Ьесконтактный датчик углового положения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеюз Севетсинк Сециапистичжинк Ржпубпии) Заявлено 250377 (21) 2471323/24-07рисоединеннем заявки И -51) М,9/04 Государстмнннн коюнтет СССР но делам нзобретеннй н открытнй(23) Приоритет -Опубликовано 0501.79. БюллетеньДата опубликования описания 0501.7 72) Авторы изобретен Волков, В.П.Мурзин и Л,Ф.Никитина(7 Ц Заивител 4) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК УРЛОВОГ ПОЛОЖЕНИЯсигнала будет клонения от сиИзвестен та чик углового п зубчатые ротор буждения и две обмоки, оси к 90 эл.град.,Р) меть значительные отусоиды.же бесконтактныложения, содержи статор, обмотсигнальные синуторых сдвинутызмещенные на ст й датащийку воэсныенаате Данное техническое решение является наиболее близким к известному по технической сущности и достигаемому результату, но зависимость выходного напряжения датчика от угла положения недостаточна близка к синусоидальиай.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения синусной зависимости выходного напряжения от угла положения. Для яравле межутк ные на в аксиальном нанемагнитным про" ные части, смещен зубцы ротора не" отар елен е ра атогои раэна д уголрно расвыполнчереду21 1 тМ К равномености нтельно положены по его окружены с двумя последовающимися шагами, равными и Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано, например, в качестве датчика углового положения ротора бесконтактного двигателя постоянного тока.Синусоидальные сигналы с числом периодов 4-12 за оборот, которые необходимы в таких случаях, получают, как правилотпри помощи бесконтактных поворотныхтрансформаторов.Известен датчик углового положения типа бесконтактного "поворотного трансФорматора, содержащий сосредоточенные обмотки, ротор, полюса которого разделены в аксиальном направлении на ряд отдельных участков, смещенных по окружности на углы, соответствующие порядку исключаемых гармонических составляющих Ц . При этом на выходе получается напряжение, являющееся суммой напряжений, вызванных изменением проводимостей всех участкоз ротора, Сдвиг напряжений на угол, соответствующий какой-либо гармонике, позволяет ее скомпенсировать, но только пропорционально ширине участка. Таким образом компенсация получается частичной и поэтому при ,трапецендальной Форме индуцированного напряжения результирующая формагде Н, и Й, - соответственно числозубцов ротора и статора.на Фиг. 1 представлен общий виддатчика углового положения, напримердля бесконтактного двигателя постоян"ного тока; на фиг. 2 - ротор, со смещенной частьюпоказанной условнопунктиром. 5Датчик содержит магнитопровод статора ., обмотку возбуждения 2 с равномерно распределенными витками, первую 3 и вторую 4 сигнальные обмотки,распределенные по законам синуса и 10косинуса,т,е. с пространственным сдвигом осей обмоток на 90 эл.град., зубчатый ротор 5,Зубцы ротора 5 состоят из двухгрупп (зубцы разных групп располагаются поочередно), причем втораягруппа смещена относительно первойна угол ф + фгде К, - число зубцов ротора,М - число зубцов статора. 20В приведенном примере первая группа расположена вдоль горизонтальнойоси, вторая группа вдоль оси, расположенной с отклонением от вертикалина угол ф 25При этом зубцы ротора 5 расположены по его окружности неравномерно сдвумя последовательно чередующимисяЮ й 2 Я.шагами, равйыми+ у и у, 7,Ротор выполней из двух одинаковых 30частей 6 и 7, смещенных друг относительно друга на угол;ЯДля ограничения влияния одной части ротора на другую между ними оставляется немагнитный промежуток 8,При включении питания и вращении ротора 5 на выходе сигнальных обмоток 3 и 4 появляется напряжение, промодулированное по законам синуса и косинуса в Функции угла поворота. Ос" 40 новная гармоника сигналов обеспечивается за счет. синусного распределения витков сигнальных обмоток. Так как на роторе 5 выполнены две группы взаимно смещенных зубцов, то и в об" мотках датчика 3 и 4 формируются дванапряжения, смещенные на такой жеугол. Основные гармоники. складываютсягеометрически, а вызванные зубцамистатора зубцовые гармонические, длякоторых смещение напряжений равно180 эл,град. взаимно уничтожаются,Разделение ротора 5 на две части 6 и7 и сдвиг их на тот же угол позволяетдополнительно выровнять отклонения,внесенные погрешностями изготовленияпластин ротора 5, обеспечивая их ос-.реднение по всем полюсам.Датчик позволяет получить. выходныесинусоидальные сигналы, свободные отэубцовых и кратных им гармонических,что позволяет улучшить выходные данные устройств, в которых он исполь"эуетсяаФормула изобретенияБесконтактный датчик углового положения, содержащий зубчатые ротор истатор, обмотку возбуждения и двесигнальные синусные обмотки, оси которых сдвинуты на 90 эл.градусов, размещенные на статоре, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения синус-,ной зависимости выходного напряженияот угла положения, ротор в аксиальном.направлении разделен немагнитным промежутком на две равные части, смещенные на угол - , а зубцы ротораМнеравномерно расположены по его окружности и выполнены с двумя последовательно чередующимися шагами, равными, + и -и- - ф2 я Я Я ггде М, и Й - соответственно числозубцов ротора и статора.Источники инФормации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССРР 145920, Н 02 К 24/00, Ь 08 С 9/04,1961,2, Ахметжанов А.А. Высокоточныесистемы передачи угла автоматическихустройств, М Энергия, 1975,с. 38-7.Составитель В.Никоноровехред Н.Бабурка Ко ект Б ат а Дичинска Филиал ППП Патент жгород, ул.Проектн 46 Тираж од Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035 Москва ЖРа ская наб, .4 5