Многополюсный преобразователь угла поворота вала в фазу электрического сигнала

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Советскик

Социалистических республик (ii>998863 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22}Заявлено 30.09.81 (21) 3341532/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l )M. Кл.

С Ol 9 5/243

Гевудврствеева каетет

CCCP

Io Iesaee «забрвтввк» и открытий. Н 02 К 24/ОО

Опубликовано 23.02.83. Бюллетень М 7 (53) УДК621. .3 14.214. .2 (088.8) Дата опубликования описания 23.02.83 (72) Авторы изобретения

В. Г. Гвоздов, О. А. Беляков и Г. В. Гвоз (it ) Зая витель (54) МНОГОПОЛЮСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА

ВАЛА В ФАЗУ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА

Изобретение относится- к системами{ автоматического контроля и преобразования угловых перемещений в электрический сигнал, а именно к многополюсным преобразователям угла поворота вала в фазу электрического сигнала. s

Известен фазовый преобразователь, фботающий в режиме вращающегося маг.нитного поля, содержащий магнитопровод статора с расположенными на нем квад-ратурными обмотками возбуждения и маг- 1о нитопровод ротора с выходными обмоткамй $.1 g ..

Для таких преобразователей, включенных на близкое к нулю внутреннее сопротивление источника квадратурного питания,:значительное влияние на точность оказывает симметричность электрических и электромагнитных параметров квадратур ных обмоток возбуждения..

20 . Наиболее близким по технической сушности к изобретению является многополюеный индукционный преобразователь фгла поворота вала в фазу выходного на2 пряжения, содержащий зубчатый магнитопровод статора с расположенными íà его зубцах по повторяющимся частям катушками двухфазной многополюсной обмотки возбуждения и зубчатый магнитопровод ротора с расположенными на нем выход ными обмотками 12 );

Число повторяющихся частей статора выполнено кратным числу фаз обмотки.

Катушки фазы, расположенной на зубцах (К-1)-й секции в крайнем верхнем положении, расположены на зубцах К-й секции в крайнем йижнем положении. Катушки обмотки другой фазы на зубцах К-й секции смещены относительно зубцов (К-1)-й секции вверх на один ряд.

Однако в известном преобразователе при чередовании повторяющихся частей фаз обмотки по высоте паза каждая повторяющаяся часть в зависимости.от ее положения относительно центра магнитопровода статора имеет собственную амплитуду намагничиваюших сил (НС). Последовательное соединение повторяющих3 99 ся частей фаз обмотки с различными амплитудами НС вызывает несимметрию индуктивных сопротивлений рассеяния, особенно значительную при напичии эксцентриситета или эллипсности. Это су« щественно снижает точность преобразова

HHHå

Бель изобретения — повышение точности преобразователя угла поворота вала в фазу электрического сигнала.

Укаэанная цель достигается тем, что в многополюсном преобразователе угла поворота вала в фазу электрического сигнала, содержащем зубчатый магнитопровод статора с расположенной на его зубцах двухфазной многополюсной обмотки возбуждения, и зубчатый магнитопровод ротора с выходными обмотками, каждая фаза многополюсной обмотки возбуждения выполнена в виде отдельных секций, число которых равно rn = —, где Н - наиН

2 меньшее общее кратное числа. пазов Z статора и Z2ротора, отдельные секции обмотки возбуждения размещены на всех зубцах магнитопровода статора и.расположены на разном расстояйии от торцов зубцов магнитопровода, начала последующих секций обмотки возбуждения соответствующей фазы смещены относительно начала первой секции обмотки возбуж дения данной фазы на (n k<+1) пазов, где К =, и 1, 2, 3, концы последующих секций .обмотки возбуждения каждой фазы соединены с началами секций обмотки возбуждения, отстоящих от начала первой секции обмотки возбуждения, отстоящих от начала первой секции обмотки возбуждения на число пазов (3K< +1), где Э=(М.-F), Р - порядко вый номер секции обмотки возбуждения.

На фиг 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь, поперечный разрез; на фиг. 2 — развертка его статора.

Многополюсный индукционный преобразователь содержит зубчатый магнитопровод ротора 1 (фиг. 1) с выходными обмотками и зубчатый магнитопровод статора 2, например, с двенадцатью зубцами 3-14, (фиг. 2), образующими первую, вторую, третью и четвертую повторяющиеся части I — IU . .Ha зубцах 314 по повторяющимся частям статора 2 намотана двухфазная многонолюсная обмотка возбуждения, каждая фаза кото. poR выполнена в виде секций 15, 16, 17, 18 (фаза А) и 19, 20, 21, 22

8863 ф (фаза Б), образующих первую и вторую квадратурные обмотки возбуждения;

Числон секций каждой фазы составляет m"- >, где Н - наименьшее кратное числа пазов 22 ротора 1 и числа пазов 2. статора 2. Каждая из секций

15-22 намотана на всех зубцах 3-14 магнитопровода статора 2, причем все секции разнесены по высоте зубца, т.е.

10 расположены на равном расстоянии от центра магнитопровода статора 2, или от торцов его зубцов. Секции 19-22, образующие фазу Б, уложены в пазах статора 2 над секциями 15-18, обра35 эующими фазу А.

Начало Н < первой секции фазы А расположено в первом пазу. Начала .Н16 Н1 Н18 второй и последующих секций смещены относительно начала

20 первой секции на (пК„+1) пазов, где

k= —, A = 1, 2, 3, т,е, расположеz ны соответственно в 4, 7 и 10 пазах.

Начало Н„первой секции фазы Б смещено относительно начала Н. первой секции фазы А на 214 пазов и расположено в 4 пазу. Начала Н2, Н21, Н секций фазы Б смещены относительно начала Н первой секции также íà (пК +1) пазов и расположены соответственно в

ЗО 1, 10 и 7 пазах.

Концы секций обмотки возбуждения расположены в тех же пазах, что и их начала.

Секции, образующие фазу А, соедине35 ны между собой в порядке К16-Н., 19-H16 К 6-Н.П. Выходы Н1 и К тсекций одновременно являются началом А и концом Ак фазы А соответственно.

Секции, образующие фазу Б, соединены между собой в порядке;КZgHy К21-Н10

К20 Н22 Выводы Н 2g zg одновременно являются началом Б> и концом Б

- этой фазы.

Работа преобразователя осуществляет45 ся следующим образом.

При подаче на квадратурные обмотки возбуждения двух симметричных напряжений, сдвинутых друг относительно друга на 90 эл. град, по обмоткам возбуждения, 50 образованным отдельными обмотками

15-22, потечет ток по цепи: Л (Н1 )

К„ Н„8 К18 Н„К„Н„, Ay(K qq)— для фазы А, и по цепи;Бн(Н о) "К20 Н21

Kgq-HqgKqg-Н22-Б (К22) — для фазы Б. .д Магнитный поток каждой фазы образу° ется суммарным током соединенных указаннйм образом отдельных обмоток, образующих многослойную структуру каждой % 9988 фазы и обеих фаз обмотки возбуждения в целом, которая позволяет создать в фазах симметричные магнитные потоки и, следовательно, получить симметричные электромагнитные характеристики обмоток возбуж-5 денни. При этом в предлагаемой многослойной структуре получение симметричных индуктивных сопротивлений рассеяния достигается за счет получения интеI гральных симметричных сопротивлений 10 рассеяния фаз обмоток путем описанного распределения отдельных обмоток по расточке статора и указанного порядка соединения их в фазы. Получение симметричных амплитуд намагничиваюшей силы 15 обмоток достигается за счет дифференциации обмоток в пазу по слоям.

Экономический эффект от использования предложенного технического решения обусловлен отмеченными его технически- 20 ми преимуществами.

Формула изобретения

Многополюсный преобразователь угла

25 поворота вала в фазу электрического сигнала, содержащий зубчатый магнитопровод статора с расположенной на его зубцах двухфазной многополюсной обмоткой возбуждения, и зубчатый магнитопровод ротора с выходными обмотками, о т л и—

63 4 ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, каждая фаза многополюсной обмотки возбуждения выполнена в виде отдельных секций, число которых равно m- =— где

Н

Н вЂ” наименьшее общее кратное числа пазов 2 „статора и Z. ротора, отдельные секции обмотки возбуждения размещены на всех зубцах магнитопровода статора ,и расположены на разном расстоянии от торцов зубцов магнитопровода, начала последующих секций обмотки возбуждения ,соответствующей фазы смещены относительно начала первой секции обмотки возбуждения данной фазы на (n K . +1) пазов, где K =- —, и 1, 2, 3, конZ цы последующих секций обмотки возбуждения каждой фазы соединены с началами секций обмотки возбуждения, отстоящих от начала первой секции обмотки возбуждения на число пазов (ЧК. +1}, где Ч = (m- Е), 8 — порядковый номер секции обмотки возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Зверев А. E. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код.

Л., Энергия, 1974, с. 24.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 407373, кл. 6 08 С 9/04, 1979 (прототип) .

998863,ВНИИПИ Заказ 1129/63 Тираж 641 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4