Поворотный трансформаторный преобразователь

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 250779 (21) 2802795/24-07с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 1508,81 Беоллетеиь ЬВ 30Дата опубликования описания 150881Ь. Н 01 Г 21/08 Государственный комитет ССС Р по делам изобретений н открытий(5 4 ) ПОВОРОТ НЫИ ТРАНСФОРМАТОР НЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулировочным трансформаторам с изменением маг. нитной проницаемости сердечника,5Известны дифференциальные трансформаторные датчики (поворотные трансформаторы служащие для измерения и преобразования угловых переме" щений. Конструкция такого поворотно" го трансформатора состоит из Ш-образного магнитопровода, на котором расположены первичная и две вторичные обмотки, и поворотного якоря, Первичная обмотка питается переменным напряжением, а во вторичных дифференциаль э но включенных обмотках наводится напряжение, являющееся функцией положения якоря( 1 .Недостатком этого поворотного 20 трансформатора является наличие радиальной силы магнитного взаимодействия якоря со статором, увелкчивакщей трение в опорах, а также ограниченный угол поворота, Это не позволяет применить его в ряде устройств, например в поворотных устройствах с большим сроком службы, а также в уст" ройствах, где требуется эа полный поворот якоря ( на 360 о) получать боль шое количество импульсов выходного сигнала,Наиболее близким по технической сущности решением к изобретению является датчик импульсов, который осуществляет преобразование угла поворота подвижной части (до 360 о) в число электрических импульсов. Датчик состоит из статора с полюсами и ротора, На полюсах статора располагаются первичная обмотка возбуждения и вторичные обмотки. При повороте ротора вследствие изменения проводимости между полюсами статора и ротором изменяется выходное напряжение 21 .В известном устройстве воздушные зазоры в магнитной цепи обмоток увеличивают сопротивление магнитному потоку, возбуждаемому первичной обмоткой, что приводит к снижению КПД. Кроме того, в ряде устройств требуется, чтобы трансформаторный преобразователь создавал дополнительно фиксирующий момент при отключении управляющего сигнала, например при использовании его в качестве выключателя или при совместной работе его с пассивным шаговым двигателем, ие .имеадем собственного фиксирунхдего мо 855751мента, Известный датчик этой функциивыполнять не может,Цель изобретения - повышение КПДи расширение функциональных воэможностей путем получения фиксирующего якорьмомента.Указанная цель достигается тем,чтов поворотном трансформаторном преобразователе, содержащем корпус, поворотный якорь, статор, первичную ивторичную обмотки, якорь выполненв виде постоянного магнита, имекцегоцелое число пар разноименных полюсов,статор выполнен в виде двух магнитопроводящих замкнутых колец с полюсными наконечниками, при этом полюсныенаконечники одного кольца расположены в промежутках между полюсныминаконечниками другого кольца, первичная и вторичная обмотки расположены на кольцах, полюса постоянногомагнита расположены против полюсных 2 Онаконечников колец с зазором, в промежутках между полюсами постоянного.магнита установлены с зазором экранирующие магнитопроводящие пластины.На Фиг. 1 изображен вариант конструкции предлагаемого поворотноготрансформаторного преобразователя; нафиг.2 г разрез А-А на фиг. 1; нафиг. 3 - выходная характеристикатрансформаторного преобразователя.Конструкция предлагаемого поворотного трансформаторного преобразователя состоит иэ якоря 1, выполненногов виде двухполюсного постоянного маг-.нита, вращающегося в подшипниках корпуса не показан), к которому кре- Ипятся два магнитопроводящих статора2 и 3, выполненных в виде колец, накоторых имеются выступакщие полюсные наконечники Б , С якорем соединены через немагнитные прокладки 4 40две экранирующие магнитопроводящиепластины 5. На кольцевых частях статора расположены равномерно распределенные по диаметру колец первичные би вторичные 7 обмотки,45Поворотный трансформаторный преобразователь работает следующим образом.Первоначально постоянный магнитякоря расположен своими полюсами против полисных наконечников статора 2фиг. 1), Иагнитный поток постОянногомагнита Фзамыкается через полюсныенаконечники статора 2 и через егокольцевую частьПо кольцевой частистатора 2 происходит также замыкание магнитного потока Ф, первичнойобмотки возбуждения, Сечения В кольцевых частей выбраны такими, чтоони насъаааются потоком постоянногомагнита, т.е, кольцевая часть статора 2 насыщена магнитным потоком постоянного магнита и во вторичной обмотке статора 2 наводится минимальное напряжение. При повороте якоря(например, в сторону стрелки Г 1 постоянный магнит выходит из магнит"ного зацепления с полюсами статора 2 и замыкается на полюсные наконечники статора 3. При этом кольцеваячасть статора 2 освобождается от насыщения потоком постоянного магнита,который через полюсные наконечникистатора 3 замыкается по кольцевойчасти статора 3, насыщая ее, Во вторичной обмотке статора 2 наводитсямаксимальное выходное напряжение. Характер изменения выходного напряжения О действующего значения)вторичной обмотки статора 2 в функции угла поворотами показан на фиг.3.За полный поворот якоря на 360 ) вовторичной обмотке статора 2 наводится четыре импульса напряженияТо же самое происходит и во вторичной обмотке статора 3. Экранирующиепластины 5 исключают влияние потоков рассеяния постоянного магнита.Так как магнитная проводимость постоянного магнита при нахождении его полюсов против лолюсных наконечниковстаторов максимальна, а при нахождении его полюсов между полюсными Наконечниками минимальна, то возникаетмагнитное усилие, удерживающее якорьв положении, когда полюса магнитарасположены против полюсных наконечгников статоров, Величина усилия можетрегулироваться в некоторых пределахза счет изменения расстояния междуполюсными наконечниками.Предлагаемая конструкция поворотного трансформаторного преобразователя позволяет исключить из магнитнойцепи обмоток воздушные зазоры, иследовательно, уменьшить потери, по"высить КПД преобразователя,1Формула изобретенияПоворотный трансформаторный преобразователь, содержащий корпус, поворотный якорь, статор, первичную и вторичную обмотки, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыдения КПД и расширения функциональных возможностей путем получения фиксирующего якорь момента, якорь выполнен в виде постоянного магнита, имеющего целое число пар разноименных полюсов, статор выполнен в виде двух магнитопроводящих замкнутых колец с полюсными наконечниками, при этом полюсные наконечники одного кольца расположены в промежутках между полюс ными наконечниками другого кольца. первичная и вторичная обмотки расположены на кольцах, полюса постоянного магнита расположены против полюс ных наконечников колец с зазором, в промежутках между полюсами постоянного магнита установлены с зазором экранирующие магнитопроводящие пластины.Источники инФормациипринятые во внимание при эксгЬртизе 1. Ступель Ф.А, Электромеханические датчики и преобразователи неэлект.855751 Фиг Р Составитель В,ЛисинТехред А. Савка Корректор С.Шекмар Редактор Л.Копецкая Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 41 Заказ 6937/74 тираж 784 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5