Многополюсный двухфазный датчик угла

Союз Советскнк Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. саид-вуг (22) Заявлено: 01.0277 (21) 2450865/24-07м Кл Н 02 К 24/00 с присоединением заявки Ио Государственный комитет СССР оо дедам нзобретеннй н открытнйДата опубликования описания 250580(54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ ДВУХФАЗНЫЙ ДАТЧИК УГЛА Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в следящих системах с электрической редукцией, в двухот счетных преобра. звателях УГол-код.ф 5Изве"тны устройства типа многополюсных вращающихся трансформаторов, выходное напряжение которых периодично по отношению к углу поворота ротора 1) и 2. Недостатком из вестных устройств является невысокая точность.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению я вляет ся двухфаз ный индукционный бесконтактный редуктосин 23В этом индукционном редуктосине число периодов выходного сигнала равно числу зубцов статора, Обмотки 26 возбуждения и измерительные составляются из последовательно соединенных зубцовых катушек.Недостатком известного редуктосина является то, что число периодов вы ходкого сигнала, а следовательно, и его точность при данном диаметре ограничены. При высокоточном преобразовании угла в цифру число периодов определяет 7-8 разрядов грубого 30 отсчета, а системой функционального электронного цифрового считывания эта доля периода раздробляется еще на число двоичных. разрядов максимум порядка десяти. Отсюда виУекают высокие требования к точности обработки, При И=128 диаметр статора должен быть не менее 200 вел. Если бы, например, ьы хотели получить 256 периодов на окружности, то должны были бы взять диаметр 400 мм с резким увеличением габарита.Цель изобретения - повышение точности при этом же диаметре путем увеличения коэффициента электрической редукции вдвое.Это достигается тем, что в известном многопол(осном двухфазном датчике. угла, содержащем статор с числом зубцов 8 щ с катушками на зубцах и безобмоточный зубчатый ротор с числом зубцов (8+1) каждая фаэная обмотка содержит четыре секции, состоящие каждая нз в - параллельно илн последовательно включенных эубцовых катушек намотанных через 8 зубцовых шагов, причем соседние секции намотаны со сдвигом на два эубцовых шага н соединены в две группы из двух последовательно включенных звеньев, 736283каждое иэ которых содержит две параллельно включенные секции, имеющиемежду собой сдвиг на четыре зубцовыхшага, к концам же группы подведеныклеммы питания, а датчик снабжентрансформаторами, число которых равночислу звеньев, к кокцам звеньев подключены первичные обмотки трансформаторов, вторичные обмотки которыхвключены встречно, а фаэные обмоткисмещены между собой на один зубцовой шаг, где щ- целое число.На фиг, 1 изображена электрическаясхема многополюсного двухфазного датчика угла; на фиг. 2 дана разверткарабочей поверхности статора и роторас зубцовыми катушками,На зубцах магнитопровода статораустановлены катушки, обозначенныебуквой и соответствующими индексами,Зубцовые катушки объединены в секциипервой фазы Ь 11 А, Ь 11 Б, Ь 12 А, Ь 12 Би второй фазы Ь 21 А, Ь 22 А, Ь 21 Б,Ь 22 Б.Секции первой фазы Ь 11 А и Ь 11 Б, атакже Ь 12 А,Ь 12 Б включены параллельно,образуя два звена.Аналогично включены секции 1,21 А иЬ 21 Б, а также Ь 22 А и Ь 22 Б второйфазы. Два звена каждой фазы соединены последовательно, образуя группы.Рассмотрим принципы работы многополюсного двухфазного датчика угла.Пусть статор имеет 14 = 8,16 .-= 128зубцов, а безобмоточный ротор М716 = 112 зубцов,Если приложить напряжение псвышенной частоты к обмотке, то возникнутпотоки, каждый иэ которых замыкаетодну из следующих зубцов с номерами:0-8;. 8-16; 16-24; 24 - 32; 32 - 40,"40-48; 48-56; 56-6 4; 64-72; 72 - 80;80-88; 88-96 1 96 в 1; 104-112;112-120; 120-0,Потоки зубцов относящихся к различным обмоткам, различны из-эа пространственного сдвига зубцов ротора.Но каждый поток данного зубца возвращается в статор, проходя лишь двазубца своей обмотки, отстоящие на8 шагов, и не ответвляется в зубцыдругих обмоток. Поэтому взаиминдукция между любой парой из восьми указанных Обмоток мала и с ней можно несчитаться,В общем случае на статоре 8 2 щзубцов на роторе (8+1)щ зубцов, гдещ - целое число, и каждая иэ восьмиобмоток включает 2 щ параллельных(или последовательных) зубцовых катушек, отстоящих друг от друга на8 зубцов. Во взятом случае щ:8.Каждая из обмоток обладает самоин - дукцией. Эти самоиндукцин различны и изменяются с поворотом ротора.Обозначаем эти самоиндукции буквой Ь с индексом, соответствующим индексу обмотки.Самоиндукции выражаются периодическими Функциями угла) 1.эиСамоиндукция звена, состоящего иэ1 О параллельно включенных самоиндукций. аким образом, выходной сигнализменяется с двойкой частотой, апостоянная составляющая исчезает. 15 20 Формула изобретения 1 ногополюсный двухфазный датчик25 угла, содержащий зубчатый датчикугла, содержащий зубчатый статор,число зубьев которого равно 8 ц накаждом зубце установлены катушкии безобмоточный зубчатый ротор, чи сло зубцов которого равно (8+1) ц о тли чающийся тем,что,сцелью повышения точности путем увеличения коэффициента редукции, каждаяФазная обмотка содержит четыре секции из щ параллельно или последова 35тельно включенных эубцовых катушек,сдвинутых на восемь эубцовых шагов,причем соседние секции намотаны сосдвигом на два зубцовых шага и соединены в группу иэ двух последова 40 тельно включенных звеньев, каждоеиз которых содержит две параллелЬновключенные секции, сдвинутые начетыре зубцовых шага, к концам груп -пы подключены клеммы питания, датчикснабжен трансформаторами, число которых равно числу звеньев, к концамзвеньев подключены первичные обмоткитрансформаторов, вторичные обмоткикоторых включены встречно, а ФаэныеобМотки смещены между собой на одинзубцовый шаг, где щ - целое число,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР9 453569, кл. Н 02 К 47/00, 1974.2. Ахметжанов А,А, Высокоточныесистемы передачи угла автоматическихустройств. М.Энергия 1975, с. 8, 736283Заказ 2440 азк 783 удар ст венного ам иэобретени ва ЖРа Тир ЦНИИПИ Го по дел 11 30 35 МосПодписноекомитета СССРи открытийсФая наб. д. 1 филиал ППП Патент Проектна ,г. Ужгород,111 1 едактор В, фельдма Сост а вит ель В. Комаро вТехред Н,Бабурка Корректор Б. Па