DE1053070B - Transmitter for electrical remote transmission of the rotary movement of a command device to the location of a receiver - Google Patents
Transmitter for electrical remote transmission of the rotary movement of a command device to the location of a receiverInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung bezieht sich auf einen Geber zur elektrischen Fernübertragung der Drehbewegung eines Kommandogeräts auf einen ferngesteuerten Empfänger.The invention relates to a transmitter for the electrical remote transmission of the rotary movement a command device to a remote controlled receiver.
Es ist bekannt, mit dem Kommandogerät einen solchen Geber und mit dem ferngesteuerten Gegenstand einen Empfänger und einen Servomotor zu verbinden. Geber und Empfänger sind nach Art von Drehtransformatoren aufgebaitt. Sie werden so erregt und miteinander verbunden, daß der Empfänger eine Steuerspannung zum Betrieb des Servomotors liefert. Dabei beläuft sich das mechanische Übersetzungsverhältnis zwischen dem Kommandogerät und dem Geber annähernd oder genau auf 1:1. Das mechanische Übersetzungsverhältnis zwischen dem ferngesteuerten Gegenstand und dem Empfänger aber weicht davon wesentlich ab durch die Zwischenschaltung einer elektrischen Übersetzung zwischen dem Geber und Empfänger. Die Drehung des Gebers um einen kleinen Winkel erzeugt daher eine Drehung des Empfängers um das Vielfache davon. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Empfänger und Servomotor nähert sich dem Wert 1:1 oder erreicht diesen Wert. Der Grund, weshalb zwischen dem Geber und dem Empfänger eine elektrische Übersetzung eingeschaltet wird, die zur Folge hat, daß der Drehwinkel des Empfängers ein Vielfaches des Drehwinkels des Gebers beträgt, ist der, daß sich auf diese Weise eine Einstellgenauigkeit des Empfängers ergibt, die der Verwendung eines über eine gleich große mechanische Übersetzung angekuppelten Gebers entspricht. Gleichzeitig wird aber durch den erheblich steileren Anstieg der Fehlerspannung, die bei Abweichung von der Nullage entsteht, eine wesentlich bessere Fesselung der zu steuernden Geräte in der Nullage erreicht. Bei dieser Anordnung ist die Neigung des Empfängers zu selbsterregten Pendelbewegungen besonders gering.It is known to have such a transmitter with the command device and with the remote-controlled object to connect a receiver and a servo motor. Donors and recipients are of the type Rotary transformers mounted. You get so excited and connected to one another in that the receiver supplies a control voltage for operating the servomotor. The mechanical transmission ratio between the command device and the encoder is here approximately or exactly to 1: 1. The mechanical gear ratio between the remote controlled The object and the recipient, however, deviate significantly from this through the interposition of an electrical one Translation between the giver and recipient. The rotation of the encoder by a small amount Angle therefore produces a multiple of that rotation of the receiver. The gear ratio between receiver and servomotor approaches the value 1: 1 or reaches this value. The reason why between the transmitter and the receiver an electrical translation is switched on, which leads to The result is that the angle of rotation of the receiver is a multiple of the angle of rotation of the encoder the fact that in this way there is a setting accuracy of the receiver that the use of a corresponds to the encoder coupled via an equally large mechanical transmission. But at the same time due to the significantly steeper rise in the error voltage that occurs when there is a deviation from the zero position, A much better restraint of the devices to be controlled is achieved in the zero position. With this arrangement the tendency of the receiver to self-excited pendulum movements is particularly low.
Bei einer derartigen Anlage muß der Geber so gestaltet sein, daß sich eine genaue Proportionalität der von ihm und dem Empfänger zurückgelegten Winkel ergibt. Um das zu erreichen, muß dafür Vorsorge getroffen werden, daß der Effektivwert der elektromotorischen Kraft der Transformation des Gebers in jeder Phasenwicklung in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Gebers sich sinusförmig ändert. Um das zu erreichen, weicht die Polteilung des mit Einphasenstrom erregten mehrpoligen Feldsystems des Gebers von der Nutenteilung des mehrphasig bewickelten Ankers nur um einen Bruchteil einer Polteilung ab. Infolgedessen liegen aufeinanderfolgende Elemente der Ankerwicklung in verschiedenen Polfeldern und nehmen in diesen jeweils eine unterschiedliche Stellung ein.In such a system, the encoder must be designed so that there is an exact proportionality of the gives the angle covered by him and the recipient. In order to achieve this, provision must be made for it be that the rms value of the electromotive force of the transformation of the encoder in each phase winding changes sinusoidally depending on the angle of rotation of the encoder. To that To achieve this, the pole pitch of the multi-pole field system of the encoder, which is excited with single-phase current, deviates from the slot pitch of the multi-phase wound armature only by a fraction of a pole pitch. Consequently successive elements of the armature winding lie in different pole fields and take a different position in each of these.
Bei einem bekannten Geber dieser Art erhält der Geber zur elektrischen FernübertragungIn a known encoder of this type, the encoder receives electrical remote transmission
der Drehbewegung eines Kommandogerätsthe rotary movement of a command device
an den Ort eines Empfängersto the place of a recipient
Anmelder:Applicant:
Anschütz & Co. G. m. b. H., Kiel-Wik, Mecklenburger Str. 32Anschütz & Co. G. m. B. H., Kiel-Wik, Mecklenburger Str. 32
Dipl.-Ing. Fritz Riedel, Kiel-Wellingdorf, ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Fritz Riedel, Kiel-Wellingdorf, has been named as the inventor
mehrphasig bewickelte Anker eine Eindralitwicklung, wobei jeder Pol nur von einer halben Windung umfaßt wird. Das hat den Nachteil, daß in den Stirnverbindungen des Ankers, insbesondere in den längerenmulti-phase wound armature a single winding, each pole is only encompassed by half a turn. This has the disadvantage that in the end connections of the anchor, especially in the longer ones
.. Verbindungen zwischen den Wicklungsgruppen, Spannungen induziert werden können, welche die Übertragungsgenauigkeit wesentlich herabsetzen. Ein anderer Nachteil dieser bekannten Ausgestaltung liegt darin, daß die Ankerwicklung einen außerordentlich geringen Widerstand hat und daher dem hochohmigen Anker des Empfängers durch Übertrager angepaßt werden muß... Connections between the winding groups, which can induce the voltages Significantly reduce the transmission accuracy. Another disadvantage of this known design is in that the armature winding has an extremely low resistance and therefore the high resistance The receiver's anchor must be adjusted by a transmitter.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden, die Bauart des Gebers zu vereinfachen und seine Herstellung zu verbilligen.The invention is based on the object of avoiding these shortcomings and simplifying the design of the encoder and to make its manufacture cheaper.
Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf einen zum elektrischen Übertragen der Drehbewegung eines Kommandogeräts auf einen ferngesteuerten Gegenstand bestimmten, nach Art eines Drehtransformators aufgebauten Geber, dessen mehrpoliges, von Einphasenwechselstrom erregten Feldsystem eine Zahnteilung hat, die von der Zahnteilung des mehrphasig bewickelten Ankers um einen Bruchteil der Zahnteilung abweicht.Accordingly, the invention relates to one for electrically transmitting the rotary motion of a Command device on a remotely controlled object determined in the manner of a rotary transformer built-up encoder, whose multipole field system, excited by single-phase alternating current, has a tooth pitch has that of the tooth pitch of the multi-phase wound armature by a fraction of the tooth pitch deviates.
Erfindungsgemäß haben nun Läufer und Ständer eines solchen Gebers je zwei Zahnkränze, durch welche das mittels einer gleichachsigen Ringwicklung· erzeugte Ankerfeld in entgegengesetzten Richtungen hindurchfließt, und die Ankerwicklungen, an denen die Ausgangsspannungen abgenommen werden, umfassen je eine Gruppe benachbarter Zähne eines Zahnkranzes und sind so geschaltet, daß die in ihnen er-According to the invention, the rotor and stator of such a transmitter each have two toothed rims through which the armature field generated by means of an equiaxed ring winding flows in opposite directions, and the armature windings from which the output voltages are drawn each comprise a group of adjacent teeth of a toothed ring and are like that switched so that the
809 770/371809 770/371
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zeugte Spannung bei einer relativen Drehung von der Kupplung· beeinträchtigt und daher Pendelerschei-generated tension with a relative rotation of the coupling · impaired and therefore pendulum disc
Läufer und Ständer um mehr als eine Polteilung um nungen verursacht.Rotor and stator caused by more than one pole pitch around voltages.
180° gewendet wird. Läufer und Ständer haben je zwei Zahnkränze, dieIs turned 180 °. The rotor and the stator each have two sprockets
Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der sich gegenüberliegen. Bei dem in den Fig. 1 und 2Further features of the invention result from the opposite. In the case of FIGS. 1 and 2
nachfolgenden Erläuterung mehrerer bevorzugter 5 dargestellten Ausführungsbeispiel haben Läufer undThe following explanation of several preferred embodiment examples shown have runners and
Ausführungsbeispiele der Erfindung, die in der Zeich- Ständer hufeisenförmige Querschnitte und bildenEmbodiments of the invention, which in the drawing stand horseshoe-shaped cross-sections and form
nung schematisch dargestellt sind. In dieser zeigt daher je zwei Zahnkränze 12 und 13 bzw. 14 undtion are shown schematically. In this therefore shows two ring gears 12 and 13 or 14 and
Fig. 1 eine teilweise Stirnansicht des Stators und 15, welche gleichachsig nebeneinanderliegen und denFig. 1 is a partial end view of the stator and 15, which are coaxially adjacent and the
des Läufers des Gebers unter Fortlassung der zu ihrer gleichen Kopfkreis- und Fußkreisdurchmesser haben,of the encoder's runner, omitting the tip and root diameter of the same,
gleichachsigen Lagerung dienenden Elemente, wobei io Zwischen den beiden Zahnkränzen 12 und 13 trägtcoaxial bearing serving elements, with io between the two ring gears 12 and 13 carries
die Wicklungen durch Kreuzschraffur angedeutet sind, der Läufer 10 eine zum Geber gleichachsige Ring-the windings are indicated by cross-hatching, the rotor 10 is a ring coaxial with the encoder
Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wicklung 16. Diese erzeugt das Ankerfeld, das durchFig. 2 shows the section along the line II-II of FIG. 1, winding 16. This creates the anchor field that through
Fig. 3 den zu Fig. 1 gehörigen Grundriß, jedoch die beiden Zahnkränze 12 und 14 in entgegengesetzter3 shows the plan corresponding to FIG. 1, but the two ring gears 12 and 14 in opposite directions
mit verminderter Spulenzahl, radialer Richtung hindurchfließt wie durch die Zahn-with reduced number of coils, flows through radial direction like through the tooth
Fig. 4 eine Abwicklung des Umfangs des in Fig. 1 *5 kränze 15 und 13. Der vom Ständer gebildete Anker4 shows a development of the circumference of the wreaths 15 and 13 in FIG. 1 * 5. The armature formed by the stand
gezeigten Gebers, 11 ist mehrphasig bewickelt. Die mit einer größerenshown encoder, 11 is wound in several phases. The ones with a bigger one
Fig. 5 einen in Durchmesserrichtung verlaufenden Windungszahl versehenen Ankerwicklungen 17, an5 shows an armature windings 17 provided with a number of turns extending in the diameter direction
Schnitt durch den Umfang einer anderen Ausfüh- denen die Ausgangsspannungen abgenommen und demSection through the circumference of another model where the output voltages are taken off and the
rungsform des Gebers und nicht näher gezeigten Empfänger zugeleitet werden,transmission form of the giver and recipient not shown in detail,
Fig. 6 eine schematische Darstellung des Zusammen- 20 sind nun in der folgenden Weise ausgestaltet und an-Fig. 6 is a schematic representation of the assembly 20 are now configured in the following manner and
wirkens zwischen Geber und Empfänger. geordnet:act between giver and recipient. orderly:
Wie Fig. 6 zeigt, bestehen der Geber 1 und der Jede Wicklung 17 umfaßt eine Gruppe benachbar-Empfänger
4 je aus Ständer und Läufer, wobei die ter Zähne des Zahnkranzes 14 oder 15. Beim darbeiden
Ständer mit lotrechter Achse schifFsfest ange- gestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Gruppe
ordnet sind. Mit dem Läufer 10 des Gebers 1 ist das 25 vier benachbarte Zähne. Die Zähnezahl der Zahn-Kommandogerät,
z. B. ein Kreiselgerät 2, bewegungs- kränze 14 und 15 beläuft sich auf achtundvierzig und
schlüssig verbunden, und zwar mit einem mechani- die Zähnezahl der Zahnkränze 12 und 13 auf fünfundschen
Übersetzungsverhältnis m, das sich Vorzugs- vierzig. Dies entspricht einer elektrischen Überweise
auf 1:1 beläuft. Durch das Kreiselgerät wird Setzung von 1 : 45. Der Empfänger legt also eine volle
der Läufer 10 im Azimut festgehalten, wenn das 30 Umdrehung zurück, wenn sich der Läufer 10 gegen-Schiff
seinen Kurs ändert. Zu diesem Zweck braucht dem um Winkd von MO1 = g0
von dem Kreiselgerat 2 auf den Lauf er 10 nur ein 45
sehr kleines Drehmoment übertragen zu werden, weil gedreht hat. Die Bewicklung des Ankers 11 ist zweider
Übersetzungsfaktor in in der angegebenen Weise phasig ausgeführt. Die Wicklungen der Phase I sind
bemessen ist. Infolgedessen übt der Läufer 10 auf das 35 in Fig. 4 mit I bezeichnet, während die Wicklungen
Kreiselgerät 2 keine störende Rückwirkung aus. Der der Phase II dementsprechend mit II beziffert sind.
Stator 11 des Gebers 1 trägt Ausgangswicklungen, Durch die unterschiedliche Zähnezahl von Läufer 10
die durch ein mehrphasiges Kabel mit den Ständer- und Ständer 11 wird erreicht, daß die in den Wickwicklungen
des Empfängers 4 verbunden sind. Dei" lungen 17 induzierte Spannung sich annähernd sinus-Läufer
des Empfängers 4 liefert eine Ausgangsspan- 40 förmig im Verhältnis zum Drehwinkel des Läufers
nung, die über einen Verstärker 5 einen mit dem ändert. Die Zähne 12 haben sämtlich die gleiche
Empfängerläufer gekuppelten Stellmotor 6 antreibt. Polarität, welche derjenigen der Zähne 13 entgegen-Dieser
sucht den Läufer des Empfängers jeweils so zu gesetzt ist. Handelt es sich also bei den Zähnen 12 um
drehen, daß die in ihm induzierte Spannung ein Min- Nordpole, dann werden die Zäihne 13 als Südpole erdestmaß
erreicht. Die Wicklungen auf dem Ständer 11 45 regt. Das Prinzip der elektrischen Übersetzung zwides
Gebers sind nun so angeordnet, daß eine Drehung sehen Geber und Empfänger setzt aber voraus, daß,As FIG. 6 shows, the transmitter 1 and each winding 17 comprise a group of adjacent receivers 4 each consisting of stator and rotor, the teeth of the ring gear 14 or 15. In the case of the two stator with a vertical axis, the embodiment includes an embodiment fixed to the ship the group are in order. With the rotor 10 of the encoder 1 that is 25 four adjacent teeth. The number of teeth on the tooth command device, e.g. B. a gyroscopic device 2, moving rings 14 and 15 amounts to forty-eight and closely connected, namely with a mechanical the number of teeth of the gear rims 12 and 13 to five-fifth gear ratio m, the preferred forty. This corresponds to an electrical transfer of 1: 1. The gyro device sets a setting of 1:45. The receiver thus holds a full one of the runners 10 in azimuth if that is 30 revolutions back when the runner 10 against the ship changes its course. For this purpose, the Um Winkd from MO 1 = g0 from the gyroscope 2 to the barrel he 10 only needs a 45
very little torque to be transmitted because has rotated. The winding of the armature 11 is carried out two of the transmission factor in the manner indicated in phase. The phase I windings are sized. As a result, the rotor 10 exerts on the 35 in FIG. 4 denoted by I, while the windings of the gyro device 2 do not have any disruptive feedback. Those of phase II are numbered accordingly with II. The stator 11 of the encoder 1 carries output windings. Due to the different number of teeth of the rotor 10, which is connected to the stator and stator 11 by a multi-phase cable, the windings of the receiver 4 are connected. Dei "lungs 17 voltage induced sinus-rotor of the receiver 4 is approximately gives have an output 40 shaped in relation to the rotation angle of the rotor voltage, which changes via an amplifier 5 a with. The teeth 12 have all the same receiver rotor coupled servo motor 6 drives . Polarity, which is opposite to that of the teeth 13 - This is looking for the rotor of the receiver in each case. If the teeth 12 are rotating so that the voltage induced in them has a min north pole, then the teeth 13 are called The windings on the stator 11 are excited 45. The principle of the electrical translation between the two transmitters are now arranged in such a way that the transmitter and receiver can see rotation, but presupposes that,
j n ι ,.. r · ,, . -,„τ. , , 360" wenn der Läufer um eine Polteilung gegenüber demj n ι, .. r · ,,. -, "τ. ,, 360 "if the rotor is one pole pitch compared to the
des beberlaufers um einen kleinen Winkel von ο,_.. , , , . · , ,· . , Λ ι ■ nthe beberlaufers by a small angle of ο, _ ..,,,. ·,, ·. , Λ ι ■ n
η Stander gedreht wird, die in der Ankerwicklung in- η stander is rotated, which is in the armature winding
im Ständer des Empfängers 4 ein Drehfeld induziert, duzierte Spannung gewendet wird, also um 180'° gedas einen Umlauf des motorisch angetriebenen Emp- 50 dreht wird. Um dies zu erreichen, sind nun die fängerläufers um 360° bewirkt. Der ferngesteuerte Wicklungen in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise geGegenstand, der bei dem in Abbildung 6 veranschau- schaltet. Die Spannung der Phase II ist gegenüber lichten Ausführungsbeispiel ein Scheinwerfer 8 ist, derjenigen der Phase I räumlich um 90° verschoben, der durch das Kreiselgerät 2 im Azimut stabilisiert Bei der in Fig. 3 veranschaulichten Anordnung derA rotating field is induced in the stand of the receiver 4, the reduced voltage is reversed, i.e. by 180 ° one revolution of the motor-driven receiver 50 is rotated. To achieve this, now are the Catcher runner caused by 360 °. The remotely controlled windings in the manner shown in FIG. which is shown in Figure 6. Phase II voltage is opposite light embodiment is a headlight 8, that of phase I shifted spatially by 90 °, which is stabilized in azimuth by the gyroscope 2. In the arrangement of the illustrated in FIG
werden soll, wird von einer senkrechten Welle getra- 55 Wicklungen sind innerhalb1 jedes Zahnkranzes 14 oder gen, die mit dem Motor6 durch ein Getriebe9 ver- 15 die je von einer Wicklung 17 umfaßten Zahngrupbunden ist. Das Übersetzungsverhältnis dieses Ge- pen durch Zahngruppen getrennt, die ohne Wicklung triebes beläuft sich auf n. Infolgedessen führt das bleiben. Dabei liegen, die Wicklungen der Phase I auf größere Zahnrad des Getriebes 9 eine volle Um- dem einen Zahnkranz, z. B. 14, und die Wicklungen drehung aus, wenn sich die relative Drehung zwischen 60 der Phase II auf dem anderen Zahnkranz, z. B. 15. dem Läufer 10 und dem Ständer 11 des Gebers 1 auf Wie die Wicklungen, verbunden sind, läßt Fig. 4 er-360° beläuft. Die beschriebene Anordnung ermög- kennen. Die einzelnen Wicklungen haben also einen licht eine sehr starre Kupplung des Motors 6 mit dem gewissen Abstand voneinander, was die Möglichkeit Läufer des Empfängers 4, was im Interesse eines bietet, in jeder Wicklung eine verhältnismäßig große pendelfreien Betriebes erwünscht ist, aber nicht mög- 65 Windungszahl unterzubringen. Denn für die Unterlich wäre, wenn sich Geber und Empfänger synchron bringung der Wicklung steht die ganze Zahnlücke drehen wurden, weil dann ein Übersetzungsgetriebe zur Verfugung, die sich zwischen der von der Wickzwischen dem Läufer des Empfängers 4 und dem lung umfaßten Zahngruppe und der benachbarten, Motor 6 eingeschaltet werden müßte, das infolge des ohne Wicklung bleibenden Zahngruppe desselben unvermeidlichen Getriebespielraumes die Starrheit 70 Zahnkranzes befindet.is to be carried by a vertical shaft. 55 windings are within 1 of each ring gear 14 or gene, which is connected to the motor 6 by a gear 9, each of which is comprised by a winding 17 of the tooth groups. The transmission ratio of this Geene separated by groups of teeth, the drive without winding amounts to n. As a result, it remains. Here, the windings of phase I lie on the larger gear wheel of the transmission 9 a full round of a ring gear, e.g. B. 14, and the windings turn off when the relative rotation between 60 of phase II on the other ring gear, e.g. B. 15. The rotor 10 and the stator 11 of the encoder 1 How the windings are connected, Fig. 4 lets he-360 °. Make the described arrangement possible. The individual windings therefore have a very rigid coupling of the motor 6 with a certain distance from one another, which enables the rotor of the receiver 4, which in the interest of a relatively large pendulum-free operation is desired in each winding, but not possible To accommodate number of turns. Because for the Unterlich it would be if the encoder and receiver are synchronized bring the winding, the entire tooth gap would be rotated, because then a transmission gear is available, which is between the group of teeth encompassed by the winding between the rotor of the receiver 4 and the lung and the neighboring, Motor 6 would have to be switched on, the rigidity 70 of the ring gear is located as a result of the tooth group of the same unavoidable gear play that remains without winding.
Claims (6)
Deutsche Patentschriften Nr. 767 965, 755 164,
761416;Considered publications:
German patent specifications No. 767 965, 755 164,
761416;
USA.-Patentschrift Nr. 2553 249;Austrian Patent No. 156394;
U.S. Patent No. 2553,249;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEA26148A DE1053070B (en) | 1956-12-06 | 1956-12-06 | Transmitter for electrical remote transmission of the rotary movement of a command device to the location of a receiver |
Applications Claiming Priority (1)
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DEA26148A DE1053070B (en) | 1956-12-06 | 1956-12-06 | Transmitter for electrical remote transmission of the rotary movement of a command device to the location of a receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1053070B true DE1053070B (en) | 1959-03-19 |
Family
ID=6926082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DEA26148A Pending DE1053070B (en) | 1956-12-06 | 1956-12-06 | Transmitter for electrical remote transmission of the rotary movement of a command device to the location of a receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE1053070B (en) |
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