Преобразователь угловых перемещений

СОЮЗ С 09 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 034 С 01 В 7/30 Ь:) 3 Я СЬ Сь ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 23.04,86. Бюл. У 15 (71) Куйбышевский ордена Трудового; Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) В,С. Кочкарев, Н.Е. Конюхов, В.А. Волков и А.Нр Трофимов (53) 621,317.391531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 945639, кл. 0 01 В 7/30, 1980.Авторское свидетельство СССР В 1019220, кл. 6 01 В 7/30, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕ- МЕЩЕНИИ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повыситьточность преобразования угловых перемещений путем, уменьшения погрешностей формирования выходных ЭДС стабилизации постоянной составляющей, глубины модуляциии пространственногосмещения между выходными ЭДС преобразователя угловых перемещений. Преобразователь содержит статор с зубцами и кольцевыми проточками для размещения в них секций обмотки возбуждения и обмоток считывания, Ротор, скоторым связан контролируемый объект,имеет на внешней поверхности зубцы,ориентированные под углом Ь 9 к зубцамстатора. При вращении ротора относительно статора происходит модуляциямагнитной проводимости магнитной цепи преобразователя, образованного статором, ротором и зазором между ихзубцами, которые образуют комбинационное растровое сопряжение. Благодаря периодическому изменению магнитной проводимости и пространственномусмещению обмоток считывания в преобразователе формируются ЗДС, модулированные по величине практически потреугольному закону в функции углового перемещения ротора и смещенныена угол, зависящий от количестваобмоток считывания и расстояния гмежду ними, определяемому выражениемг = ф 1 уИ, где- эубцовый шаг статора; ь . - число обмоток считывания.При четырех обмотках считывания этотугол равен 90 . 4 ил.Изобретение относится к измери,тельной технике и может быть использовано в системах автоматики и телемеханики для измерения угловых перемещений вращающихся на оси объектовконтроля.Целью изобретения является повышение точности преобразования путемуменьшения погрешностей формирования выходных ЭДС, стабилизации постоянной составляющей, глубины модуляции и пространственного смещения между выходными ЭДС преобразователя.На фиг. 1 показан преобразовательугловых перемещений, продольный разрез, на фиг, 2 - сечение А-А нафиг. 1; на фиг. 3 - пространственноеразмещение секций обмотки возбуждения в кольцевых проточках,статораи их электрическое соединение (стрелками показаны направления токов вних), на фиг. 4 - взаимное расположение зубцов статора и ротора(разчвертка,.с заштрихованными участками.площадей взаимного перекрытия ихзубцов, соответствующими их некоторому относительному угловому смещению), а также электрическая схемасоединения секций обмоток возбужцения и обмоток считывания преобразователя,Преобразователь содержит закрепленный в корпусе 1 статор 2 с нанесенными на его внутренней поверхности зубцами 3. В корпусе 1 на подшипниковых опорах 4 установлен ротор 5 с нанесенными на его внешнейповерхности зубцами 6, ориентированными под углом Дч к зубцам 3 статора, На внутренней поверхности статора вь 1 полнены также кольцевые проточки 7-11 для укладки в них обмоток преобразователя и продольныйпаз 12 для размещения в нем соединительных выводов обмоток. Секционированная однофазная обмотка 13 возбуж- .дения содержит десять кольцевых секций 14-23, соединенных последовательно и уложенных попарно в кольцевыепроточки 7-11 статора (фиг. 3) так,что направления токов в каждой паресекций совпадают, а направления токов в смежных парах секций (смежныхкольцевых проточках) встречные. Дополнительные кольцевые секции 14 и15 обмотки возбуждения, уложенныев крайних кольцевых проточках 7 и 11,служат для обеспечения равенства ам 4пер-витков возбуждения на краях стагора с ампер-витками возбуждения. повсей .е"о длинеВ тех же кольцевыхпроточках статора 2 уложены секцииобмоток 24-27 считывания, выполненные кольцевыми, как и секции обмотки 13 возбуждения, и имеющие однуобщую (эаземленную) точку соединенияи отдельные выводы 28-31 для съемас них выходных пространственно смещенных сигналов преобразователя не 1Фсущих информацию об угловом смещении ротора 5 и связанного с нимобъекта контроля (не показан) относительно статора 2.Преобразователь работает следующим образомПри подключении обмотки 13 возбуждения к однофазному источникупитания переменного тока (не показан) ее секции создают магнитный поток, наводящий ЭДС в обмотках 24-, 27считывания, размещенных в общихс ними кольцевых проточках 7-11. Величины ЭДС пропорциональны магнитнойпроводимости участков магнитной це"пи, образованных статором 2, ротором5 и воздушным зазором между их зубцами 3 и 6. Магнитная проводимостьзависит от площади взаимного переЗ 0 крытия зубцов 3 и 6 статора и ротора (фиг. 4), которая периодическиизменяется в зонах размещения обмоток преобразователя при вращенииротора относительно статора, зубцы 35 которых образуют комбинационное,растровое сопряжение. Благодаря этому выходные напряжения, получаемыена выводах 28-31 преобразователя,модулируются по амплитуде и имеют 40 относительный сдвиг в пространствена угол, зависящий от величины промежутковмежду кольцевыми проточками 7-11 статора, определяемых выражением45 9,где- зубцовый шаг статора,- число обмоток считывания.50В описанном варианте преобразователя с четырьмя обмотками считыванияформируемые в них ЭДС смещены наоугол 90 и модулированы по величинев функции углового перемещения ротора практически по треугольному закону.Благодаря выравниванию магнитныхпотоков возбуждения, создаваемыхсекциями обмоток возбуждения на краях и в середине магнитопровода,обеспечивается выравнивание постоянныхсоставляющих и глубины модуляциинаводимых в обмотках считывания ЭДС,что повышает точность преобразования угловых перемещений,Формула изобретения Преобразователь угловых перемещений, содержащий относительно подвижные статор и ротор, на обращенные одна к другой поверхности которых . нанесены зубцы, ориентированные под углом Ьодни относительно других и размещенные в кольцевых проточках статора, разделенных промежутками ,секционированные обмотки возбуждения и считывания, о т л .и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен двумя до полнительными кольцевыми секциямиобмотки возбуждения, размещеннымив крайних кольцевых проточках статора и включенными последовательнои согласно с основными секциями 10 обмотки возбуждения, уложенными втех же проточках, а величину Г опре"деляют соотношением 9Г=1151 ЬЧгде- зубцовый шаг статора,1 - число обмоток считывания,1226034 Составитель С. СкрыпникТехред В.Кадар Редактор О. Юрковецкая Корректор С. Шекмар Заказ 2109/27 Тираж 670 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5