Тахогенератор

 

Изобретение касается выполнения тахогенэраторов. Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты вращения в напряжение и уменьшение осевых размеров тахогенератора. Тахогенератор содержит установленные на общем валу 1 синхронный генератор (СГ) с ротором в виде первого постоянного магнита 2 с полюсными наконечниками 3, 4 и статором 5 с катушками якорной обмотки и датчик положения ротора (ДПР) в виде второго постоянного магнита 10 с полюсными наконечниками 11, 12 и равномерно размещенных по окружности ДПР на плате 13 чувствительных элементов 14, число которых п равно числу катушек якорной обмотки СГ, причем пЬЗ. Силовая цепь каждого чувствительного элемента включена между выходным зажимом катушки одной иа фаз якорной обмотки СГ и выходной цепью тахогенератора. На валу 1 на равном расстоянии от СГ и ДПР установлен экран I5 в виде пластины из магнитного материала. Ширина ротора СГ в осевом направлении составляет 0,8 ширины статора СГ в осевом направлении, а чувствительные в (W пю/3 12 го vl СР СП о:) ы %s.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!I) А3 (5!) 4 Н 02 К 2! /14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2954166/24-07 (22) 18.07.80 (31) 099618/1979 (32) 19.07.79 (33) JP (46) 23.12.86. Бюл. У 47 (71) Фудзицу Фанук Лимитед {JP) (72)Есинори Кохцаи, Еиси Амемимуа, Есики Фуеока и Нобору Иваматсу (JP) (53) 621.313.322(088.8) (56) Овчинников И.Е. и Лебедев Н.И.

Бесконтактные двигатели постоянного тока. Л.: Наука, Ленинградское отделение, с. 128-129, 06.04.79. (54) ТАХОГЕНЕРАТОР (57) Изобретение касается выполнения .тахогенераторов. Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты вращения в напряжение и уменьшение осевых размеров тахогенератора. Тахогенератор содержит установленные на общем валу 1 синхронный генератор (СГ) с ротором в виде первого постоянного магнита 2 с полюсными наконечниками 3, 4 и статором 5 с катушками якорной обмотки и датчик положения ротора (ДПР) в виде второго постоянного магнита

10 с полюсными наконечниками 11, 12 и равномерно размещенных по окружности ДПР на плате 13 чувствительных элементов 14, число которых и равно числу катушек якорной обмотки

СГ, причем пъ3. Силовая цепь каждого чувствительного элемента включена между выходным зажимом катушки одной иа фаз якорной обмотки СГ и выходной цепью тахогенератора. На BBлу 1 на равном расстоянии от СГ и

ДПР установлен экран 15 в виде пластины из магнитного материала. Ширина ротора СГ в осевом направлении составляет 0,8 ширины статора СГ в осевом направлении, а чувствительные элементы выполнены в виде датчиков

Холла. В данном тахогенераторе исключено влияние потока концевых участков катушек якорной обмотки СГ на его рабочий поток, что ведет к уменьшению пульсаций выходного сиг1279546 нала и к повышению точности преобразования .частоты вращения в напряжение, а экран изолирует в магнитном отношении СГ и ДПР, что позволяет разместить их ближе на валу и сократить осевые размеры. 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесщеточным тахогенераторам.

Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты вращения в напряжение и уменьшение осевых размеров тахогенератора.

На фиг. 1 показано схематическое изображение конструкции синхронного 1р генератора; на фиг. 2 — статор синхронного генератора, вид в аксонометрии; на фиг. 3 — катушка якорной обмотки синхронного генератора, упрощенный вид в аксонометрии; на фиг.4- 15 тахогенератор, аксиальный разрез ; на фиг. 5 — принципиальная электрическая схема предлагаемого тахогенератора; на фиг. 6 — формы выходных сигналов с катушек якорных обмоток синх- 2р ронного генератора.

Тахогенератор содержит синхронный генератор, соединенный непосредствен- .но через вал 1 или через передаточ- 25 ный механизм с асинхронным двигателем (не показан), скорость которого должна быть определена. На валу 1 установлен первый постоянный магнит 2, имеющий полюсные наконечники 3 и 4, ЗО первый постоянный магнит 2 и полюсные наконечники 3 и 4 образуют ротор синхронного генератора. Статор 5 синхронного генератора расположен снаружи ротора, имеет цилиндрическую форму и может быть выполнен с. помощью слоистой структуры из пластин кремнистой стали, которые вырублены в виде круглых дисков. На внутренней поверхности статора генерато- 40 ра закреплены и:3, например четыре, катушек 6-9 якорной обмотки, которые смещены межп" собой в данном случае на 90

Тахогенератор содержит также датчик положения ротора в виде второго постоянного магнита 10, установленЙого на валу 1, с полюсными наконечниками ll и. 12 и равномерно размещенных по окружности снаружи второго постоянного магнита 10 на неподвижной плате 13 чувствительных элементов (датчиков Холла) 14.

Экран 15 в виде пластины из магнитного материала установлен на валу синхронным генератором и датчиком положения ротора на равном расстоянии от обоих.

Тахогенератор содержит также электронные переключатели 16, буфер. ный усилитель 17 и соответствующие каждому из электронных переключателей 16 инверторы 18.

Тахогенератор работает следующим образом.

При вращении вала 1 катушки 6-9 якорной обмотки синхронного генератора генерируют переменные напряжео ния, смещенное по фазе на 90 одно относительно другогс. На фиг. 6 показаны формы сигналов напряжений, генерируемых на зажимах катушек 6-9.

Частота и пиковые значения генерируемых напряжений пропорциональны частоте вращения вала 1. Второй постоянный магнит 10 приводит в действие каждый из чувствительных элементов (датчиков Холла) 14, каждый из которых посылает сигнал на соответствующий электронный переключатель

l6. Соответственно, электронные переключатели 16 замыкаются последовательно при получении сигналов, при чем один переключатель замыкается каждый раз, когда вращающийся вал о повернется на 90 . При замыкании каждого из электронных переключате3 12 лей 16 на вход буферного усилителя

17 подается напряжение соответствую— щей катушки якорной обмотки синхронного генератора. Таким образом, буферный усилитель 17 обеспечит вы— ходной сигнал на его выходе в виде аналогового сигнала постоянного тока, служащего в качестве сигнала определения скорости, величина которого пропорциональна частоте вращения вала 1.

В соответствии с изобретением ротор синхронного генератора имеет ширину, меньшую ширины статора 5 в осевом направлении и составляющую

0,8 его величины. Это приводит к тому, что поток статора пересекает катушки якорной обмотки без какого-либо влияния со стороны потока, вытекающего иэ концевых участков данных катушек, которые выступают иэ сторон полюса статора 5. В результате этого выходные напряжения катушек якорной ,обмотки имеют одинаковые формы, так, что сигнал определения частоты вращения с буферного усилителя имеет крайне малую составляющую пульсаций, в результате чего повышается точность преобразования частоты вращения в напряжение ° Кроме того, магнитный экран 15, установленный между синхронным генератором и датчиком положения ротора, экранирует магнитный поток первого из них и предотвращает возможность достижения данным потоком второго из них. В связи с этим синхронный генератор и датчик. положения ротора могут быть расположены ближе друг к другу в осевом направлении, позволяя уменьшить продольные

79546

4 (осевые) габариты устройства в значительной степени.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Тахогенератор, содержащий синх5 ронный генератор, ротор которого выполнен в виде первого постоянного магнита, размещенного на валу, а статор представляет собой цилиндрический элемент, установленный снаружи ротора, с п равномерно размещенными катушками якорной обмотки синхронного генератора, где п 3, датчик положения ротора, выполненный в виде второго постоянного магнита, установленного на общем валу с первым постоянным магнитом, и чувствительных элементов, равномерно размещенных по окружности датчика положения ротора, где пЪЗ, и электронных переключателей, силовая цепь каждого из которых включена между выходным зажимом катушки одной из фаз якорной обмотки синхронного генератора и выходной цепью тахогенератора, а управляющий вход подсоединен к одному из чувствительных элементов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования частоты вращения в напряжение и уменьшения осевых размеров, тахогенератор снабжен экраном, выполненным в виде пластины иэ магнитного материала, установленным на валу на равном расстоянии от синхронного генера35 тора и датчика положения ротора, при этом ширина ротора синхронного генератора в осевом направлении составляет 0,8 ширины его статора в осевом направлении, а чувствительные эле40 менты выполненыв в дедатч ов Хо а.

1379546

Составитель Т . Калашников а

Редактор В. Данко Техред A.Êðàí÷óê, Корректор A. Ильин

Заказ 6860/60 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. ч/5

Прс изводственно--полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Нроектная, ч