Датчик угловых перемещений

(59 4 грг ф 1 ъ Я ИЕ ИЗОБРЕТУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СПИ Н АВТОРСКОМ УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57) ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ;содержащий ротор со сосредоточенной обмоткой воэбуждения и статор сососредоточенной выходной обмоткой,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности его вработе путем компенсации электромаг",нитного момента нагруженного датчи"ка, на статоре расположена дополнительная распределенная обмотка,последовательно соединенная с обмоткой ротора, при этом число витковэтой обмотки уменьшается с увеличением их угловой координаты пропорционально произведению этого углана электромагнитный момент нагруженного датчика.1196681 10 30 35 40 Изобретение относится к автоматике и измерительной технике иможет быть использовано, напримерв автоматических системах гироскопических приборов для преобразования угловых перемещений в электрический сигнал,Цель изобретения - повышениеточности путем компенсации электромагнитного момента нагруженногодатчика.На фиг. 1 изображен датчик угловых перемещений; на фиг. 2 - загвисимость электромагнитного моментаот угла поворота при наличии иотсутствии дополнительной обмотки.Датчик угловых перемещений содержит ротор 1, в пазах которогоуложена обмотка 2 возбуждения и статор 3 с уложенной в его пазы выходной обмоткой 4, Кроме того, вдополнительных пазах статора 3 размещена дополнительная обмотка 5,соединенная последовательно с обмоткой 2 возбуждения. Начало дополнительной обмотки 5 (первый паз)имеет пространственный сдвиг по отношению к выходной обмотке 4, замкнутой на сопротивление нагрузки 6.Повышение точности за счет компенсации электромагнитного момента нагруженного датчика достигается путем специального распределения витков дополнительной обмотки 5 и объясняется следующим образом.При подаче напряжения питания на последовательно соединенные обмотку 3 возбуждения и дополнительную обмотку 5 в воздушном зазоре возникает магнитный поток, наводящий ЭДС в выходной обмотке 4. При замыкании выходной обмотки 4 на сопротивление нагрузки 6 создается суммарный электромагнитный момент, действующий на подвижную часть (ротор 1) датчика. Электромагнитный момент определяется выражением 1 - комплексно-сопряженнаяФвеличина вектора тока в выходной обмотке 4; М,М 2 - взаимные индуктивности между обмотками 2 и 5, 2 и 4соответственно;Ы - угол поворота ротора 1 относительно статора.Условия компенсации электромагнитного момента выполняются при равенст" ве и встречной направленности двух составляющих, входящих в выражение (1), первый член которого определяет электромагнитный момент, создающийся за счет введения дополнительной обмотки 5 и соединения ее с обмоткой 2 возбуждения, а второй член соответствует электромагнитному моменту нагруженного датчика при отсутствии дополнительной обмотки 5.Поскольку ток 1 в обмотке 2 воз 5буждения намного превышает ток 1 в выходной обмотке, необходимая компенсация электромагнитного момента обеспечивается при числе витков обмотки 5, значительно меньшем, чем число витков выходной обмотки 4 и обмотки 2 возбуждения.Кроме того, можно пренебречь изменениями тока возбуждения 16 при перемещении ротора 1 относительно статора 3, поэтому требуемый закон компенсации будет определяться законом изменения взаимной индуктивности М 2 , которая, в свою очередь, зависит от распределения витков дополнительной обмотки 5.ЗаКон распределения витков дополнительной обмотки 5 определяется исходя из зависимости электромагнитного момента нагруженного датчика М (с) от угла поворота ротора 1 в соответствии с соотношениемгде 1 - вектор тока через последоваВтельное соединение обмотки 2 возбуждения и дополнительной обмотки 5;Т - комплексно-сопряженная величина вектора тока 1; где зависимость М (Ы) определяется расчетным или экспериментальнымпутем. Сопротивление контура, состоящего из последовательного соединения обмотки 2 возбуждения и дополнительной обмотки 5, определяется выражением55 ф. Х 2 Рг (ы) ф 2 )2 1( 25 15) 2 (3)-23 13 5 16 0 00,7015 101,2 189 10 ф41,5159 10 ф1,6809 10 ф1,7879 10 ф 19 20 22 23 22 24 р сф 4 ми ВНИИПИ Заказ 7553/38 Тираж 650 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 0,2974 10 фОу 5 170 100 7015, 10-40,7015 10 ф0,5170100,2974 100,1650 10О, 1070 100,0425 10 ф