Датчик углового положения с электромагнитной редукцией

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоцивпистичесиикРеспублик и 954810(23) Приоритет Ввударствапаб кеиитет СССР вю аадаи взобрвтеиик и аткриткй.7 17(0 88. 8) Дата опубликования описания 30.08,82 В. Н. Бродовский, Е. С, Иванов, В. Н. Новиков, .й. И. Пятков,(72) Авторы изобретения Б. Н. Каржавов и Ю. П. РыбкинЦ 7) Заявител ПОЛОЖЕ НИЯ РЕДУКЦИЕЙ(54 ЧИК УГЛОВО ТРОМА ГНИТН Изобретение относится к ной технике и может быть и для контроля электрических ходное напряжение которыхизмерительспользованомашин, вызависит от о отоложения их ротора,Известен датчик углов электромагнитной ре атор с открытыми паобмотку, расположе и безобмоточный рот ость ф ностиуглредукци 5ого положения с дукцией, имеющийзами, измерительную нную в двух пазах р Е 11Недостатком данного датчика является высокое выходное сопротивление и, как следствие, низкая помехоустойчивНаиболее близким по технической сушк предлагаемому является датчикового положения с электромагнитнойей, содержащий зубчатый статор с фазными обмотками, выходные клеммы и клеммы для подклточения к источнику переменного напряжения, обмотки выполнены из четного числа соединенных между собой катушек, каждая из которых помещена на зубце статора, а числа зубцов 2каждой повторяющейся части статора и ротора отличаются между собой на единицу. Обмотки выполнены в виде соедттненных между собой последовательн дельных катушек, каждая из которых мешена на одном зубце 2 .Недостаток известного датчика состоит в низкой точности.Бель изобретения - повышение точности измерений.Укаэанная цель достигается тем, что в датчике углового положения с электромагнитной редукцией, содержащем зубча тый статор,с фазными обмотками, выходные клеммы и клеммы для подключения к источнику переменного напряжения с обмотками, выполненными из четного числа соединенных между собой катушек, каждая иэ которых помещена на зубце статора, е числами зубцов каждой повторяющейся части статора и ротора, отличаюшимися между собой на единицу, каждая фазная обмотка разделена на две рав 3 9548 ные части со средней точкой, подключенной к выходной клемме, каждая часть обмотки состоит из последовательно соединенных между собой групп катушек, начала и конць всех фаз которых соединены через две общие точки с клеммами для подключения источника переменного напряжения, число зубцов статора кратно четырем, число зубцов, расположенных между зубцами, соответствующими нача лу каждой фазы, определяется соотношениемсВ -1)ме:к,сразр с 15где Ь р и Е с - число зубцов ротора и статорв соответственно, катушки в каждой группе помещены на смежных зубцах статора и подключены последовательно- щ встречно, а чиспо катушек в группе опредепяется соотнош ениемсп (р ", с ) где Яр - число катушек в группе;Ьс - число зубцов статорщЬ р - число зубцов Роторап 1 - число фвз статорной обмотки; и в обеих попуобмотках каждой фазы между зубцами с первыми катушками двух последоватепьно соединенных групп распвложены зубцы с катушками как этой же, так и следующих фаз статора, и число этих зубцов определяется соотношением35сЕмек.трР, с40 между первым зубцом последней группы первой попуобмотки и первым зубцом первой группы второй полуобмотки распопожены зубцы, чиспо которых определяется соотношением451,5 Есср.точки-ар сПри числе фаз обмотки, более двух,асло зубцов статора кратно удвоенному 5 О числу фаз, и количество зубцов статора, расположенных между зубцами, соответствующими началу каждой фазы, определяется соотношением55К Е10 4 а число катушек в группе определяется соотношениемс,)На чертеже представлен датчик углового положения с электромагнитной редукцией дпя Х= 36,р = 391 й 3.Датчик состоит из клемм 1 дпя подключения источника переменного напряжения, соединенных с ним началами фазных обмоток групп катушек 2 статорной обмотки, помещенных на зубцах 3 статора, зубцов 4 ротора и присоединенных к концам фазных обмоток групп катушек 2выходных клемм 5.Группы катушек каждой из трех фвз показаны на зубцах статора на разных уровнях.Датчик работает следующим образом.При повороте ротора, меняется распределение проводимости под отдельными участками расточки статора, меняется распределение индуктивностей, соответствуюпжх отдельным полуобмотквм, меняются и выходные напряжения, Благодаря тому, что катушки 2, принадлежащие отдельным фазам, имеют пространственный сдвиг в распределении по зубцам 3 статора, выходные напряжения различных фаз имеют фазовый сдвиг в угловой зависимости.Так как при повороте ротора на одно зубцовое .деление повторяется картина распределения проводккости по всей зубцовои зоне датчика углового положения, то периодичность выходюго напряжения будет соответствовать повороту ротора на одно зубцовое деление. Следовательно, предлагаемый датчик обладает свойством электромагнитной редукции.В предлагаемом датчике углового псьложения изменена форма пазов ротора по сравнению с известным, где применены полукруглые пазыподобно пазам высокочастотных индукторных генераторов. Исследования, проведенные при проектировании электрических машин с электромагнитной редукцией, показали, что наибольшую модуляцию дают пазы прямоу 1 ольной фоРмы. Глубина паза при этом должна быть не менее ширины паза. Для предлагаемого датчика углового положения применены прямоугопьные пазы ротора,Предлагаемый датчик углового положения применен в системах автоматичес954810 5кого регулирования наоснове электрических мешин с электромагнитной редукцией. Датчик углового положения испсцьзуется для формирования мгновенных зна чений фазных токов силового двигателя с 5 электромагнитной редукцией, в фуппии угла поворота ротора этого двигателя.Ротор датчика углового положения насаживается на один вал с ротором силового двигателя,1. Датчик углового попскеиия с электромагнитной редукцией, содержащий зубчатый безобмоточный ротор и зубчатый статор с фазными обмотками, выходные клеммы и клеммы для подключения к источнику переменного напряжения, М обмотки выполнены из четного числа соединенных между собой катушек, каждая из которых помещена на зубце статора, а числа зубцов каждой повторяющейся части статора и ротора отличаются меж ду,собой на единицу, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения точности измерений, каждая фазная обмотка разделена на две равные части со средней точкой, подключенной к выход- ЗО . ной клемме, каждая часть обмотки состоит из последовательно соединенных между собой групп катушек, начала и концы всех фаз которых соединены через две общие точки с клеммами для З подюпочения источника переменного ю.пряження, число зубцов статора кратно четырем, число зубцов, расположенных между зубцами, соответствувжкми началу каждой фазы, определяется соотноше- ф Ьсмем.,оз - п(Я 2 р с а число катушек в групне определяется. из соотношения р ааааа ь,1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР В 587318, кл. 6 01 В 7/30, 1976,2. Патент ФРГ М 1054354,кл. 74 В 03 е 1957 (прототип).нием Есек ф 4(е - е ) где Ъ р и Ь с - число зубцов ротора и 4 з статора соответственно, катушки в каж-дой группе помещены на смежных зубцах статора и подключены последовательноформ ул а изобретения встречно, а число катушек в группе определяется соотношениемс2 В(Ь -Ьс 1где Игр - число катушек в группе,Е с - число зубцов статора,К, - число зубцов роторамиФ - число фаз статорной обмотки, и в обеих полуобмотках каждой фазы между зубцами с первыми катушками двух последовательно соединенных групп рас положил зубцы с катушками как этой же, так и следутацнх фаз статора, и чис ло зубцов определяется соотношениемсмеж.грр сф между первым зубцом последней группы первой полуобмотки и первым зубпом первой группы второй полуобмотки расположены зубцы, число которых определяется соотношением 1,5 Ьсср.точ к ир- с2.Датчикпоп. 1, отличаю щ и й с я тем, что при выполнении обмотки с числом фаэболее двух, число зубцов статора кратно удвоенному чнслу, фаз, и количество зубцов статора, расположенных между зубцами, соответствуккцими началу каждой фазы, определяется соотношением