Индукционный фазовращатель

(23) ПриоритетОпубликовано 07,01,82. БюллетеньДата опубликования описания 10,01.82ао делам изобретений и аткрь 1 тий(54) ИНДУКЦИОННЬ ОВРАЩАТЕЛЬ 20 Изобретение относится к индукционным фазоврашатепям, предназначенным для преобразования угла поворота в фазовый сдвиг между входным и выходным напряжениями, и может быть использовано в приборах автоматики, где необхо,димы безынерционность и малый реактивный момент подвижной системы, например, для преобразования информации, снимаемой с осей чувствительных элементов в гирдприборах и др.Известен фазоврашатель, построенный на основе вращающегося трансформато-, ра и содержащий статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная часть) из1 ферромагнитного материала с неравномерным воздушным зазором с переменной проводимостью 1 .Недостатком известного устройства является наличие магнитопроводной подвижной части, приводящей к возникновению реактивного момента, снижающего быстродействие и точность преобразования. щНаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик линейных перемещений, не имеющий зуб", чатых передач (индуктосин), Индуктосин выполнен в виде 2-х изоляционных стекклянных) пластин, подвижной и неподвижной, на которые нанесены петлевидные обмотки. На неподвижной пластине расположена однофазная обмотка, на подвижной - двухфазная , Пластины расположены одна против другой с небольшим зазором (0,1 мм) так, что магнитное поле проводников одной пластины пересекают проводники другой.Обмотки рассчитаны так, что при перемещении пластин их взаимная индуктивность меняется по синусоидальному закону аналогично тому, что это проис ходит в синусо-косинусном поворотном трансформаторе с большим числом полю сов. Обычно питание двухфазных обмоток осуществляется двумя напряжениями, сдвинутыми на 90. При перемещении пластин в однофаэной обмотке наводится1 С Вс йй ,Е що йр Ф Индукционный фазовращатель, содержащий двухфазную первичную обмотку и изоляционную поворотную пластину с од нофазной вторичной обмоткой, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен магнитопровод, состоящий из двух П-образных элементов, имеющих форму кольцевых секторов и сопряженных между собой по радиальной торцовой стороне, и безобмоточной магнитопроводящей пластины дугообразной формы, при этом вторичная обмотка выполнена 3 8965ЭДС; фаза которой зависит от положения пластины : Ж(Х+ и.6) С 2,аНедостатком такого устройства является низкий коэффициент передачи.Бель изобретения - повышение точности преобразования,Указанная цель достигеется тем, чтоиндукционный фазовращатель, содержащийдвухфазную первичную обмотку и изоляционную поворотную пластину с однофазной 1 фвторичной обмоткой, вводится магнитопровод, состоящий из двух П-образныхэлементов, имеющих форму кольцевыхсекторов и сопряженных между собой порадиальной торцовой стороне, и безобмоточной магнитопроводящей плас тиныдугообразной формы, при этом вторичнаяобмотка выполнена в виде двух одинаковых секций, соединенных последовательно-встречно, имеющих форму кольцевых 20секторов, а стороны секций расположенынапротив соответствующих стержней магнитопровода, причем радиус магнитопровода определяется соотношением Р=2 Фс р,где С - длина дуги между осями первич- ЗЗной обмотки,Р - число пар полюсов.На фиг, 1 изображен фазовращатель,общий вид, в разрезе; на фиг, 2 - электрическая схема соединения обмоток. 36Фазовращатель содержит П-обфазныемагнитопроводы 1 и 2, имеющие формукопьцевых секторов и сопряженных порадиапьной торцовой стороне с размещенной на дуговых частях магнитопровода 6двухфазной первичной обмоткой 3, вторичную обмотку 4, выпопненную в виде двуходинаковых соединенных поспедоватепьновстречно секций, имеющих форму кольцевых секторов и размещенных на магнито- Фопроводящей пластине 5.Стороны секции расположены напротивсоответствующих стержней магнитопроводов, причем оси секции смещены на1/4 ширины стержня и магнитопроводящей пластины 5,фазовращатель работает следующимобразом.На первичную двухфазную обмотку 3подаются два синусоидальных напряжения,одинаковые по амплитуде и сдвинутых пофазе на -90, при этом на.вторичной обмотке 4 возникает напряжение, постоянноепо амплитуде, фаза которого пропорциональна углу поворота пластины 5, что обеспечивается квадратурным расположениемосей первичной обмотки в пространстве,так как угол между ними о. = 9 о 80 фгде р - число пар полюсов или повторяемость периодов за оборот. При этом условии длина дуги между осями определяется как Нейтральным (нулевым) положением фазы подвижной вторичной обмотки 4 является ее симметричное положение относительно стержней магнитопроводов, так как в этом положении потоки, создаваемые каждой из фаз первичнойобмотки, равны по величине и сдвинуты на 180 по фазе. При перемещении вторичной обмотки 4 влево или вправо от нейтрального положения сдвиг фаз между напряжениями меняется по линейному закону.Высокий по сравнению с индуктосинами уровень выходного напряжения достигается за счет высокой взаимосвязи между первичными и вторичными контурами, так как в отличие от индуктосина в предлагаемом фазоврашателе используются магнитопроводы из ферромагнитного материала.Предлагаемый фазовращатель позволяет осуществить прецизионное преобразование угол-фаза при безмоментной и безынерционной подвижной части, что существенно повышает быстродействие и снижает динамические погрешности преобразования, Выполнение магнитопровода на базе ферромагнитных материалов расширяет частотный диапазон работы, что также существенно повышает быстродействие кодирующих устройств и обеспечивает возможность реализации преобразователей угол-фаза повышенной точности и быстродействия. формула изо бре тенияИсточники информации принятые во внимание при экспертизе5 806880 6 в виде двух одинаковых секций, соединен,Зверев А, Е., Максимов В, НМясных последовательно-встречно, форма ко- ников В, А, Преобразователи угловых торых имеет вид кольцевых секторов, а перемещений в,угловой код. Л., "Энергией стороны секций расположены напротив 1974, с, 75-80. соответствующих стержней магнитопро- %вода. 2. Агейкин Л. И, и др. Йатчики коньроля н регулированияМ., "Машиностроение", 1965. с. 138-139.896580 Ют юсп Фиг, 2 Составитель РябцевРедактор М, Янович Техред А.Бабинец Корректор Л, Шеньо Подписное Заказ 1 1692/35 Тираж 718ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4