Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал

. 1108481менного напряжения стабильной частоты ро.тор 14 синхронного электродвигателя вместес ротором-модулятором 11 приводится вовращение с постоянной скоростью. На подключенных к входам интегрирующего фазомет. 5ра 18 и к источникам постоянного тока (непоказаны) в обмотках 4 и 6 зубчатых вен.цов 3 и 5 наводятся переменные синусоидаль.ные сигналы, Частота сигналов 1 равнаВЬХпроизведению числа зубьев г на число оборотов и ротора в секундуиг.Переменная составляющая выходного сит.нала обмотки 6 сдвинута по фазе по отношению к переменной составляющей выходногосигнала обмотки 4 на угол Ч, пропорцио.нальный углу и поворота входного вала 7Ч= го,В интегрирующем фазометре 18 происходитусреднение следующих подряд мгновенныхзначений фазовых сдвигов,При усреднении мгновенных значенийфазовых сдвигов за один оборот ротора14 синхронного электродвигателя погрешностьэ 5( У) измерения угла от влияния технологических погрешностей преобразователя выража.ется формулойс" 1 = Ъ д Ы Е аи о хгде Л- постоянный коэффициент, не зависяший от угла поворота;дел- погрешность углового шага зубчатого венца 5;Е - эксцентриситет оси вращения безобмо.точного зубчатого венца 13, работающего в паре с зубчатым венцом 5с обмоткой 6, укрепленного на входном валу 7 с осью вращения вход.Фного вала 7;К - текущее значение угла поворота вход. 40ного вала 7. Для уменьшения эксцентриситета Е в пре.образователь введены дополнительный экран 9,прижимная гайка 10 и эксцентриковая втулка 8, при повороте которой перемещается дополнительный экран 9 в радиальном направдении, при этом происходит совмещение осивращения безобмоточного венца 13, работаю.щего в паре с зубчатым венцом 5 с обмоткой 6, укрепленного на входном валу 7, сосью вращения входного вала 7.Для уменьшения потоков рассеиваниямагнитного поля синхронного электродвигате.ля на измерительную магнитную систему, обра.зонанную зубчатыми венцами 3, 13 и 5, 13 иих взаимного влияния друг на друга, а следовательно, и уменьшения погрешности изме.ренин угла, введен экран 12 и дополнительный экран 9,Для уменьшения массогабаритных характеристик преобразователя ротор 14 электродвигателя установлен внутри беэобмоточныхзубчатых венцов 3, а его статор 2 соединенс корпусом 1 внутренней поверхностью наи-меньшего диаметра, ротор-модулятор 11установлен на наружных кольцах шарикоподшипников 15, внутреннее кольцо одного изкоторых жестко соединено с корпусом 1,а внутреннее кольцо другого укреплено надополнительном экране 9. Габариты предло.женной конструкции преобразователя в основ.ном определяются диаметром безобмоточныхзубчатых венцов 13, т. е. при сохранениидиаметра безобмоточных зубчатых венцов 13габариты преобразователя могут быть значительно уменьшены,а его вес сокращен,Использование предложенного изобретенияпозволит создать преобразователь угла поворо.та вала в электрический сигнал с габаритами65 х 35 мм, массой 0,45 кг и уменьшитьсистематическую погрешность преобразованияв 3 раза.1108481 Чуоста вительхред М,На каз 5870/37 Тираж 569 ВЯИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб. 4/5 фил ая едактор А. Долини СидоренкоКорректо ППП "Патент", г, Ужгород, ул, ПИзобретение относится к автоматике и вы.числительной технике и может быть исполь.зовано дляф связи измеряемой аналоговойвеличины, представленной в виде угла .поворота входного вала, с цифровым вычислительиым устройством,Известен преобразователь утла поворотавала в электрический сигнал на основе датчи.ка угловых перемещений, содержащий безоб.моточный зубчатый ротор, подвижный и неподвижный зубчатые статоры, измерительныеобмотки, кольцевые магниты и встроенныйобращенный электродвигатель 11 .Недостатком известного преобразователя яв.ляется наличие значительной погрешности 15измерения, первым источником которой является технологическая погрешность изготовле"ния подвижного статора, так как зубцы вы.полцены на внутренней цилиндрической поверхности, а вторым - наличие двойного эа. 20зора в магнитной цепи ротор-статор.Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому является преобразовательугла поворота вала в электрический сигнал,содержащий корпус, внутри которого расположен первый зубчатый венец с первой обмот.кой, первый шарикоподшипник, статор синхронного электродвигателя, прижимная гайка, напервом и втором шарикоподшипниках распо.ложен ротор. модулятор, на котором расположены ротор синхронного электродвигателя,экран, первый и второй безобмоточные зубчатые выходы, второй зубчатый венец со второйобмоткой расположены на входном вале, первая и вторая обмотки соединены с соответ.ствующими входами интегрирующего фазометра, первый и второй зубчатые венцы соединены через магнитное поле с первым и вторымбезобмоточными зчбчатыми венцами, ротор.модулятор расположен внутри статора синхронного электродвигателя 2 .Недостатки известного преобразователя обусловлены наличием погрешности измерения,вызванной технологическими погрешностямиизготовления преобразователя, в частностиот эксцентриситета осей вращения ротора-моду.лятора и входного вала, влиянием потоковрассеивания магнитного поля синхронногоэлектродвигателя на зубчатые венцы с обмот.ками и на безобмоточные зубчатые венцы и50их взаимного влияния друг на друга, значитель.ными массогабаритными характеристикамивследствие установки ротора синхронногоэлектродвигателя внутри безобмоточных зуб.чатых венцов и соединения статора синхронногоэлектродвигателя с корпусом внешнеи поверх 55ности наибольшего диаметраЦель изобретения - повышение точности,уменьшение габаритов и массы преобразователя. Поставленная цель достигается тем, что впреобразователь угла поворота вала и электри,ческий сигнал, содержащий корпус, внутри которого укреплены первый зубчатый венецс первой обмоткой, первый шарикоподшипник,статор синхронного электродвигателя, прижимная гайка, на первом и втором шарикоподшип.никах расположен ротор-модулятор, на котором расположены ротор синхронного электродвигателя, экран, первый и второй беэобмоточ.ные зубчатые венцы, второйзубчатый венецсо второй обмоткой расположены на входномвалу, первый и второй зубчатые венцы магнитосвязаны с первым и вторым безобмоточиымизубчатыми венцами соответственно, первая ивторая обмотки подключены к соответствую.щим входам интегрирующего фазометра, вве.дены дополнительный экран и эксцентрико.вая втулка, которая расположена на корпусемежду прижимной гайкой и дополнительнымэкраном, на котором расположен второйшарикоподшипник, ротор синхронного элек.трдвигателя расположен на первой внутреннейцилиндрической поверхности ротора-модулятора, первый и второй зубчатые венцы распо.ложены на второй и третьей внутренних цилиндрических поверхностях ротора-модулятора,а экраны расположены на боковых поверхностях и первой и второй внешних цилиндрических поверхностях ротора-модулятора, статор синхронного электродвигателя расположенвнутри ротора-модулятора.На чертеже приведена конструкция преоб.разователя угла поворота вала в электричес.кий сигнал,Преобразователь угла поворота вала вэлектрический сигнал содержит корпус 1, вкотором укреплены статор 2 синхронного злек.тродвигателя, зубчатый венец 3 с обмоткой4, зубчатый венец 5 с обмоткой 6, располо.женный на входном валу 7, эксцентриковуювтулку 8, установленную между корпусом 1,дополнительным экраном 9 и прижимнойгайкой 10, ротор-модулятор 11 с экраном12, жестко соединенные с безобмоточнымизубчатыми венцами 13 и с ротором 14 сии.хронного электродвигателя. Ротор-модулятор11 установлен на. наружных кольцах шарикоподшипников 15, Зубчатый венец 5 собмотками 6 содержит зубья 16, а безобмоточный зубчатый венец 13 содержит зубья 17.Обмотки 4 и 6 зубчатых венцов 3 и 5электрически соединены с входами интегрирующего фазометра 18.Преобразователь угла поворота вала вэлектрический сигнал работает следующимобразом,При подключении синхронного электродвигателя к двухфазному источнику пере