Трансформаторный дифференциальный датчик положения ротора для бесконтактного двигателя постоянного тока

п 53252 Саюа Советских Социалистических Республик) М. Кл.з Н 02 К 29/00 присоединением заявкиЧосударственныи комите Совета й 1 инистров СССР ло делам изобретений 23) ПриоритетОпубликовано 1 53) УДК 621.3.083юллетень3 крытий Дата опубликования описания 02.12(1) Заявители А, П. Пролыгин, Б, П. Гущо-М Всесоюзный научно-исследоватинститут кранового и тягов Динамо и Львовский ордена Кекот и алков, О. В. льский и прого электрооб Ленина пол ектн удования за ехнический инЦИАЛЬНЫЙОНТАКТНОГОКА 54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДИФФЕР ТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ДЛЯ БЕДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО Такой датчик б лезного сигналацию и обладает извольным коли тора без приме тельно-фор миру 10 сокое отнош е, простую к стью управл тиристоров к межуточных ройств. ние пои структь про- оммута- усилиимеет вь к помех способно чеством пения про ощих уст Изобретение касается электрических машин с полупроводниковой коммутацией, главным образом двигателей постоянного тока с тиристорным коммутатором. При помощи датчика положения ротора задаются моменты открывания тиристоров коммутатора.Известны трансформаторные датчики положения ротора, содержащие статоры с размещенными на них обмотками возбуждения, подключенными к источнику переменного напряжения, и управ.чяющими обмотками, Безобмоточный ротор датчиков соединен с валом двигателя 1.Недостатком таких трансформаторных датчиков положения ротора является низкое отношение полезного сигнала к помехе. Кроме того, указанные датчики имеют низкую мощность управляющего сигнала, что требует включения на выходе управляющих обмоток формирующих и усиливающих схем. Это, в свою очередь, приводит к значительному усложнению схемы датчика.Известен также датчик положения ротора, содержащий многопакетный статор с двумя обмотками возбуждения, выполненными в виде катушек с диаметральным шагом, и катушками управляющих обмоток, расположенными на каждом пакете ротора и соединенными между собой последовательно-встречно, и многопакетный ротор, один из которых выполнен гладким, а каждый оставшийся пакет снабжен симметрично расположенными паза 12 Однако область применения такого датчика ограничена, так как он не может быть использован для управления реверсивным бесконтактным двигателем постоянного тока. В реверсивном двигателе с тиристорным коммутатором открывающий сигнал от датчика положения ротора должен поступать на тиристор при двух различных положениях ротора относительно статора, в зависимости от направления вращения. Последнее связано с тем, что в двигателе постоянного тока с тиристорным коммутатором тиристоры связаны с секциями обмотки, активные стороны которых размещены под сбегающими краями полюсов. Изменить фазу открывающих сигналов при изменении направления вращения можно путем поворота статора датчика на некоторый угол. Однако необходимость механического перемещения усложняет конструкцию и снижает надежность работы двигателя.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 298996, М. Кл,Целью изобретения является расширениеобласти применения трансформаторного датчика положения ротора.Это достигается тем, что пакеты ротора спазами расположены симметрично относительно гладкого пакета, в пазах статора, установленного над гладким пакетом ротора,размещены части обмоток возбуждения, а оставшиеся части каждой обмотки возбужденияразмещены в пазах пакетов статора, установленных над пакетами ротора, снабженнымипазами.На фиг, 1 показана конструкция предлагаемого датчика положения; на фиг. 2 - схемасоединения его обмоток,Трансформаторный датчик положения ротора содержит статор, состоящий из трех пакетов 1, 2 и 3, в пазах которых размещены управляющие обмотки 4 и обмотки возбуждения 5 и 6. Ротор датчика состоит из трехшихтованных пакетов 7, 8 и 9, каждый из которых размещен внутри пакетов статора. Пакет 8 выполнен в виде гладкого цилиндра, апакеты 7 и 9 имеют пазыколичество которыхравно числу пар полюсов двигателя, расположены симметрично относительно пакета 8 ротора и сдвинуты относительно друг друга нафиксированный угол, величина которого меньше 180 электрических градусов,Пакеты статора выполнены одинаковыми иимеют число пазов, равное числу тиристоровкоммутатора, Два диаметрально расположенных паза каждого пакета выполнены глубжеи использованы для размещения обмоток возбуждения 5 и 6, таким образом, что обмотка5 занимает пазы пакетов 1 и 2, а обмоткавозбуждения 6 размещена в пазах пакетов 2 и 3,Катушки управляющих обмоток охватывают один зубец, причем симметрично расположенные катушки каждого пакета статора соединены между собой последовательно согласно фиг. 2, образуя группы, количество которых равно числу пар полюсов двигателя. Полученные таким образом группы катушекуправляющих обмоток, расположенных наразных пакетах статора, соединены между собой последовательно, причем одинаково расположенные группы катушек соседних пакетов соединены между собой последовательновстречно,Принцип работы дифференциального трансформаторного датчика положения заключается в следующем.В зависимости от необходимого направления вращения реверсивного двигателя постоянного тока с тиристорным коммутаторомвключают на переменное напряжение высокойчастоты одну из обмоток возбуждения датчика.При подаче напряжения на обмотку возбуждения 5 пакеты 1 и 2 статора с размещенными в их пазах катушками управляющих обмоток и пакета 7, 8 ротора образуют дифференциальный трансформаторный датчик. Для управляющих обмоток, катушки которых расположены на пакете 1 в области равномерного зазора, суммарная трансформаторная э.д.с. равна нулю, так как равные по величине и противоположные по фазе э.д.с., наводимые в катушках взаимно компенсируются. Для управляющей обмотки, катушки которой расположены напротив пакета 7 ротора, баланс э.д.с. нарушен. На выходе датчика положения появляется управляющий сигнал.При питании обмотки возбуждения 6 дифференциальная система датчика образуется пакетами 2 и 3 статора и пакетами 8, 9 ротора,Таким образом, при переключении питания с одной обмотки возбуждения на другую угловая фаза управляющего сигнала изменяется на величину пространственного углового смещения между пакетами 7, 9 ротора. Взаимное угловое смещение этих пакетов для реверсивного двигателя постоянного тока с тиристорным коммутатором выбирается так, чтобы при каждом направлении вращения активные стороны коммутирующих секций были размещены под сбегающими краями полюсов. Формула изобретения Трансформаторный дифференциальный датчик положения ротора для бесконтактного двигателя постоянного тока, содержащий многопакетный статор с двумя обмотками возбуждения, выполненными в виде катушек с диаметральным шагом, и катушками управляющих обмоток, расположенными на каждом пакете статора и соединенными между собой последовательно-встречно, и многопакетный ротор, один из которых выполнен гладким, а каждый оставшийся пакет снабжен симметрично расположенными пазами, о т л и ч а ющийся тем, что, с целью расширения области применения, пакеты ротора с пазами расположены симметрично относительно гладкого пакета, в пазах статора, установленного над гладким пакетом ротора, размещены части обмоток возбуждения, оставшиеся части каждой обмотки возбуждения уложены в пазах пакетов статора, установленных над пакетами ротора, снабженными пазами.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. свид. СССР Мо 425276, М. Кл. Н 02 К 29/00.2. Авт. свид. СССР КоН 02 К 29/00,дактор Н. Тираж 882Совета Министров ССи открытийская наб., д. 4/5 с аказ 214 И ам из 1130 ография, пр. Сапун Составитель А. Го хред Л. Коче Изд.1683дарственног комите ретени 5, Рау ектор Л. Брак