Преобразователь угла поворотавала b электрический сигнал

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 830473(22) Заявлено 28, 08, 79 (21) 2816534/18 - 24с присоединением заявки РЙ(51)М, Кл,Гоеудерстеенный комитет С 08 С 9/04 6 О 1 О 5/20 до делам изобретений н открытийДата опубликования описания 15, 05. 81 А, Павлов(72) Авторы изобретения С. Павл мирно в 71) Заявител Ленинградский институт авиационного при 54) ПРЕОБ Изобретение относится к системамавтоматической передачи сигналов,аименно к преобразователям угла поворота вала в электрическии сиг нал,Известны индукционные преобразователи угла поворота вала в электрический сигнал типа вращающихся транс форматоров ВТ 1, содержащие на статоре обмотку возбуждения, квадратурную и дополнительную обмотки, на роторе две взаимно-перпендикулярные обмотки и усилитель переменного тока В данных устройствах такого рода производится компенсация колебаний основного магнитного потока в электрической машине при изменении нагрузки или собственных параметров ВТ путем управления величиной магнитного потока дополнительной обмотки или обмотки возбуждения, причем нагрузкой усилитепя персменного тока является дополнительная квадратурная или обмотка возбуждеВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛАЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ ния ВТ, изменение магнитного потока которых стабилизирует основноймагнитный поток 1 1,Недостатками этих преобразователей являются наличие фазовых сдвиго5 .напряжений и токов в основных и дополнительных обмотках ВТ, что снижает точность преобразователя итребование достаточно большой мощности усилителя переменного тока,что ведет к увеличению массы и габаритов устройства.Наиболее близким по техническомурешению к данному устройству является преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал,содержащий обмотку возбуждения иобмотку обратной связи на статоре,усилитель переменного тока, роторс двумя взаимно перпендикулярнымиобмотками, обмотка обратной связии один из выходов усилителя соединены с клеммами источника питания,и к выходу усилителя подключена8304 обмотка возбуждения. Данное устройство является системой автоматического регулирования с отрицательнойобратной связью по потоку, На входусилителя поступает сигнал рассогласования, появляющийся в результате сравнения приложенного напряжения и ЭДС дополнительной обмотки, пропорциональной магнитномупотоку основной обмотки. При равенстве сравниваемых величин рассогласование отсутствует, системанаходится в уравновешенном состоянии. В случае изменения по каким-либопричинам величины магнитных потоковизменяется величина рассогласования 10 15 30 и система стремится уменьшить величину рассогласования и тем самым привести поток к первоначальному положению 21.20Однако наличие электронного усилителя в цепи обратной связи, а также трансформаторная связь между обмотками приводят к фазовым искажениямсигнала компенсации, что снижает эффективность данного метода стабилизации потока и функциональную точность преобразования угла в электрический сигнал. Кроме того, включениеобмотки возбуждения ВТ, создающейосновной поток в машине, непосредственно на выход требует от него значительной выходной мощности , причемэто требование усугубляется индуктив -ным характером нагрузки усилителя. 35Это обстоятельство исключает возмож -ность микроминиатюризации электроннойсхемы и создания компактного модуляиндукционного преобразователя,Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигаетсятем, что в преобразователь угла по.ворота вала в электрический сигналвведены блок фазовой коррекии и блокемкостной нагрузки, вход блока фазовой коррекции соединен с вторым выводом обмотки обратной связи, а его, выход - с сигнальным входом уснлите -ля переменного тоКа, вход и выход бло 50ка емкостной нагрузки соединены соответственно с первым и вторым выводами обмотки возбуждения,На чертеже изображена структурнаясхема преобразователя угла поворота 55вала в электрический сигнал,Преобразователь содержит на статоре обмотку 1 обратной связи и 73 4обмотку 2 возбуждения, оси которых параллельны, первый вывод о"мотки обратной связи и первый вывод обмотки возбуждения подключены к одной из клемм 3 источника питания, уснлигель 4 переменного тпка, вход питания которого соединен с другой клеммой источника питания, а выход подключен к первому выводу обмотки 2 возбуждения, ротор 5 с двумя взаимно перпендикулярными обмотками, блок 6 фазовой коррекции, вход которого соединен с первым выводом обмоткиобратной связи, а выход - с сигнальным входом усилителя 4 переменного тока, блок 7 емкостной нагрузки, включенный параллельно обмотке 2 возбуждения.Преобразователь работает следующим образом.При подключении напряжения питания О к клеммам 3 на выходных роторных)обмотках преобразователя формируются напряжения, изменяющиеся по определенной функциональной зависимости от угла поворота ротора 5. В зависимости от способа включения преобразователя и соединения его обмоток может быть реализованы синуснокосинусная, линейная зависимость или режим фазовращателя, На точность воспроизведения преобразователем функциональной зависимости выходного электрического сигнала от угла поворота оказывают влияние факторы технологического и эксплуатационного характера, которые вызывают изменение собственных параметров индукционного преобразователя и колебания основного магнитного потока в электрической машине, создаваемого обмоткой 2 возбуждения. Стабилизация этого потока осущестнляется антоматическим регулированием выходног напряжения усилителя 4 переменного тока, а следовательно и величины тока в обмотке 2 возбуждения. На вход усилителя 4 поступает сигнал рассогласования, появляющийся в результате сравнения приложенного напряжения и ЭдС дополнительной обмоткиобратной связи, пропорциональной магнитному потоку обмотки 2 возбуждения. Обмотка 1 обратной связи связана с сигнальным входом усилителя 4 через блок 6 фазовой коррекции, который устраняет фазовый сдвиг между сравниваемыми напряжениями на входе усилителя пере83047 5менного тока. Устранение фазового сдвига между сравниваемыми напряжениями повышает чувствительность системы автоматического регулирования к величине рассогласования и точность регулировки величины основного магнитного потока, т.е. степень его стабилизации, а следовательно повышается и точность воспроизведения функциональной зависимости преобразователя. Обмотка 2 возбуждения подключена одним концом к выходу усилителя 4, а другим - к первой клемме источника питания и потребляет мощность для создания основного потока в машине в основном от источника питания. Выходной сигнал усилителя 4 переменного тока вносит небольшую добавку в формирование этого потока при наличии рассогласования на входе усилителя, т.е. при изменении основного магнитного потока, и стабилизирует его. Блок 7 емкостной нагрузки, представляющий собой набор конденсаторов, включен парал- д лельно обмотке 2 возбуждения, которая является активно-индуктивной нагрузкой. Он приближает характер нагрузки усилителя 4 переменного тока к активному, снижает реактивный Зо ток и дополнительно уменьшает фазовый сдвиги требуемую выходную мощ-ность усилителя.Экономический эффект от использования преобразователя угла поворота вала в электрический сигнал обуслов 3 ален отмеченными выше его техническими преимуществами. Формула изобретения Преобразователь угла поворота валав электрический сигнал, содержащийрасположенные на статоре обмоткувозбуждения и обмотку обратной связи, первый вывод обмотки обратнойсвязи соединен со вторым выводомобмотки возбуждения и с первой клеммой источника питания, вторая клеммакоторого соединена с входом питания усилителя переменного тока, выход которого соединен с первымвыводом обмотки возбуждения, и роторс двумя взаимно перпендикулярнымиобмотками, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностипреобразователя, в него введеныблок фазовой коррекции и блок емкостной нагрузки, вход блока фазовойкоррекции соединен с вторым выводом обмотки обратной связи, а еговыход - с сигнальным входом усилителя переменного тока, вход и выходблока емкостной нагрузки соединенысоответственно с первым и вторымвыводами обмотки возбуждения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 275791, кл. С 08 С 9/04, 1970.2. Хрущева В, В. ЭлектрическиеН 11устройства автоматикм, Л Энергия1976, с. 3-4 (прототип).Редак ираж 69 ного комит 13035 аб., д ал ППП "Патент жгород, ул. Проектная, 4 аказ 3455/59ВНИИПИ Го сударствео делам изо Г 1 осква, Жретении и 5, Раушска Подписное та СССР ткрытий