Индукционный преобразователь угла

)5 Н 02 К 24/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ 2учно-исследовоприбор"фанов, В.Н.Зве кие преобразо редукцией. По Энергия, 1978. трические ми устройств. Л,: тели ред. рома Энер инфо а им жени рмациенно к я вала ющихся хвкай угла л- пачестве аналах ые пло- ВТ) с ковым озбуже в ка мыхвк ол юсн торы (Д с одина отки в вляется невыия из-за налиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Центральный нский институт "Электр(54) ИНДУКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА(57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение точностипреобразования. Индукционный преобраИзобретение относится конной измерительной технике,преобразователям углового полов электрический сигнал типа вращатрансформаторов (ВТ), используемчестве первичных поеобразовател(ППУ) в системах преобразования ура метр - код.Широкое распространенипреобразователей, используегрубого отсчета, получили двухпские вращающиеся трансформараспределенными обмоткамичислом витков в катушках обмдения и выходных обмоток.Недостатком этих ДВТ ясокая точность преобразован зователь угла содержит цилиндрические магнитопроводы ротора и статора с пазами, в которых расположены синусоидально распределенные обмотки возбуждения и выходные обмотки. На обеих торцовых поверхностях цилиндрических магнитопроводов статора и ротора установлены дополнительные кольцевые магнитопроводы Г-образного сечения, они охватывают лобовые части обмоток. При этом диаметры кольцевых и цилиндрических магнитопроводов равны между собой, а толщина кольцевого магнитопровода выбрана меньше толщины ярма цилиндрического магнитопровода, но больше зазора между кольцевыми магнитопроводами, Расстояние между внутренней торцовой поверхностью кольцевого магнитопровода и лобовыми частями обмотки выполнено меньше высоты лобовых частей обмоток. 3 ил. чия пространственных гармоник в кривой распределения индукции магнитного поля по расточке воздушного зазора.Известна конструкция ДВТ, где для увеличения точности преобразования применены синусоидально распределенные концентрические обмотки. Благодаря синусоидально распределенному полю в воздушном зазоре эти ДВТ слабо чувствительны к гармоникам поля, являющимся следствием нелинейности кривой намагничивания и наличия технологических погрешностей,В связи с расширением области применения систем преобразования угол - параметр - код (в частности использование в астрономических приборах и системах управления космическими аппаратами) потреДВТ аметром магнитный поток 2, силовые линии которогобителтелям необходимы с диамет00 . Ре- замыкаются через ярмо магнитопроводан т еннего отверстия более 1 мм. еб статора 3, магнитопровода ротора 4, и магзультаттом выполнения этих тре ованиинитный поток 5, силовые линии которогоя тся величение диаметров ярма внешявляет ур . 5 замыкаются в зоне лобовых вылетов.него и внутреннет ннего магнитопроводов.Пе в ю составляющую магнитного поВэтм уто сл чае при проведении магнит- ервуютока катушки (обмотки возбуждения) назыного поток рка че ез ярмо происходит его сувают рабочим потоком Ф, а вторую -ществственное ослабление вследствиевеличения падения МДС и усиливающего- потоком рассеяния Ф., 3 ффект 10 В предлагаемой конструкции ДВТ (фиг.ся влияния вихревых токов, тот эособенно становится заметным в случае не), благодаря установке КМ статора б и рошихтованного магнитопровода, наи более тора 7 магнитный поток рассеяния, охватыи ДВТ с вающий лобовые вылеты, замыкается черезчасто применяемого для конструкции Д сбольшим внутренним отвтверстием ротора. основной воздушный зазор, т.е. суммируетСнижение индукции в ввоздушном зазоре 15 ся с рабочим потоком Фр,сер бонаиболее сильно проявляется в серсередине Предлагаемая конструкция ДВТ наибт син сный закон рас- лее эффективна в применении к ДВТ с сиполюса, что нарушает синусныи зан ент ическимии е еления индукции по ро расточке и в конеч- нусно распределенными конц рр Аичению обмотками при внутреннем диаметре радич ином итоге приводит к увелич20 ального отверстия более 100 мм и применепогрешности ППУ.во ов.Цель изобретения - повыш- о шение точно- нии нешихтованных магнитопров дерем ещений Из фиг, 3 приведены расчетные и экссти пре роб азования угловых перемещ нментальные зависимости, показываюДВТ с большим внутренним отверстием за перимесчет создания синусоидоидального распреде- щие распределение индукции в рабочемя магнитного потока в воздушном 25 воздушном зазоре поегодлине = (.),ления магнитного потока ве- г е 1 - асчетная зависимость Вр = фр),зазоре при укладке синусоидально распре- где - ра чи ванного ДВТб ждения, полученная для идеализированногоА еленной обмотки воз уждения,юУказаннаяцель достигается тем, чттокак при условии отсутствия размагничиваобеих торцовых по- щего действия вихревых токов (наличиестатор, так и ротор с ове хностей снабжены дополнительными 30 потока рассеянияр рия Ф и и асчете учитыверхностей сна жены(КМ) Г-об- вается); 2 - экспериментальная зависиразного сечения, с внутренними и наружны- мость ВЭ = Ф), полученная для езми диаметрами, равнавными диаметрам (см, конструктивную схему фиг.2); 3 - экспесоответствующих цилиндричн рических магнито- риментальная зависимость Вэк = (),к ивн юпроводов статора или ротора.. При этом дол лученная для ДВТ с КМ (см. конструктивнужны быть выполнены следующие условия: схему фиг, 3).т л ина КМ должна быть меньшей тшей толщи- Расчетные и экспериментальные завины ярма цилиндрического магнитопровода,симо т усти пол цены для частоты питанияно большей воздушного зазора между КМ 4000 Гц,асстояние между внут Сравнение зависимостей 1 и 2 подтверстатора и ротора; расстояниез КМ (фиг. 2) происходитр еннейторцовои пов -, ез (ф . )поверхностью КМ и лобовы- ждает, что в ДВТ без (ф . )быть меньше не только ослабление магнитного по токами частями обмотки должно ыть м(индукции в воздушном зазоре), но ивысоты лобовых частеи о мот, 1-3 изоб ажены конструктив- нарушение синусного закона ра пр дНа фиг. - изо раж- а азмагничивающегоные схемы Д - а аДВТ и результаты эксперимен ния индукции из-за раний г е 1 - катушка действия вихревых токов, наиболее сильноя в се е ине полюсного деобмотки возбуждения; 2 - силовые линии проявляющееся в середимагнитного потока, замыкающиеся по ярму; ления.3 зависимо 3 - илиндрический магнитопровод стато- СрС авнение зависимости с завиКМ- ц0 1 и 2 показывает, что установкара; - ц4 - цилиндрический магнитопровод ро стямито а; 5 - силовые линии магнитного потока, приводит как у рк силению абочего потокатора; - силовьзамыкающиеся в зоне лобовь 1 х вылетов; б - (инду ц),б - (ин к ии В ), так и к улучшению формыевой магнитопровод кривой распределения индукции в рабочемм закон .тато а;7 - дополнительный кольцевой маг- зазоре и приближению к синусному у.55 Сохранение синусоидальности распренитопровод ротора,з шном зазоУстройство ра отает слб следующим обра- деления магнитного поля в во дуре обьясняется следующим.т к любой отдельно взя- Рабочий магнитный поток, соответствуМагнитный поток лю оитой катушки 1 о мотки в1 б . озбуждения можно ющий центральной силовой лин, дпредставить состоящим из 2 составляющих;ный концентрической обмоткой и проходящий через центр полюсного деления ДВТ, ослабляется в большей степени, чем магнитные потоки, проходящие ближе к краям полюсного деления.При введении КМ (конструктивная схема фиг, 2) магнитная линия потока лобовых частей сцепляется с наибольшим числом витков выходной обмотки в центре полюса, т.е. именно здесь происходит наибольшее усиление магнитного потока.Таким образом, в процентном отношении именно в этой области происходит наибольшее усиление рабочего магнитного потока, что приводит к "возвращению" синусного закона распределения индукции в воздушном зазоре, что повышает точность преобразования угловых перемещений,Для испытаний предлагаемой конструкции применяется двухполюсный ВТ с нешихтованным магнитопроводом из сплава 36 КН М, На статоре и роторе устанавливается КМ Г-образного сечения из того же сплава,В результате проведения испытаний установлено, что погрешность передачи угла при установке КМ уменьшается в 4 раза (20угл,мин - беэ установки КМ, 5 угл.мин - после их установки). Формула изобретения Индукционный преобразователь угла, 5 содержащий цилиндрические магнитопроводы ротора и статора с пазами, в которых расположены синусоидально распределенные обмотки возбуждения и выходные обмотки, отличающийся тем,что,сцелью 10 повышения точности преобразования, он снабжен дополнительными кольцевыми магнитопроводами Г-образного сечения, установленными на обеих торцовых поверхностях цилиндрических магнитопроводов 15 статора и ротора и охватывающими лобовые части обмоток, при этом внутренние и внешние диаметры соответствующих кольцевых и цилиндрических магнитопроводов статора и ротора равны между собой, толщина 20 кольцевого магнитопровода выбрана меньше толщины ярма цилиндрического магнитопровода, но больше зазора между кольцевыми магнитопроводами статора и ротора, а расстояние между внутренней 25 торцовой поверхностью кольцевого магнитопровода и лобовыми частями обмотки выполнено меньше высоты лобовых частей обмоток. 61723641 Т 10 5 град 20 150 60 Составитель В. Ива Техред М,Моргентал ректор М. Максимишинец эктор И, Касарда зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 аказ 1068 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5