CS230059B1 - Polohový transformátor pro rotační pohyb - Google Patents

Abstract

Vynález se týká kontaktních nebo bezkontaktních polohových transformátorů, zejména lineárních selsynů a rozkladačů, které se používají v nejruznějších servosystémech. Vynález řeší problém snížení nebo odstranění zbytkového napětí na výstupním vinutí polohového transformátoru. Podle vynálezu v drážkách svazku, v němž je umístěno budící vinutí, je uloženo též symetrizační vinutí, přičemž osy budícího a symetrizačního vinutí svírají úhel 90 0 elektrických a symetrizační vinutí je spojeno nakrátko. Nemá-li symetrizační vinuti samo žádoucí hodnotu impedance, je možné do jeho obvodu v sérii zapojit ještě přídavnou impedanci. Vynález lze použít v servosystemech, v nichž je třeba převést úhlové veličiny elektrické, např. jako čidlo polohy nástroje nebo obrobku u obráběcích strojů.

Description

Vynález se týká polohového transformátoru pro rotační pohyb, zejména lineárního transformátoru nebo rozkladače, které jsou používány jako prvky v nejrůznějších servosystémech.

Doposud známá provedení kontaktních i bezkontaktních polohových transformátorů jsou konstruována tak, že v drážkách jejich rotorů je uloženo budící vinutí a v drážkách statorů výstupní vinutí. Jsou známa i provedení, u nichž je tomu opačně, totiž budící vinutí je ve statoru a výstupní vinutí v rotoru. Přenos napětí do vinutí a z vinutí rotoru bezkontaktního polohového transformátoru je prováděn pomocným transformátorkem a u kontaktního polohového transformátoru pomocí sběracícii kroužků a kartáčů. Nevýhodou těchto provedení je, že při nastavení hřídele do nulových bodů, kdy napětí teoreticky by mělo být nulové, dochází vlivem magnetické nebo mechanické nesymetrie k výskytu tzv. zbytkového napětí, které může dosáhnout hodnoty až několik desítek mV. To způsobuje chyby v přenosu, které jsou nežádoucí a snižují kvalitu celého servosystému. V některých provedeních polohových transformátorů se tato chyba v přenosu snižuje kompensací zbytkového napětí pomocí elektrického obvodu, jímž se na výstupní vinutí polohového transformátoru přivádí napětí o stejné amplitudě, jako má zbytkové napětí, ale opačné fáze, takže tato napětí se navzájem ruší. Jsou známa i provedení s kompensačním vinutím v osách výstupního vinutí, do něhož je z kompensačního obvodu přiváděno napětí o takové hodnotě a tak fázově posunuté, aby bylo potlačeno zbytkové napětí na svorkách výstupního vinutí.

Nevýhodou těchto provedení je značná složitost kompensačních obvodů a vinutí, s čímž souvisí i poměrně vysoké výrobní náklady. Další nevýhodou, a to velmi významnou, je, že tímto

230 059 způsobem lze kompeneovat zbytkové napětí jen v jednom nulovém bodě, zatímco v ostatních nulových bodech může být hodnota zbytkového napětí vyšší než bez kompensace.

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje polohový transformátor pro rotační pohyb, zejména lineární transformá-_ tor nebo rozkladač podle vynálezu obsahující stator se statorovým svazkem s drážkami, v nichž jsou uložena vinutí, a rotorem a rotorovým svazkem s drážkami, v nichž jsou uložena vinutí, jehož podstatou je, Že v drážkách svazku, v němž je uloženo budící vinutí, je uloženo též symetrizační vinutí, přičemž osy budícího vinutí a symetrizačního vinutí svírají úhel 90° elektrických a symetrizační vinutí je spojeno nakrátko, případně v obvodu symetrizačního vinutí v sérii s ním je zapojena přídavná impedance.

Výhodou řešení podle vynálezu je, že dovoluje do značné míry vykompensovat zbytkové napětí v každém nulovém bodě, jelir kož vznik napětí v symetrizačním vinutí je vyvolán stejnou příčinou jeko vznik zbytkového napětí ve výstupním vinutí» Proti známým polohovým transformátorům s kompensačním vinutím výrobní náklady polohového transformátoru se symetrizačním vinutím podle vynálezu j;sou též nižší.

Na výkresu je na obr. 1 naznačen v nárysu příklad provedení kontaktního polohového transformátoru podle vynálezu a na obr. 2 je zobrazeno schéma napojení jeho jednotlivých vinutí.

Polohový transformátor obsahuje kostru 1, v níž je naražen lištěný statorový svazek 2, v jehož drážkách je uloženo výstupní vinutí J zalité v izolační hmotě 4. Ve vrtání statorového svazku 2 je umístěn lištěný rotorový svazek 2 upevněný na hřídeli 6. Hřídel 6 je podepřen ložisky J nesenými kostrou 1 a v ní upevněným ložiskovým štítem 8. V drážkách rotorového svazku 2 je uloženo budící vinutí 2» jehož konce jsou vyvedeny na sběrací kroužky 10 upevněné na hřídeli 6. Sběrací ústrojí je vytvořeno sběracími kroužky 10 a proti dotyku a mechanickému poškození je chráněno krytem 12. V drážkách rotorového svazku 2 vedle budícího vinutí 2 Je uloženo symetrizační vinutí 13. a to tak, že osy budícího vinutí 2 ^a symetrizačního vinuti 13 svírají mezi sebou úhel 90°elektrických. Konce symetrizačního vinutí 13

230 059 jsou vyvedeny na svorky 14 na isolační desce 15· Jestliže symetrizační vinutí 13 vyvedené na svorky 14 má samo o sobě žádoucí impedanci, jsou svorky 14 spojeny nakrátko. V opačném případě je do obvodu symetrizačního vinutí 13 na svorky 14 připojena přídavná impedance 16 upevněná na isolační desce 15. Symetrizační vinutí 13 může být uloženo v těchže drážkách jako budící vinutí 9.

Při ideální magnetické a elektrické symetrii polohových transformátorů se v symetrizačním vinutí neindukuje žádné napětí a symetrizační vinutí je zbytečné. K tomuto stavu však ve výrobní praxi dochází jen velmi zřídka. Nutné výrobní tolerance jednotlivých dílů a různé magnetické vodivosti použitých materiálů zapříčiňují rozptylové toky, které Indukují v symetrizačním vinutí napětí, které je úměrné velikosti rozptylových toků. Správnou volbou odporu nebo indukčnosti a jejich zapojením do obvodu symetrizačního vinutí se uzavře proudový okruh a proud protékající symetrizačním vinutím vyvolává magnetické pole, které způsobuje potlačeni nežádoucích rozptylových toků.

Jsou možná i různé provedení a modifikace vynálezu. Např. při bezkontaktním provedení polohového transformátoru je sběrací ústrojí nahrazeno pomocným transformátorkem a vývody výstupního vinutí jsou připojeny na vinutí pomocného transformétorku. Je též možné budící vinutí polohového transformátoru umístit ve statorovém svazku a výstupní vinutí v rotorovém svazku. V tom případě pak symetrizační vinutí je též umístěno v drážkách statorového svazku a může být uloženo v drážkách spolu s budícím vinutím.

Polohových transformátorů pro rotační pohyb podle vynálezu lze použít v nejrůznějěích servosystémech, v nichž je třeba převést úhlové veličiny na veličiny elektrické, např. jako čidlo polohy nástroje nebo obrobku u obráběcích strojů a podobně.

Claims (2)

1. PŘEDMfiT VYNÁLEZU

   1. Polohový transformátor pro rotační pohyb, zejména lineární transformátor nebo rozkladač obsahující stator se statorovým svazkem s drážkami, v nichž jsou uložena vinutí, s rotorem a rotorovým svazkem s drážkami, v nichž jsou uložena vinuti, vyznačený tím, že v drážkách svazku (5)» v nichž je uloženo budící vinutí (9), je uloženo též symetrizační vinutí (13), přičemž osy budícího vinutí (9) a symetrizačního vinutí (13) svírají uhel 90° elektrických a symetrizační vinutí (13) je spojeno nakrátko.
2. 2. Polohový transformátor pro rotační pohyb podle bodu l_ř vyznačený tím, že v sérii se symetrizačním vinutím (13) je zapojena přídavná impedance (16).