережает Е обр на 90,Напряжение Уб являющееся выходом фазосдвигающего контура, складывается из напряжений Уб и б. Каждое из этих напряжений, в свою очередь, складывается из набщ И 1 б бр ( фр Ииобр составляющих от прямо- и обратновращающегося полей. Пусть РС-цепочки построены, например, так, что обеспечивают фазовые сдвиги 45, тогда О,бпр и б обр опережают соответственно Е,пр и Е,обр на 45, а на- ПряжЕНИЯ Ь,ббпр И С б бобр ОтСтаЮт ОТ Э.д.с. ббпр - - зпр и Езбр --- Еобр на 45 В результате оказывается, что 114 пр и 1 бпр СОВПадаЮт ПО фаЗЕ, а У 4 обр И 1 добр - В ПРО тивофазе.Следовательно напряжение Уб 4 состоит только из компонентов от прямовращающе. гося поля и не содержит компонент от обратновращающегося поля. Значит, влияние обратновращающегося поля автоматически полностью устраняется.На практике в данной схеме за счет неточности фазовых сдвигов и неравенства по модулю коэффициентов передачи цепочек ЯС и Л,С полной компенсации составляющих от обратновращающегося поля не произойдет, но оставшаяся часть вносит погрешность лишь 2-го порядка малости.При обрыве, например, одной фазы возбуждения изменится относительное содержание составляющей обратной последовательности, но поскольку она не проходит на выход фазовращателя, теоретически линейность не ухудшится. Практически же произойдет некоторое ухудшение линейности за счет неточностей в настройке фазосдвигающего контура. При обрыве всех фаз возбуждения, кроме одной, фазоврашатель превращается в уже известный вариант с однофазной запиткой и двухфазным выходом, и его линейность будет полностью определяться точностью настройки мостикового фазосдвигающего контура.Предмет изобретенияФазовращатель, содержащий многофазный датчик, многофазная обмотка возбукдения которого подключена к источнику переменного напряжения, и нагрузку, отличающийся тем, что, с целью повьпнения точности и надежности работы устройства, в нем дополнительно установлен фазовращающий контур на КС-цепочках, подключенных параллельно фазам двухфазной выходной обмотки датчика, причем нагрузка подключена к средним точкам КС-цепочек.