Датчик положения ротора вентильного электродвигателя

СОЮЭ СОВЕТСКИХсд нддддеддкРЕСПУБЛИК 0% 01) З 1511 Н 02 К 29/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн двтодснснт сснсствъстви 13ВНБДИ 01 Ц,:.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 621.313,13,014.2.621.382(088,8) (56) 1. Бесконтактные электродвигатели постоянного тока. И., "Информэлектро", 1970, с. -18.2. Авторское свидетельство СССР В 788291, кл. Н 02 Е 29/00, 1978. (54)(57) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащий зубчатый ферромагнитный ротор и зубчатый статор, в пазах которого расположены последовательно соединенные секции чередующейся полярности обмотки возбуждения .и выходная обмотка, выполненная в виде встречно включенных полуфаз, соединенных последовательно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента, модуляции, каждая полуфаза содержит две группы секций чередующейся нолярности с разным количеством витков, включенных последовательно-встречно, при этом в первой полуфазе секции с большим количеством витков расположены на нечетных полюсах, а секции с меньшим числом витков - на четных полюсах, вторая полуфаза имеет на нечетных полюсах секции с меньшим количеством витков, а на четных -с большим количеством витков.11072Изобретение относится к электротехнике, в частности к датчикам поло-жения ротора трансформаторного типавентильных электродвигателей.Известны датчики положения ротора,содержащие статор с .размещенными вего пазах обмотками возбуждения, подключенным к высокочастотному источнику переменного напряжения, и выходными обмотками. Безобмоточный ротор 1 Одатчика жестко соединен с валом двигателя 1 1.Недостатком такого датчика положения ротора является низкая мощностьвыходного сигнала, что требует включения в цепЬ выходных обмоток-соответствующих усилителей мощности. Это,в свою очередь, приводит к усложнениюэлектронного коммутатора.Наиболее близким по технической 20сущности к изобретению является датчик положения ротора вентильногоэлектродвигателя, содержащий роторв виде сектора из магнитомягкого ма.териала и зубчатый статор, на зубцах гкоторого расположены последовательносоединенные секции чередующейся поляр"кости обмотки возбуждения и выходнаяобмотка, выполненная в вице встречновключенных групп секций, соединенных о. ложеиия ротора является невысокийкоэффициент модуляции выходного сиг-,нана.Цепь изобретения - повышение коэф.фициента модуляции выходного напряже ния,Указанная цель достигается тем,что в датчике положения ротора вентильного электродвигателя, содержащем зубчатый Ферромагнитный ротор 45и зубчатый статор, в пазах которогорасположены последовательно соединен-.ные секции чередующейся полярностиобмотки возбуждения и выходная обмотка, выполненная в виде встречно вклюочеиных полуфаз, соединенных последо".вательно, каждая полуфаза содержитдве группы секций чередующейся полярности с,разным количеством витков,включенных последовательно"встречно, уколичества которых выбраны из усло"вия 11 макс 1)1 мин 1 .где 02 мсукс.с1) 1- максимальное и минимальное модулнрование напряжения. соответственно групп секций с меньщим и большим количеством. витков, при этом в первой полуфазе секции с большим числом витков расположены на нечетных полюсах, а секции с меньшим числом витков - на четных полюсах, вторая полуфаэа имеет на нечетных полюсах секции с меньшим числом витков, а на четных - с большим числом витков.За счет этого результирующая ЭДС, иидуктируемая в полуфаэе при определенном соотношении витков И и У равна. нулю.На фиг. 1 показан датчик положения ротора, поперечный разрез; на фиг. 2.- электрическаясхема одной фаэы шфаэной обмотки; на фиг.3 - форма напряжения на полуфазе выходной обмотки датчика положения ротора.Зубчатый статор 1 датчика положения ротора выполнен в виде пакета из штампованных ферромагнитных пластин, в пазах которого расположены обмотка 2 возбуждения и выходная обмо 1- ка 3. В расточке статора 1 коаксиально расположен ротор с ферромагнит" ными зубцами 4, набранными из штампованных пластин. Зубцы 4 жестко прикреплены к валу двигателя 5 через не- магнитную цилиндрическую втулку 6 и расположены через 120 геометр. град,На фиг. 2 изображена первая фаза выходной обмотки 3 и взаимное расположение зубцов 4 ротора относительно зубцов (олюсов) -24 статора 1, Она состоит нз двух полуфаз с выводными концамк соответственно (а, х) и (а1 х ), Рервая полуфаэа содержит шесть соединенных последовательно секций, расположенных на полюсах 7, 10, 13, 16, 19 и 22, причем на нечетных полюсах 7, 13 и 19 расположены секции с большим количеством витков И , а на четных 10, 16 и 22 - с меньшим количеством витков.ИВторая полуфаза расположена в тех же пазах, что и,первая олуфаза, и содержит шесть секций, соединенных последовательно и расположенных на полюсах 7, 10, 13, 16., 19 и 22, при этом. нанечетныхполюсах 7, 13 и 19 расположены секции с меньшим количеством витков И а на четных полюсах 10, 16 и 22. " с большим количеством витков 11Вторая и третья фазы соединеныаналогично и расположены со сдвигом соответственно 120 и 240 эл.град.3 . 110722Секции обмотки 2 возбуждения соединены последовательно с образовани-ем чередующейея полярности полюсов7 - 24 статора 1 (фиг 2).При подаче переменного напряжениявысокой частоты на обмотку 2 .Розбуждения (фиг, 1) в зубчатом статоре 1.возникают магнитные потоки, индуктирующие трансформаторные ЭДС в секциях выходной .обмотки 3, амплитуда ко-. 1 Оторых определяется величиной магнитной проводимости для соответствующегомагнитного потока,В полюсах 7, 13 и 19 статора. 1,напротив которых находятся зубцы 4 15ротора, магнитные потоки больше, чемв остальных зубцах статора 1. Соответственно отличаются и трансформа-.торные ЭДС в.секциях выходной обмотки 3, 20. При вращении ротора ЭДС в секцияхвыходной обмотки 3 модулируется поамплитуде с частотой вращения.Рассмотрим для примера два крайних положения зубцов 4 ротора относительно полюсов статора 1, соответствующие максимальной и минимальноймагнитным проводимостям первой фазы.Расположение зубцов 4 ротора .(фиг. 3 ), а в секциях полюсов 10,16 и 22 - с минимальной амплитудой02 мин (фиг, Зб). При повороте зубцов. 4 ротора на180 эл.град в секциях полюсов 7, 13 4 . 4и 19 индуктируются ЭДС с минимальной амплитудой Уую (фиг. За).Проводимость магнитной цепи в этом положенииминимальная. В секциях полюсов 10, 6и 22 индуктируются ЭДС максимальнойвеличины Угис (фиг, Зб). Проводимостьмагнитной цепи этих полюсов максимальна, так как зубцы 4 ротора перекрываютполюса 9-11, 15-17 и 21-23. При этом всекциях полюсов 10, 16 и 22 индуктируются ЭДС, сдвинутые по фазе на180 эл. град, и в связи с этим ЭДСполуфазы находится как разность ЭДСсекций полюсов 7, 13 и 19, имеющихбольшее количество витков, и ЭДСполюсов.10, 16 и 22, имеющих меньшееколичество витков. Результирующая ЭДС показана на фиг. ЗВ, При определенном соотношении витков И и И минимальная амплитуда 111 щполностью скомпенсирована.максимальным противофазным и равным по величине напряжением Бд с, при2 юсвсэтом коэффициент модуляции имеет наивысшее значение К 1 при П 0 аймаке БмчнТехническими преимуществами изоб.ретения являются снижение уровня высокочастотного. питающего напряжения, уменьшение мощности источника питания и мощности элементов нагрузки выходной обмотки путем разделения каждой полуфазы на две группы чередующихся секций с разным количестВом витков, включенных последовательно.1107224 Составитель А. Санталоведактор И. Николайчук Техред Л. Коцюбняк Корректо ико одписн митета СССРткрытий осу ам ая наб., д. к иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,аказ 5772/39 ВНИИЙ по 113035, Тираж 667рственногообретений иЖ"35, Раув