Магнито-модуляционный датчик углового положения

то ная мтеми О" т ,."х.:ф 1 ч еОеюеа-.оефщотеймБ ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(61) Дополнительное к авт. сви 51) М. Кл. Н 021 29/ 22) Заявлено 02.07. 73(1) 1939466/с присоединением заявки2 ет -Гасударственный комитет Совета Министров СССР оо делам изооретеннй и открытий3) Приорит Опубликовано 25.08,75 Бюллетень31 Дата опубликования описания 31.10.7 К 621.313.2 (088,8) вторыобретени, ф. Горбунов и А. С. Михалев 1) Заявите Рязанский политехнический инста 4)МАГНИТО - МОДУЛЯЦИОНН ПОЛОЖЕНИТЧИК УГЛОВОГО Изоб ить глубинуии выходного Цель изобретениширотно-импульсной сигнала,Это достигается жен установленным ствительными элем- измодуля технк снабжду чувтем, что дат а статоре м тами и маги ом-модушунтом, магничи- тороишолненным из четног ла под емых льных о встречных напр ердечников,лен На фиг. 1конструкции дными элемент изобатч ражен од а с трем ин из вариантовя чувствительд ами; ий пр шунт е и в а фиг,различ- эпюры вй степени ых напряжен магничивания На чертеж ек е приняты след шие начения агнита; напряжение и ементов и вь ное напряжея, по итног имое кшунта,тение относится к измерительной может найти применение, напри-мер для управления электродвигателеи.Известны магнито-Модуляционные датчики углового положения, например, ротора 5 бесконтактного двигателя постоянного тока, содержащие индуктивные чувствительные элементы и дополнительные магниты, установленные попарно на статоре с Фиксированным сдвигом, и вращающийся постоянный 10 магнит-модулятор.Принцип действия таких датчиков состоит в том, что относительная длительностьвыходных сигналов дросселя насыщения, расположенного на статоре, изменяется в зависимости от взаимной ориентации подвиж-;,,ного постоянных магнитов, подмагничивающих сердечник дросселя,Однако глубина модуляции выходных сиг-,налов в зависимости от угла поворота под Овижного магнита, т.е, характеристика "вход 1 выход таких датчиков остается постоянной1и определяется лишь конструктивными параетрамии датчика, Это ограничивает областьих применения, И лятором управляемым магнитным Я - угол поворота подви01, О 2, О - - питающее1 2 2 срдуктивных чувствительныхходные мгновенное и усреднип датчика;О - напряжение управлениобмоткам сердечников магПредлагаемый датчик состоит из рото-ра 1 в виде постоянного магнита и трехиндуктивных чувствительных элементов 2,3, 4, расположенных на статоре и сдвинутыходин относительно другого на фиксированныйугол, определяемый, например, числом фази полюсов электродвигателя. Каждый индуктйвный чувствительный элемент состоит из;сердечника изферромвгнитного материала собмоткой, подключенной к источнику высоко- щ.частотного напряжения) прямоугольнойформы и дополнительного постоийного магнита5, подмагничиваюшего сердечник (на фиг,1обмотка и дополнительный постоянный маг-нит обозначены лишь для индуктивного 15чувствительного элемента 2). Конструктивные параметры чувствительного элементаи питающие напряжения (3 выбираются с1таким расчетом, чтобы при отсутствиивлияния подвижного магнита среднее напряжение на выходе выпрямительного моста6, подключенного к резистору рабочей цепи 7, составляло половину от питающегонапряжения О125При изменении угла Д положения ротора1 относительно плоскости сердечников чувствительных элементов его магнитное полеизменяет начальное подмагничивание, которое обеспечивается неподвижными магнита-ми, Если направление составляющей потокаротора, действующей вдоль плоскости сердечника, совпадает с потоком неподвижногомагнита, то относительная длительностьвыходного напряжения чувствительного элемента увеличивается, и наоборот, Параметры датчика выбираются твк, чтобы присогласном совпадении направлений намагни- ,чиввюших сил указанных магнитов относительная длительность импульсов равнялась , . 40единице, а при встречномнулю. В результатепри врашениироторв относительная длительностьимпульсов изменяется от О до 1 по сину- .соидальному закону. На фиг. 2, а, показаноизменение этих импульсов и их среднего 45значения при изменении угла для одногоиз чувствительных элементов. Для другихэлементов кривые аналогичны, но сдвинутына 120 эл.грвд,Для изменения глубины модуляции, т.е. 50пределов изменения относительной длительности импульсов ротора 1 обхввчен управ-ляемым магнитным шунтом, который выполнен в виде четного числа ферромагнитныхсердечников 8 с обмотками управления на 55 каждом из них, При отсутствии управляющего напряжения на соединенных последовательно обмотках подмагничиваниясердечников магнитного шунта отсутствует,и модуляция выходного напряжения датчиков, так как поток ротора полностью замыкается по сердечникам, шунта,Предмагничивание шунта приводит к тому,что часть потока ротора выходит за егопределы и осуществляет модуляцию выходно-,го напряжения чувствительных элементов(на фиг. 2,б, показаны эпюры напряженийпри некотором промежуточном подмагничивании шунта при О ( О )у 2 у 1В результате взаимодействия ротора и 1шунта внешнее поле, деформируется, и длятого, чтобы сохранить синусоидальный характер модуляции, шунт выполняется в виде четного числа подмагничиваемых вовстречных направлениях сердечников (нафиг, 1 эти направления показаны точкамии крестиками в сечениях сердечников),При использовании этого датчика угловогоположения в бесконтвктных двигателях постоянного тока с позиционно зависимой модуляцией фвзных напряжений просто осуществляется регулирование скорости вращенияпутем подмагничиввния шунта. Возможнытакже и другие варианты использованияизобретения, например, в качествеуправляемого датчика углового положенияобъектов множительного функциональногоустройства, когда один из сомножителей -угол, а другой - напряжение. Предмет изобретенияМвгнито-модуляционный датчик углово; го положения, например, ротора бесконтактного электродвигателя постоянного тока, содержащий индуктивные чувствительные элементы и дополнительные магниты, установленные попарно на статоре с фиксированным углом сдвига, и вращающийся постоянный магнит-модулятор, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью изменения глубины широтно-импульсной модуляции выходного сигнала, датчик снабжен установленным на статоре между чувствительными элементами и магнитом-модулятором управляемым магнитным шунтом, выполненным из четного числа подмвгничиваемых во встречных направлениях тороидальных сердечниковнесущих обмотки управления.481968 г оставитель В.Лозенко о Корректо О.Стенина Техре анеева дак Тираж 782 одписное кая наб.,ятие сПатент, Москва, Г 59, Бережковская наб., 24 ИИПИ Государственного комитепо делам изобретенийМосква, 113035, Рауш Совета Министровоткрытий