DE1548590A1 - Synchrodetektoranordnung - Google Patents

Description

CSP-COMPAGNIE (JENERAIE DB TEIEGRAPHIE SANS PII 79» Boulevard Hauesmann, Paris

SynchrodetektoranOrdnung

In der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung "Hit Hall-Effekt arbeitendes elektrisches Gerät" sind HaIl-Effekt-G_eräte beschrieben, die einen Rotor und einen Stator aufweisen, wobei in dem Stator wenigstens eine Hall-Sonde angeordnet 1st, die eine Wechselspannung abgibt, deren Amplitude dem Sinus oder dem Cosinus der Winkelstellung des Rotors proportional ist.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung τοη Anordnungen, bei denen Additions- oder SubtraktionsMllen alt solchen Geräten alt wenigstens swel senkreoht suelnander angeordneten Hall-Sonden rereinigt sind, τοη denen eine eine spannung abgibt, die den Sinns der Winkelstellung 4 des Rotors proportional let, und die «ader· eine Spannung, die den Coeinue diese· Wink·!· proportion«! let, βο daee gewertete 'uaeen «it Torgegeieien Wertungsfakterei dieeer ^aitu·- und Coeinuewerte geil1tet wert·«·

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Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Darin zeigen ι

Fig.1 ein erstes Aueführungsbeispiel,, Fig.2 ein Diagramm sur Erläuterung der Wirkungsweise, Fig,3 ein «weiteβ Ausführungsbeispiel, Fig. 4 «in Diagraam zur Erläuterung der Wirkungsweise und Fig. 5 ein drittes AusfUhrungsbeispl·!·

Fig.1 zeigt eine Synehrodetktoranordnung mit einem Geber 20 und einem Synohrodetektor 30. Die beiden Geräte sind in der Weise ausgeführt, die insbesondere an Hand yon Pig.7 und 8 der zuvor genannten Patentanmeldung beschrieben ist· Sie sind einander to11ig gleich. Der Geber 20 enthält swei Sonden 21 und 22, die senkrecht zueinander in dsm gleichen (nicht dargestellten) Stator angeordnet sind. Si· beiden Sonden werden Über Anschlüsse 50 mit den gleichen Strom I gespeist, der im dargestellten Fall ein Wechselstrom ist.

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In gleicher Weise enthält der Synchrodetektor 30 «wei senkrecht mueinander angeordnete Sonden, nämlich eine **onde 31, die parallel sur Sonde 21 liegt, und eine Sonde 32» die parallel sur Sonde 22 liegt·

Auegangeelektroden der Sonde 21 sind eo angeschlossen, daa8 eie die Sonde 32 epeisen. In gleicher Weise aind die Auegangeelektroden der Sonde 22 eo angeschlossen, dass aie die ionde 3t apelaen.Sie Auegangeelektroden der Sonden 31 und 32 speisen die beiden Primärwicklungen 41 und 42 eine* ^ifferentlalttbertragera 40. Die beiden Primärwicklungen 41 und 42 aind gegenainnig gewickelt. Die Auagangaepannung wird an den Kieme* η der Sekundärwicklung 43 dee übertrager« abgenommen·

Auf Örund der Beschreibung in der roretehend genannten Patentanmeldung lat die Wirkungsweise der Anordnung von ?ig.1 ohne weitere« verständlich.

Winkeletellungen der Rotoren der Anordnungen 20 und 30 seien alt 0 bsw·^ beselohnet.

Auegaageepeanuagen der Blektroden 21 und 22 betragest

T₁-X eee ·
T₂ - I eis ·

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Daraue folgt, dass die AuagaagaepanBUDgen der Elektroden 51 und 32 lautent

Vj ■ I cob Q sin dy, T₂ « I ein Φ co· **

Unter diesen Bedingungen beträgt die Auagangaapannung dea übertragen 40 s

Ä « I (ooe O ein ^L - «in O coe <K )

■ I aln (O - (A. )
S wird VuIl f(ir α - e*.

Hierbei aind die τerschieden·ο durch die Sonden eingeführten Proportionalitätskoeffisienten nicht berücksichtigt.

Andrerseits iet su erkennen, dass der&radient dü/d ^ , der eich folgenderaaaaen echreiben läset

I ·ο· ( 4- · β)

unabhängig τοη der Sröeae τοη 0 den konstanten Vert I behält, tenn 9 feet let und*- nach 9 gebt.

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Das in Flg.3 dargestellte zweite Auafiihrungsbei spiel betrifft eine Anordnung mit vier Hall-Sonden und einem einsigen Rotor, mit welcher das folgende Problem gelöet werden kann:

Wenn ein Vektor in einem Achsenayste« Oz und Oy durch swei gegebene Wechaelspannungen oder Wechselströme χ und y definiert ist, sollen die Weohaelspannungen X und T berechnet werden, welche den gleichen Vektor in einem neuen ^Achseniyatem OX und OT darstellen, das um einen W_J.nkel Q gegen das erste Achsensystam in der gleichen Ebene verdreht ist.

Aus Fig.2 Bind die Gleichungen der durchzuführenden trigonometrischen Umwandlungen su erkennen*

I « χ coa O-y ein θ T»x ain 0 - y oos Q

Diese Operation kann mit Hilfe eine· Heeolvera alt Ball-Effekt durchgeführt werden, dar Tier Luftapalte aufwaiat, ▼on denen jader aina Hall-Sonde enthält·

Sin Resolver 20, dar in der genannte B Paten tan Meldung beispielsweise an Band von Fig.9 uad 10 beschriebenen Art enthält awel meinender parallele Soadea 21a und 21a

- sowie

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eowit swei dasa senkrecht.angeordnete Bonden 21c und 21d.

Di· Winkelstellung des Rotors sei mit θ bezeichnet. Der Hotor ist so ausgebildet, dass dl· bonden 21a und 21b Spannungen abgeben, die dem Wert sie 0 proportional sind, während die Sonden 21c und 21d Spannungen abgeben, die dem Wert oos Q proportional sind.

^Die Sonde 21» und die Sonde 21d werden in Serie τοη einem Wechselstrom i gespeist, der den Analogwert von ζ darstellt. In gleicher Weise werden die Sonden 21 ο und 21b in Serie durch den Strom ig gespeist, der den Analogwert τοη y darstellt.

Ausgänge der bonden 21a und 21 β sind mit den iilemmen der beiden Primärwicklungen 41 und 42 eines Subtraktionstibertragers 40 (alt entgegengesetzt gerichteten Primärwicklungen) yerbunden, diesen Sekundärwicklung dl· Spannung E- abgibt, welohe dem Wert X analog ist.

In gleicher W»iee epeieen die *uegäng· der bonden 21b und 211 di· Primärwicklungen 51 and 52 eines Addition·- Übertragers 50, deeeeo Sekundärwicklung dl« Spannung S₂ abgibt, dl· dem Wert T analog lit. *■ gilt nä«l< J& bit auf die überseteungsTerhältnisse t

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X * ζ coβ β - y

T * ζ ein 0 + T οο« 0

Sie Anordnung τοη Fig.5, die aus derjenigen von S¹Ig.3 abgeleitet let, ermöglicht die Löeung des folgenden Problems*

Fig.4 seigt die Rechnungen, welche der folgenden Transformation entsprechenι

cos «in

«it UU^-V z^z+y^ä

Diese Operation kann Bit Hilfe eines Resolvers mit Hall-Effekt durchgeführt werden, der wie im Torangehenden Beispiel Tier Luftspalte aufweist.

Der in Fig.5 dargestellte Resolver 20 enthält die gleichen Sleaentc wie derjenige τοη *lg.3_t und er wird alt StröWft χ und j wie la Fall von iif.3 gespeist« Die Hall-Elettrodea der bonden 21a und 21 ο sind alt den Priaärwieklungen 51 und 52 eines AdditionsUeertregers 50 verkünden, währen* die Hell-Blektfcoden der Sonden 21b und 21i alt denPrisürwiokluagen 41 uad 42 eines SttttraktionsaTitrtragere 40 veriundea sind·

Beg

BAD

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Auagang des Different!alUbertragere 40 1st mit der Steuerklemme einee Motors 45 Über einen Steuerrerstärker -verbunden.

Eine meohanisehe Verbindung 46 verbindet den Motor 45 mit den Rotor de« ReboItere 20«

Es eel B die an den Klemmen der Sekundärwicklung 53 des Additionsttbertrager* 50 abgenommene Spannung. Bann glitt

E « k(x ooe 0 + y ein β )

wobei 0 der Winkel dee Hotore In Bezug auf die Richtung des elektrischen lullpunkte und k eine Konstante sind.

Wenn man ζ duroh <j ooe*. und 7 iur oh q sin *. ersetzt, gilti

1 « k ^ «os (O nfc.) Man erhält also t

B - k 5fUr»*«V

Ss sei X₀ die tehlerepftnnusg, die an den Hemmen der äekundärwioklung 43 des BifferentlalUbertragers 40 abgenommen wird. Man erhalt!

Diese 009817/0631 ^ßAD original

■ \

ι ν

■ \ ^ Fehlerepannung ist im wesentlichen dej· su beseitigenden

^Abwdchung θ - ^L proportional. Sie w#rii su VuIl, wenn der vom ftοtor des Reaolvers 20 eingenommene Winkel Q gleich dem gegebenen Winkel <L int, wenn aleo die ¥inkelBt,ellung des Rotors den Winkel^ anaseigt, der berechnet werdenX

n im übrigen θ ·<^ , ist die Spannung B, ijde zuTor bereits geaeigt wurde, dem zu berechnenden Betrag ^ proportional.

Fat entaniprüoha

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Claims (4)

Patentansprüche

1. SynohrodetektoranOrdnung, gekennzeichnet durch wenigstens ein mit Hall-Effekt arbeitendes rotierendes Gerät, dessen ^utator mit Schlitzen versehen 1st, die wenigstens zwei elektrisch senkrecht zueinander angeordnete H_aii-Sonden enthalten, die ein Sonden paar bilden, dessen Sonden an ihren Steuerklemmen in Serie gespeist werden, während der Stator des Geräts alt zwei symmetrisch inBezug auf die ■ürehachse des Rotor· angeordneten Polsohuhen ausgestattet ist, die so geformt sind, dass die ^üonden eines Paares an ihren Hall-Elektroden Ströme abgeben, welche dem ^öinus und den Cosinus des Winkels θ des Rotors proportional aind, und duroh wenigsten· einen Übertrager alt zwei Primärwicklungen, welche jeweils mit den HaIl-Blektroden einer der beiden Sonden Tarbundin Bind, und alt einer Sekundärwicklung, an deren Ausgang eine Spannung abgenommen wird, dl· der ^aUBme oder der Differenz der Hill-Spannungen der beides Sonden proportional iet.

2· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da·· zwei rotierend· Mail-Effektgerätβ vorgesehen «lad« dass dl· eteuerelektroden ein·· Sondenpaare· de· «raten Gerät«» in Serie duroh einen Bei«gsstrom gespeist werden, daβ*

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die Hall-Elektroden dieses Sondenpaar·· die Steuerelektroden eines Sondenpaares des «weiten Geräte speisen, und das· die Hall-Elektroden des Sondenpaares des «weitenGeräts alt den beiden Primärwicklungen eine· Differentlaltibertragers verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ball-Effektgerät mit swel Hall-Sondenpaaren vorgesehen let, dass ein erster Steuerstroe, der eine sel-täihänglge Veränderliche !erstellt In Serie durch jeweils die erste Sonde jedes der Paare flieset, dass ein swelter Steuerstrom, der eine «weite Veränderliche von gegebene« Wert darstellt, In Serie die beiden «weiten Sonden der Paare durchfliesst, das· die beiden Primärwicklungen eines Differentialübertragers an Ale Hall-Elektroden τοπ swel gleichartigen Sonden angeschlossen sind, Ton denen die eine sub ersten Paar und die andere sub «weiten Paar gehört, und das« die beiden Primärwicklungen eines Sueiaierübertrager· an die HaIl-%ektroten der beiden anderen Sonden angeschlossen sind,

4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennielehaet, das· die eine Primärwicklung des Differentialübertrager· an diejenige Sonde des ersten Paares attgesehlosRen 1st, welche den der erstes Veränderliehea proportionalen Steuerstro· empfängt, und dass die ander Primär«!«klang

des

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dee Differentia!Übertragers an diejenige Sonde des «weiten

Paares angeschlossen ist, welche den der «weiten Veränderlichen proportionalen Steuerstrom empfängt.

5» Anordnung naoh Anspruch 5, dadurch gekennseichaet,dass die erste Primärwicklung des Differentialübertragers an die Hall-Blektroden der zweiten Sonde dee ereten Paares angeeohloeeen let, dass die «weite Primärwicklung dee ^ifferentlalübertragera an die erste Sonde des sweiten Paare· angeschlossen ist, fass die an der Sekundärwicklung dee Different!altlbertragers abgenommene Spannung naoh gesegneter Terstärkaag in einem Steuerverstärker die •"rehung «in·· Motors steuert« und dass der Motor den Botor in solcher Riehtung antreibt, dass diese Spannung naeh VaIl geht·

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