Функциональный преобразователь угловых перемещений
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
2 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
08 С 9/04
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 250380. Бюллетень ¹ 11 (53) УДК 681. 325 (088, 8) Дата опубликования описания 280380 (72) Автор изобретения
В,А, Курчавый
Смоленский Филиал Московского ордена Ленина энергетического института (71) Заявитель (54) ФУНКБИОНАЛЬН61Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВ61Х пеРемещений
Изобретение относится к устройствам для функционального преобразования угловых перемещений и может быть использовано в устройствах asтоматики, счетно-решающих устройствах и в инФормационно-измерительных системах.
Для преобразования углового перемещения в функционально связанный с ним сигнал используются вращающиеся трансформаторы (ВТ), которые могут работать в режиме синусно-косинусных вращающихся трансформаторов (CKBT) и линейных вращающихся трансформаторов (ЛВТ) (1) .
При линейном преобразовании угловых перемещений с помощью CKBT диапазон угловых перемещений невелик и составляет примерно+ 5О при погрешности преобразования + 0,1Ъ, Наиболее близким к предлагаемому является ЛВТ, представляющий собой
BT с двумя обмотками на статоре и двумя на роторе, соединенными с первичной или со вторичной симметрией.
Дпя ЛВТ с вторичным симметрированием напряжение питания подается на обмотку возбуждения, а сопротивление нагрузки подключается к двум последовательно .соединенным обмоткам - к синусной и квадратурной.
Снмметрирование вторичных цепей осуществляется путем подключения к косинусной обмотке симметрирующего резистора (2) .
Выходное напряжение ЛВТ в диапазоне угловых перемещений+ 60 измео няется по линейному закону с погрешностью от нелинейности + 0,06%, При изменении угла поворота сс в диапазоне 0-60о (или 0-(-60 )о)фаза выходного напряжения изменяется, вызывая фазовую погрешность преобразова15 ния. Кроме того, фаза выходного напряжения ЛВТ сдвинута по отношению к Фазе напряжения питания вследствие активного и индуктивного характера сопротивлений первичных (статорных)
20 обмоток BT. для получения режима
ЛВТ в диапазоне угловых перемещений и 60о могут применяться ВТ только с коэффициентом трансформации и = 0,56, Бель изобретения - исключение фаэовой погрешности преобразования угла поворота в напряжение переменного тока, а также возможность использования ВТ с произвольным коэф30 фициентом трансформации; устранение
723640 постоянного фазового сдвига между напряжениями питания и выходным; воэможность воспроизведения тангенсной зависимости от угла поворота.
Постанленная цель достигается тем, что н известное устройство,содержащее ВТ, у которого обмотка возбуждения подключена к источнику переменного напряжения, к одной иэ роторных обмоток подключен согласующий резистор, дополнительно нведен фаэосдвигающий усилитель, вход которого подключен к другой роторной обмотке, а выход - к квадратурной обмотке ВТ. Введение фаэосдвигающего усилителя в схему устройства (преобразователя) позволяет осуществить фазовый сдвиг напряжения одной иэ роторных обмоток на величину фазового сдвига, обусловленного первичной обмоткой, и тем самым получить фазу выходного напряжения, совпадающую с фазой напряжения питания, и ее независимость от угла поворота ротора.
На чертеже изображена функциональная схема преобразователя.
Преобраз он атель содержит ВТ 1 у которого к обмотке 2 возбуждения
I подключен источник. переменного напряжения ОС, к роторной обмотке 3 подключен согласующий резистор 4.
Роторная обмотка 5 соединена со входом фаэосдвигающего усилителя б, выход которого подключен к квадратурной обмотке 7 ВТ.
Функциональный преобразователь работает следующим образом.
Пусть ротор ВТ повернут на угол о относительно некоторой точки отсчета, например, такой, при которой
Ч, = О, и для выполнения условия вторичного симметрирования сопротивлеR4 = Rsg, где Rg ВходНОЕ сО» противление усилителя б, R4 - величина сопротивления резистора 4. Тогда напряжения роторных обмоток определяются выражениями
,1х
U à U и 9и1ск-U 1 ъ case@/ 1 с з lг3х
3х
U = (U n C0sdtU и sino)—
1 1 с э < +)x где п - коз ффици ент тран сформации обмоток ВТ;
r х - активное и индуктивное со» противления статорных обмоток.
Пусть комплексный коэффициент передачи фаэосдвигающего усилителя равен
О.
К= - -К е .<1 (Тогда выходное напряжение преобразователя может быть найдено из соотношения
-хч 3v (=-К е (U n sino-U n coS<»)= ч < 1»1 с 3
-1 ч 1агс -"- 1
= -К и е е х И з1по<-U cosa
Выбрав величину < -arctic —, получаем
U= mu
3 С i s Гтн-Oe„ где m = — — веще ст вен н ое чи сло
<1» Kv
r,х.
При <п =0,536 функция <» может
1sm casa 5 быть заменена линейной занисимостью
К. 0 и диапазоне угловых перемещений
+ 60о и ныходное напряжение з равно
U =-U rn К с<..
3 с
Величина S (или противофазна) с фазой напряжения V и не зависит от угла .поворо25 та ск. При выборе величины гп=1 (путем изменения значения к„) получаем и -о— зМс1 . <х с(+со <, с Я Следовательно, помимо линейной зависимости функциональный преобразовательль может воспроизводить и тангенсную зависимость угла поворота. 35 формула изобретения функциональный преобразователь угловых переиещений, содержащий 4Q вращающийся трансформатор, обмотка возбуждения которого подключена к источнику переменного напряжения, к одной из роторных обмоток подключен согласующий резистор, о т л и ч а юшийся тем, что, . с целью исключения фаэовой погрешности преобразователя, в него введен Фаэосдвигающий усилитель, причем ахоп фаэосгвигающего усилителя подключен к другой роторной обмотке, а выход соединен 50 с квадратурной обмоткой вращающегося т ран с формат ора . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Хрущев В,В, Электрические 55 микромашины переменного тока для устройств автоматики. Л., Энергия, 1969, с, 79-80, 2. Хрущев В,В, Электрические микромашины переменного тока для уст-. ройств автоматики, Л,, Энергия, 1976, с, 256-257. 723640 Составитель И. Назарова Редактор Л, Алексеенко Техред М.Кузьма Корректор Г.Решетник Подпи сиое Заказ 932/16 Тираж 682 UHHHTIH Государственного комитета СССР по делам изобретеннй и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4
