Датчик угла и скорости

Союз Советских Социалнстических Респубпин(22) Заявлено 04.05.79 (21) 2765055/18-10с присоединением заявки Йо(51) М. Кл. С 01 Р 3/46 Государствениый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.В. Буловян, Г.А. Шаншуров и А.В. Дулин Новосибирский электротехнический институт(54) ДАТЧИК УГЛА И СКОРОСТИ Изобретение относится к устройствам для измерения угла и угловых скоростей путем определения амплитуды или частоты генерируемого напряжения и может быть использовано в системе автоматического управления электро- приводами.Известны индукторные датчики угла и скорости, представляющие собой индукторные электрические машины (1.Известен также индукторный датчик угла и скорости, содержащий безобмоточный ротор, обмотку, размещенную в пазах статора, в котором они для упрощения выполняются совмещенными 2 .Недостатком известного датчика угла и скорости является необходимость иметь источник питания со средней точкой, что за счет несимметрии при водит к появлению несимметрии напряжений фаз и значительному по величине нулевому сигналу, т.е. к снижению точности датчика.2 эЦель изобретения - повьхдение точности измерения.Указанная цель достигается тем, что в известном датчике содержащем источник питания, безобмоточный зубчатый ротор и двухфазную обмотку, ЗО размещенную в пазах статора, каждая фаза которой выполнена из двух ветвей - четных и нечетных, каждая ветвь выполнена из двух полуветвей, при этом соединения пар четных и нечетных полуветвей образуют, соответственно, выходы первой и второй фаз, две пары концов нечетных и четных полу- ветвей объединены между собой, а другие пары образуют вход датчика, причем концы нечетных ветвей подключены к одному полюсу источника питания, а четных - к другому полюсу.Кроме тогд, полуветви фаз могут быть образованы из секций ветви, расположенных под разными полюсами, а также полуветви фаз могут быть образованы размещением двух аналогичных обмоток в одних и .тех же пазах статора.На фиг. 1 приведена принципиальная схема датчика; на фиг. 2 и 3 конструктивные исполнения зубцовопазовой зоны; на фнг. 4 - электрическая схема включения обмотки датчика.Ветви 1-4 по порядку расположения вдоль расточки статора 5 уложены впазы б статора 5 (Фиг, 2 и 3). Ротор 7 выполняется зубчатым безобмоточньай.ЬХ7 ьО= Ои 2 Х со (+ ) Формула изобретения При этом 30 ХФОХ" ХЕ 1 идХ=/0 ЮОх ииио ЬХ цф=Ои 2 с, Ы о55 Каждая ветвь обмотки выполнена из двух полуветвей при этом полуветви фаэ можно образовывать из секций ветви, расположенных под разными одноименными полюсами или размещением двух аналогичных обмоток в одних и тех же пазах статора. Из соединения двух разных по номеру нечетных 1 и 3 а также четных 2 и 4 полуветвей образованы выходы ОФ первой 8 и О Ф второй 9 фаз. Одни концы нечетных 10 и четных 11 полуветвей объединены между собой, .а из других концов 12 и 13 образуется вход датчика, при этом концы нечетных 3 и 1. полуветвей подключены. к одному полюсу 12 источника питания, а четных 4, 2 - 15 к другому полюсу 13.Датчик работает следующим образом.При вращении главное индуктивное сопротивление ветвей и полуветвей изменяется по закону 20Х =Х +дхсоГ 1 в +4-)1о 2где 1=1,2,3,4 - номер ветви по порядку расположения вдольрасточки статора, 259 - геометрический угол поворотаротора,2 - число зубцов ротора. где Х - максимальное значение вефиаХличины индуктивного сопротивления ветви обмотки,Х- минимальное значение величины индуктивного сопротивления ветви обмотки. 40Относительно зажимов 12 и 13 источника питания полное сопротивление лю-. бых параллельных ветвей обмотки постоянно, постоянно по величине и значение протекающих по ним токов.Сопротивления относительно выходных фаз 8 и 9 изменяется по синусоидальным законам со сдвигом углаЖ/2 эл. град.Вследствие того и напряжения Оф и Оф повторяют закон измерения вы ходных сопротивлений Выходные напряжения датчика не содержат составляющей, обусловленной несимметрией напряжения.Таким образом, выполнение обмоток с разделением на полуветви с определенной последовательностью их вклюф чения, позволило повысить точность датчика. 1. Датчик угла и скорости, содержащий источник питания, безобмоточный зубчатый ротор и двухфазную обмотку, размещенную в пазах статора, каждая фаза которой выполнена из двух ветвей - четных и нечетных, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, каждая ветвь выполнена из двух полу- ветвей, при этом соединения пар четных и нечетных полуветвей образуют, соответственно, выходы первой и вто- рой фаз, две пары концов нечетных и четных полуветвей объединены между собой, а другие пары образуют вход датчика, причем концы нечетных полу- ветвей подключены к одному полюсу источника питания, а четных - к другому полюсу. 2. Датчик по и, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что полуветви фаз образованы иэ секций ветви, расположенных под разными одноименными полюсами.3. Датчик по и. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что полуветви фаз образованы размещением двух аналогичных обмоток в одних и тех же пазах статора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Асиновский Э.Н. ЧетырехОбмоточный редуктосин. "Электричество", 1974,9 3, с. 45-49,2, Испытание макета синхронногобесконтактного электродвигателя совместно с датчиком углового положения.Отчет НИР, Р А 005726, Новосибирск,1967, с. 1-45.838567 ак Подписное омитета СССР открытий,кая иаб., д 4 иал ППП "Патентф, г Ужгород, ул. Проектная, 4аэ 4418/67 Тираж 907 ВНИИПИ Государственного к по делам иэобретений и 113035, Москва, З, Раушс