Тахогенератор переменного тока в качестве аналогового датчика

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 11 4 Н 02 К 19/2 КОМИТЕТ СССР НИЙ И ОТКРЫТИ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ НИ ЕЛЬСТВУСАР ОПИСАНИЕ ИЭОБР А ВТОРСКОМУ СВИ(46) 0 (71) Ф Шо) (72) Ар Фолкер Вейден (53) 62 и Ваап 1 358(54) ТАХОГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКАВ КАЧЕСТВЕ АНАЛОГОВОГО ДАТЧИКА(57) Изобретение относится к электротехнике и касается устройств, используемых в качестве аналоговых датчиков. Целью изобретения яЪляетсяповышение точности, Тахогенератор переменного тока содержит магнитопроводное ярмо, выполненное в виде двухдискообразных частей 1, 2, обращенных пазами друг к другу и установленных с осевым зазором друг отно1358047 2головкой, крепежный фланец 11 и цилиндрический винт 12 жестко связанас корпусом привода машины (не пока,зан) и установлена с осевыми зазорами 13 и 14 относительно частей 1 и 2магнитоправадного ярма, Магнитные линии кольцеобразного постоянного магнита 3 имеют осевое направление, такчто магнитный поток проходит черезчасти 1 и 2 магнитопроводного ярма,оба осевых воздушных зазора 13 и 14и печатную плату 8, Для того чтобыподдерживать управляющий поток небольшим, ступица 4 и винты .7 с потайной головкой делают из немагнитного материала, Для обеспечения точной центровки вращающихся деталейкольцеобразный постоянный магнит 3,части 1 и 2 магнитопроводного ярма,часть 1 магнитапроводного ярма и ступица 4, ступица 4 и вал 6, а также .часть 2 магнитопроводного ярма и валб устанавливаются с посадкой,Винты 7 с потайной головкой служат для жесткого крепления частей 1и 2 магнитопроводного ярма к кольцеобразному постаянкому магниту 3 иодновременно ступицы 4 к части 1 магннтопроводного ярма, в результате чего создается большая жесткость вращающегося узла, С помощью печатнойплаты 8, которая может быть выполнена в виде двух частей (фиг. 2),можно при монтаже вначале надеть навал 6 вращающийся узел, включающийв себя детали до торцовой поверхности 15 крепежного фланца 11, совместить отверстие 16 в ступице 4 с отверстием в вале 6, закрепить вращающийся узел с помощью цилиндрическогоштифта 5 с острием и лишь затем ввесного или мнагафазного синхронногогенератора с ярко выраженными полю.сами или машины с когтеобразной сис.темой полюсов, а также реактивногодвигателя типа Лоренца или Ги,Цель изобретения - повышение точности,20На фиг, 1 показан предлагаемыйтахагекератар переменного тока, общий вид, на фиг, 2 - печатная платас выходной обмоткой; на фиг.3 - магнитаправаднае ярмо с пазами; на фиг, 4 -25принципиальная схема распределениямагнитного потока в воздушном зазореи ега связь с проводниками рабочейобмотки,Вращающийся узел тахогенераторапеременного тока (фиг.1) содержитмагнитопроводное ярмо в виде двухчастей 1 и 2, систему возбуждения ввиде кольцеобразного постоянного магнита 3, жестко связанные через ступицу 4 и цилиндрический штифт 5 сострием с валом б,н винты 7 с потайной головкой,Печатная плата 8 (фиг. 2) с многофазнай меакдраабразнай выходкой обматкой 9 через винт 10 с потайной сительно друга. Выходная обмотка выполнена многополюсной меандрообраэной с полюсным шагом, равным пазовому шагу магнитопроводнаго ярма, иразмещена на печатной плате 8, установленной в осевом зазоре. Устройство содержит также систему возбуждения для Формирования одного или не"скольких напряжений, В предлагаемом 1Изобретение относится к электротехнике и касается выполнения тахогенераторов переменного тока, используемых в качестве аналоговогодатчика, выходной сигнал которого по амплитуде и частоте линейно зависит от числа оборотов.Известны тахогенераторы переменного тока, выходной сигнал которых по амплитуде и частоте прямо прапорционально зависит от числа оборотов.Принцип действия таких тахогенераторов основан ка использовании однофазтахогенераторе погрешности, обусловленные конструктивным выполнением выходной обмотки, формой полюсов и асимметрией воздушного зазора, фактически не оказывают влияния на часетату, в связи с чем колебания постоянного напряжения могут быть с высокой точностью представлены как ЧМ- сигнал, 5 з.п. ф-лы, 4 ил.1358047 ют различную магнитную связь с многофазной.меандрообразной рабочей обмот 15 20 янны.На одной части печатной платы 8проводники выходной обмотки 9 на противоположных ее сторонах расположенытак, что синусоидальные напряжения18 при фазовом угле О складываются.Если надругой части печатной платы8 укладка выходной .обмотки 9 производится со смещением (а), где а -коэффициент, 4, - полюсный шаг, то 30при фазовом угле О все четыре пласотичные напряжения складываются иполучается однофазная обмотка,Если же проводники выходной обмотки 9 на одной части печатной пла ты 8 смещаются на величину а++ /4, то напряжения, полученные наобеих частях печатной платы 8 смещаются по фазе на 90 , и в результатеоэтого получают двухфазную обмотку. 40Четырехфазная обмотка получаетсяв том случае, если проводники обмотки 9 на противопложных сторонах сме-щены на шаг /8, как это изображено на одной части печатной платы 8 45(фиг, 2). Принципиально возможно получить и и-фазную обмотку путем соответствующего смещения проводниковвыходной обмотки 9 относительно другдруга на частях печатной платы 8, 50В предлагаемом тахогенераторе переменного тока выходная обмотка 9возбуждается от магнитного потока,изменяющегося по силе, Изменение,магнитного потока достигается с помощью постоянно меняющейся от максимума к минимуму связи с выходной обмоткой. Изменяющаяся индуктивная Формула изобретения55 3ти в воздушный осевой зазор сбоку обе части печатной платы 8 и закрепить их на крепежном фланце 11 с помощью винтов 10 с потайной головкой. Предохранение цилиндрического штифта 5 с острием от проворачивания производится с помощью лака или смолы.Пазы 17 на частях 1 и 2 магнитопроводного ярма (фиг, 3) обеспечивакой 9 в зависимости от угла установки, Положения 1-17 (фиг, 4) соответствуют различным по величине связям, в результате чего при вращении получают синусоидальное напряжение 18. Одновременно из фиг. 4 четко видно, что направление потока и магнитный поток в осевых воздушных зазорах 13 и 14 в магнитопроводе всегда посто 4 освязь получается за счет пазов 17во вращающемся возбуждающем контурев зоне осевого воздушного зазора,складывающегося из зазоров 13 и 14,В таком устройстве магнитный потоквнутри магнитного вращающегося контура в Своей совокупности всегда постоянен, Так как в данном случае полностью исключаются помехи, вызываемые:потерями на перемагничивание в железе, то нелинейность определяетсятолько реакцией якоря и вихревымитоками в проводниках выходной обмотки 9 и поэтому незначительна.Для печатной платы 8 используетсядвухслойный склеенный проводящий материал, причем на ее противоположныхсторонах проводники выходной обмотки9 расположены относительно друг друга так, что либо частичные напряжения на них складываются, либо онине совпадают во времени (многофазовая обмотка), Получаемое аналоговоепеременное напряжение может быть непосредственно использовано для определения числа оборотов или же оно спомощью пассивного или активного прецизионного выпрямителя с устройствомдля сглаживания пульсаций преобразуется в аналоговый сигнал постоянногонапряжения или без вспомогательнойэнергии.Оценка частоты производится обычными методами. Поскольку в тахогенераторах переменного тока частота выходного сигнала пропорциональна. числуоборотов, то колебания напряжения постоянного тока обычно проявляются ввиде ЧМ-сигнала, В то время как вовсех известных устройствах, например,при использовании фотоэлектрическогодатчика погрешности шага диска с пазами вызывают колебания постоянногонапряжения, то возникающие в предла. -гаемой конструкции обмотки погрешности в проводниках и в геометрии полю 1сов или погрешности, связанные с/асимметрией воздушного зазора,не оказывают влияния на частоту, Поэтомуколебания постоянного напряжения можно с высокой точностью представитькак ЧМ-сигнал,1. Тахогенератор переменного тока в качестве аналогового датчика, содержащий магнитопроводное ярмо с па 5135804зами, выходную обмотку и систему возбуждения для формирования одного илинескольких напряжений, амплитуда ичастота которых пропорциональны частоте вращения, о т л и ч а ю щ и й -5с я тем, что, с целью повышенияточности, магнитопроводное ярмо выполнено в виде двух дискообразныхчастей 1, 2, обращенных пазами 17друг к другу и установленных друг относительно друга с осевым зазором, вкотором размещена печатная плата 8 свыходной обмоткой 9, выполненной многополюсной меандрообразной с полюс бным шагом, равным пазовому шагу магнитопроводного ярма,2, Тахогенератор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что печатнаяплата 8 с выходной обмоткой 9 уста Оновлены неподвижно, а магнитопроводное ярмо установлено с возможностьювращения,3, Тахогенератор по пп, 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 25 с целью упрощения процесса изготовления, печатная плата 8 с выходнойобмоткой 9 выполнена в виде двуходинаковых частей и центрирована накрепежном фланце .11 с помощью винтов10 с потайной головкой,4, Тахогенератор по пп. 1 - 3,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности изготовления, выходная обмотка 9 выполненадвухфазной, а ее одноименные фазы,размещенные на каждой из частей печатной платы 8, расположены на противоположных сторонах печатной платы 85, Тахогенератор по пп. 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтовал Ь соединен со ступицей 4 цилиндрическим штифтом 5 с острием.6. Тахогенератор по пп. 1, 2 и 5,о т л и ч а ю.щ и й с я тем, чтоцилиндрический штифт 5 с острием закреплен на ступице 4 с помощью лакаили смолы,.Шекмар ак 5 а венно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Ъроектная,оиз 05/54 Тираж 659ВНИИПИ Государственного комЮпо делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская Подписноета СССРытий