DE2712795A1

DE2712795A1 - Synchronuebertragungsgeraet der vernier- resolver-bauart

Info

Publication number: DE2712795A1
Application number: DE19772712795
Authority: DE
Inventors: Gerard Gauthier
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1976-03-23
Filing date: 1977-03-23
Publication date: 1977-09-29
Also published as: US4157536A; IT1077714B; FR2345868A1; FR2345868B1; GB1576850A; DE2712795C2; CH614321A5

Description

Patenta· iwälto

Oipt.-lng. CNpI-Chem Dtpl-Ing 2712795

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsberger strasse 19

8 München 60

3.

23. März 1977

THOMSON - CSP

173t Bd. Hausemann

75008 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: T 2153

Synchronübertragungsgerät der Vernier-Resolvei—Bauart

Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur elektrischen Fernübertragung von geometrischen Daten, beispielsweise von Längen oder Winkeln, die als Transformatoren mit veränderlicher Reluktanz bezeichnet werden. Die zu übertragenden geometrischen Daten ändern den magnetischen Widerstand, d.h. die Reluktanz des Luftspaltes des magnetischen Kreises des Transformators, dessen Primärwicklung eine konstante elektrische Leistung zugeführt wird. Die an seiner Sekundärwicklung abgenommene Spannung stellt eine elektrische Meßgröße dieser Daten dar. In dem Fall, in welchem solche Einrichtungen zum Übertragen von Winkelgrößen bestimmt sind, haben sie insgesamt einen kreiszylindrischen Aufbau, wobei die Primäi—

709839/1037

und Sekundärwicklungen auf Kerne aus magnetischem Material gewickelt sind, die über die Seitenfläche eines feststehenden Zylinders oder Stators verteilt sind, und wobei die Reluktanzänderungen, die die zu übertragenden Drehwinkel darstellen, durch das Vorbeiführen von erhabenen Teilen erzeugt werden, die an einem Rotor angebracht und ebenfalls aus magnetischem Material hergestellt sind.

Die Betriebsweise einer solchen Einrichtung beruht auf der Tatsache, daß, wenn die Primär- oder induzierenden Wicklungen durch eine elektrische Wechseistromqueile gespeist werden, in den Sekundäroder induzierten Wicklungen elektrische Spannungen induziert werden, die um so größer sind, je größer die Werte der Magnetflüsse sind, die in den Kernen des Stators fließen. Diese Flüsse sind aber von der Reluktanz zwischen diesen Kernen und dem Rotor und somit letztlich von der Stellung der erhabenen Teile oder Zähne gegenüber den Kernen des Stators abhängig.

In den praktischen Aus fvih rungs form en gibt es keine direkte Korrelation zwischen der Winkelverteilung der Kerne und der der Magnetpole, die entweder durch die induzierenden Wicklungen oder durch die induzierten Wicklungen erzeugt werden, und durch eine zweckmäßige Wahl der Windungszahl der auf jedem Kern sitzenden Wicklungen ist es möglich, jede gewünschte Verteilung der Magnetpole zu erzielen.

Eine besonders einfache bekannte Aus füh rungs form von solchen Dreheinrichtungen, die auch als Resolver oder Koordinatenwandler

709839/1037

bezeichnet werden/ ist die, in der der Stator zwei induzierende

ο
Wicklungen, die um 90 phasenverschobenen Polen entsprechen, und zwei induzierte Wicklungen, die ebenfalls um 90 phasenverschobenen Polen entsprechen, aufweist.

In diesem Fall sind, wie weiter unten ausführlich erläutert ist, die elektrischen Wechselspannungen, die an den Klemmen der beiden Gruppen von sekundären oder induzierten Wicklungen abgenommen werden, proportional zu den trigonometrischen Linien,

ο die als der Sinus und der Cosinus eines sich um 3δΟ ändernden Winkels für einen Drehwinkel des Rotors definiert sind, der dem Vorbeigang von zwei aufeinanderfolgenden Zähnen desselben an einem Pol des Stators entspricht.

Diese Form der Vorrichtung wird dann in der Technik als Vernier-Resolver oder Feineinstellvorrichtung und, wenn der Rotor nur zwei auf einem Durchmesser einander gegenüberliegende Zähne trägt, als Microsyn oder Kleinstdrehmelder bezeichnet wird.

Solche Geräte sind beispielsweise in "The Bell System Technical Journal" Nr. 6, November 1957, beschrieben.

Obgleich die Geräte dieser Art das gleiche Anwendungsfeld wie die herkömmlichen Synchronübertragungseinrichtungen finden können, verleiht ihnen ihre vorteilhafte Eigenschaft, keine Wicklungen in dem Rotor zu besitzen und infolgedessen nicht die Nachteile aufzuweisen, die mit der bekannten Notwendigkeit verknüpft sind,

709839/1037

die bewickelten Rotoren durch Systeme von Schleifringen und Bürsten anzuschließen, eine große Beständigkeit gegenüber Schwingungen und gegenüber aggressiven Umgebungsbedingungen, was sie für eine Benutzung auf dem Gebiet der Bordanlagen zur Fernübertragung von Winkeldaten fur die Luftfahrt besonders geeignet macht.

Trotz dieser Vorteile haben diese Einrichtungen nicht den industriellen Entwicklungsstand, den sie rechtfertigen können, denn ihre Genauigkeit wird durch Störerscheinungen begrenzt, die allen Gebilden der Transformatorbauart eigen sind.

Es ist auf dem Gebiet der Transformatoren insbesondere bekannt, daß es unter den Erscheinungen, die einem optimalen Betrieb abträglich sind, störende Kopplungen zwischen den Primärwicklungen und den Sekundärwicklungen gibt. Diese Kopplungen sind entweder magnetischer Art und werden durch induktive Wirkung hervorgerufen, oder elektrostatischer Art und werden durch kapazitive Wirkung hervorgerufen.

Die Geräte der Verniei—Resolvei—Bauart, die, wie oben erwähnt, zur Familie der Transformatoren gehören, weisen ebenfalls diese Kopplungen auf, die in diesem Fall einen besonders großen Nachteil verursachen, nämlich eine Verschlechterung der für die Übertragung der Winkelgrößen erzielten Genauigkeit.

Ziel der Erfindung ist es, verbesserte Einrichtungen der Verniei— Resolver-Bauart durch Kompensation des Einflusses dieser Störerscheinungen zu schaffen.

709839/1037

Das Erfordernis einer solchen Verbesserung ist in gewissen Fällen noch größer, in welchen die trigonometrischen Signale, die am Anfang durch das Synchro-Resolver-Gerät, das im folgenden der Einfachheit halber als Sender bezeichnet wird, gesendet werden, nach der Übertragung am Ziel durch ein zweites Gerät von gleichem Aufbau ausgewertet werden. Dieser zweite Synchro-Resolver, der im folgenden als Empfänger bezeichnet wird, gibt durch Drehung seines Rotors den übertragenen Winkelwert © wieder, beispielsweise unter der Wirkung eines Elektromotors, der den Differenzen zwischen diesem empfangenen Winkelwert und der Ist-Position θ' seines Rotors nachgeregelt wird, so daß der Motor stillgesetzt wird, wenn gilt Q = &[

Dieses Empfangsgerät weist dann ebenfalls gewisse Nachteile auf, die weiter oben für das Sendegerät angegeben worden sind.

Die bei der vorliegenden Erfindung angewandte Lösung stützt sich auf die Tatsache, daß die nachteiligen Störspannungen, seien sie kapazitiven oder induktiven Ursprungs, einen typischen Vektor haben, von welchem eine Komponente mit der Achse des Vektors der induzierten maximalen Nutzspannung in Phase ist, und von welchem die Amplituden zur Versorgungsspannung proportional sind, Sie macht auf diese Weise vorteilhaften Gebrauch von einem Bruchteil dieser Spannung, den sie gegenphasig an die Wicklungen anlegt, in denen es zum Entstehen der zu kompensierenden nachteiligen Störspannungen kommt.

709839/1037

Die Erfindung betrifft, genauer gesagt, ein Synchronübertragungsgerät der Vernier-Resolver-Bauart, bei welchem eine Kompensation von Störkopplungen erfolgt, mit einem Stator, der aus einem magnetischen Kreis besteht, welcher mit erhabenen Elementen und mit zwei Gruppen von Primär- undSekundärwicklungen versehen

ist, welche unter einem Winkel von 90 zueinander angeordnete Polpaare festlegen, und mit einem mit Zähnen versehenen Rotor, dessen Vorbeigang an den Elementen die Reluktanz des magnetischen Kreises ändert, welches vor allem gekennzeichnet ist durch Einrichtungen zum Kompensieren von Störkopplungen zwischen wenigstens manchen dieser Wicklungen, wobei diese Einrichtungen erstens ein Mittel zum Entnehmen von Kompensationsspannungen aus einer der beiden Wicklungen, in denen die Stöi— kopplung auftritt, zweitens ein Mittel zum Eingeben der Spannungen in die andere der beiden Wicklungen, in der es zu der Störkopplung kommt, und drittens ein Mittel zum Einstellen der Kompensationsspannungen nach Größe und Vorzeichen enthalten.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten

Vernier-Resolvers, der als Sender geschaltet ist,

709839/1037

Fig. 2 eine Fernübertragung mit zwei Vernier-

Resolvern als Sender bzw. Empfänger mit einer Darstellung der störenden Kopplungen,

die Fig. 3 bis 6 Ausführungsformen von Vernier-Resolvern

der Senderbauart mit der erfindungsgemäßen Kompensation ,

Fig. 7 einen Vernier-Resolver der Empfängerbau

art mit Kompensationsspulen, und

Fig. 8 einen Vernier-Resolver der Senderbauart

mit Kompensation durch Gegenkopplung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Verniei—Resolvers bekannter Art. Er hat den Aufbau eines Differentialtransformators mit veränderlicher Reluktanz, der aus einem magnetischen Kreis M und aus zwei Gruppen von Wicklungen besteht, einer Primärwicklung P und zwei Sekundärwicklungen S und S , die in einem Stator vereinigt sind· Die Reluktanzänderung des magnetischen Kreises erfolgt durch ein rotierendes Teil oder einen Rotor, der aus einem magnetisierbar en Material besteht und erhabene Teile oder Zähne d aufweist.

Die Primärwicklung P besteht aus Spulen, die auf erhabenen Teilen R des Stators angeordnet und derart in Reihe geschaltet sind, daß zwei benachbarte erhabene Teile Wicklungen mit entgegengesetztem

709839/1037

' 48'

Wicklungssinn tragen. Die Sekundärwicklungen S und S , die auf denselben erhabenen Teilen angebracht sind, bestehen jeweils aus zwei Spulen, die paarweise derart in Reihe geschaltet sind, daß zwei einander gegenüberliegende erhabene Teile des Stators Wicklungen mit entgegengesetztem Wicklungssinn tragen. Im Betrieb wird an die Primärwicklung eine Wechselspannung U mit konstanter Frequenz und konstanter Amplitude angelegt und die Sekundärwicklungen S₁ und S liefern an ihren Klemmen induzierte Spannungen E bzw. E , die von der Reluktanz des magnetischen Kreises abhängig sind. Der Vorbeigang der Zähne d des Rotors an den feststehenden erhabenen Teilen des Stators legt diese Reluktanzänderung fest. Jedesmal dann, wenn einer der Zähne des Rotors an die Stelle des vorhergehenden tritt, verläuft die veränderliche Reluktanz und infolgedessen der magnetische Zustand des Stators durch eine vollständige Änderungsperiode: Wenn η die Zähnezahl des Rotors ist, gibt es deshalb η And e rungs peri öden dieses magnetischen Zustandes pro Umdrehung. Die induzierten Wechselspannungen E und E , die davon abhängen, werden somit derselben Periodizität folgen und, infolge der 90 -Anordnung der induzierten Wicklungen S und S des Stators, in denen sie erzeugt wenden, sind ihre Amplituden proportional zu den trigonometrischen Sinus- und CosinusUnien des Winkels, der jeder vollständigen Änderungsperiode der Reluktanz entspricht; also bei einem Drehwinkel θ des Rotors besteht eine Proportionalität der Spannungen zu den trigonometrischen Linien sin ηθ und cos ηθ.

709839/1037

Daraus folgt, daß in dem Fall des Vernier-Resolvers,der als Beispiel dargestellt ist und dessen Rotor drei Zähne aufweist, die in den Sekundärwicklungen S und S durch die Wechselspannung V am Eingang der Primärwicklung induzierten Spannungen E₁ und E folgende Form haben:

E = kV sin (CJt +5P) sin 3Θ

E = kv sin (Ut + ff ) cos 3Θ wobei V = U sin <J t;

*·* = 2TfF, wobei F die Frequenz der an die Primärwicklung angelegten Spannung ist;
θ = Drehwinkel des Rotors;

k = Übersetzungsverhältnis zwischen Primär- und Sekundärwicklung; *( = Phasenverschiebungswinkel zwischen Primär- und Sekundäi— Wicklung.

Allgemein würden in dem Fall, in welchem der Rotor η Zähne aufweist, die E₁ und E angebenden Gleichungen die Werte sin ηθ und cos ηθ enthalten.

Diese Spannungswerte E und E bilden die elektrische Darstellung des Winkelwertes θ und können durch jede auf dem Gebiet der Fernübertragungen bekannte Empfangseinrichtung mit einer Genauigkeit pro Rotorumdrehung ausgewertet werden, die um so größer ist, je größer die Zähnezahl η des Rotors ist. Genau das ist der Vorteil der Geräte der Vernier-Resolverbauart, daß sie nämlich , in Verbindung mit einer "Grob"-Fernübertragung und direkt durch dieselbe Drehwelle angetrieben, eine komplementäre "Fein"-Infoi— mation des Vernier- oder Nonius-Typs liefern, was in dem Fall

709839/1037

- VtT-

. 41.

der herkömmlichen Resolvereinrichtungen durch schwere, platzraubende und reibungsbehaftete Räderübersetzungsgetriebe erreicht wird.

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Fernübertragungseinrichtung mit zwei Vernier-Resolvern der oben beschriebenen Art und veranschaulicht ausführlicher die weiter oben bereits erwähnten Störkopplungserscheinungen, die in diesen Geräten auftreten.

Die Einrichtung enthält einen Sender. I und einen Empfänger II, die durch zwei Übertragungsleitungen L und L miteinander verbunden sind, welche die Winkelsignale weiterleiten, die zu dem Sinus und zu dem Cosinus des Winkels ηθ proportional sind. Wenn die Konstante Erregerwechselspannung V an die Primäi— wicklung des Senders I angelegt ist, kommt es in seinen Wicklungen zu folgenden Erschei nungen:

a) zwischen der Primärwicklung P und den Sekundärwicklungen S und S :

— zu einer induktiven Nutzkopplung, die von der Stellung des Rotors abhängig ist und durch die Gegeninduktionskoeffizienten M (Θ) und M (Θ) dargestellt ist;

—zu einer konstanten und zu der Erregerspannung ν proportionalen induktiven Störkopplung, die durch die Gegeninduktionskoeffizienten m und m dargestellt ist;

- zu einer konstanten kapazitiven Störkopplung zwischen denselben Wicklungen, die durch die Kapazitäten C und C dargestellt ist.

709839/1037

b) Darüberhinaus ergibt sich eine vor allem kapazitive Kopplung C' zwischen den beiden Sekundärwicklungen S und S .

Auf der Seite des Empfängers II ergeben sich folgende Erscheinungen in seinen Wicklungen:

a) zwischen den induzierenden Wicklungen B und B und der induzierten Wicklung F:

- eine induktive Nutzkopplung, die von der Stellung Θ' des Rotors abhängig und durch die Gegeninduktionskoeffizienten M* (Θ¹) und M* (Θ*) dargestellt ist;

- eine durch die Gegeninduktionskoeffizienten m* und m* dargestellte , konstante , induktive Störkopplung;

- eine durch die Kapazitäten C* und C* dargestellte , konstante , kapazitive Störkopplung.

b) Zwischen den beiden induzierenden Wicklungen B und B ergeben sich:

- eine induktive Kopplung, die durch den Gegeninduktionskoeffizienten m" dargestellt ist; und

- eine kapazitive Kopplung , die durch die Kapazität C" dargestellt ist.

Auf diese Weise werden die elektrischen Signale, die der Sender I sendet, durch Störsignale beeinflußt, deren Komponenten, die mit der Achse maximaler Spannung in Phase sind, für die Sekundärwicklung S₁ folgende Form haben:

709839/1037

α = am V für die Induktionen,

ß = bC.'¹'' für die Kapazitäten mit der Primärwicklung P, und γ = cC'E fur die Kapazität mit der Sekundärwicklung S , wobei a, b, c konstante Koeffizienten sind.

Ebenso wird das durch die Sekundärwicklung S ausgesandte Signal durch entsprechende Störspannungen α , ß und γ beeinflußt. Es ist aber zu beachten, daß die Störspannungen des Typs α und ß alle zu der Erregerspannung Ό" und infolgedessen zu dem Strom proportional sind, der in der induzierenden Wicklung fließt. Die Störspannungen des Typs γ sind zu den induzierten Spannungen E in der gegenüberliegenden Sekundärwicklung proportional, Daraus folgt, daß nutzbare Kompensationsspannungen an den Klemmen des Gerätes selbst verfügbar sind und deshalb gemäß der Erfindung, nach einer Größen- und Vorzeichenanpassung, an die Klemmen der Wicklungen angelegt werden können, in denen es zur Ausbildung der nachteiligen Störspannungen kommt, um sie zu Null zu machen.

Ebenso wird der Empfänger, der an seinen induzierenden Wicklungen B und B elektrische Signale

IT ₁ = kir sin («t +</) sin ηθ = E₁
bzw. V = kV sin (wt +«f) cos ηθ = E

empfängt, an den Klemmen seiner induzierten Wicklung ein Signal abgeben, für das gilt:
V = kk'O^ sin (tot + V + <P') [m^ (Θ') sin (nö) - M'₂ (Θ*) cos ηθ ]

wobei k' das Übersetzungsverhältnis zwischen induzierenden Wicklungen und induzierter Wicklung des Empfängers ist; und

709839/1037

-ve -

wobei*?' der Phasenverschiebungswinkel zwischen induzierenden Wicklungen und induzierter Wicklung des Empfängers ist. Dieses Signal wird durch eine Störspannung beeinflußt, von der oben in dem Fall des Empfängers bereits festgestellt worden ist, daß sie zu den angelegten Spannungen und zu den Strömen proportional ist.

Auch in diesem Fall wird gemäß der Erfindung die Tatsache ausgenutzt, daß die an den Klemmen einer Wicklung erscheinenden Störsignale zu den an die Klemmen einer anderen Wicklung angelegten Spannungen und zu den Strömen proportional sind, um aufgrund dieser Spannungen und Ströme Kompensationssignale zu erzeugen und sie in der geeigneten Richtung an die Klemmen der Wicklung anzulegen, in der es zu diesen Störsignale.n kommt, um sie zu verringern oder um ihre Amplitude zu Null zu machen.

Im folgenden werden mehrere Ausfuhrungsformen des Synchronübertragungsgerätes der Vernier-Resolvei—Bauart nach der Erfindung angegeben.

Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform, die sich auf einen Vernier-Resolver-Sender bezieht. Bei dieser Ausfuhrungsform wird der Bruchteil der Erregerspannung, der für die Kompensation erforderlich ist, an die Sekundärwicklungen S und S über zwei zusätzliche Wicklungen B und B angelegt, die mit diesen Sekundärwicklungen magnetisch gekoppelt sind. Widerstandspotentiometer, wie beispielsweise das Potentiometer 10, gestatten durch Änderung von Widerständen

709839/1037

-Uf-

R₁₁, Rp₁* F*io> R₉₉) jede Kompensationsspannung einzustellen.

Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß sie sich für den Einbau der Kompensationsspulen in den Resolver selbst, der durch die gestrichelte Umrißlinie 11 dargestellt ist, eignet uhd daß bereits bei der Herstellung der Wicklungssinn der Wicklungen B₁ und B_,- und die Richtung des Anlegens der Kompensationsspannung an ihre Klemmen endgültig festgelegt werden können.

Durch eine geeignete Wahl der Windungszahl der Spulen ist es möglich, die Notwendigkeit von Potentiometern zu beseitigen und diese direkt mit den Primärwicklungen des Resolvers in Reihe zu schalten.

Fig. 4 zeigt eine Variante der ersten Ausfüh rungs form von Fig. In dieser Variante liefern die zusätzlichen Wicklungen, wie die Wicklung B , die mit der Primärwicklung P magnetisch gekoppelt sind, eine induzierte Spannung, von welcher ein Teil über den Potentiometer-Spannungsteiler, der aus den Widerständen R und R besteht, in Reihe mit der induzierten Spannung an die Klemmen der Sekundärwicklung S angelegt wird, um die Störspannungskomponente zu annulieren. E ist die resultierende Spannung. Die Spannung E wird in analoger Weise erhalten.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausfüh rungs form, die zwar ebenfalls bei einem Sende!—Resolver anwendbar ist, sich aber zur Verbesserung eines nichtmodifizierten Resolvers eignet.

709839/1037

- 46 -

Bei dieser Aus f\jh rungs form wird der Bruchteil der Erregerspannung VS der für die Kompensation erforderlich ist, direkt an die Sekundärwicklung S über eine Verbindungsleitung 22 und ein Addierglied 23 angelegt.

Ein einstellbarer Widerstand 20 und ein Polaritätsinverter 21 ermöglichen die Einstellung der Amplitude und des Vorzeichens der Kompensationsspannung.

Das Addierglied 23 kann unter allen Einrichtungen ausgewählt werden, die technisch eine derartige Funktion erfüllen, wie beispielsweise Transformatoren und Mischer-Verstärker.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform eines Sender-Vernier-Resolvers, in welchem eine Schaltung zur Kompensation der kapazitiven Kopplungen zwischen den beiden Sekundärwicklungen S. und S benutzt wird (die Art und die Eigenschaften dieser Kopplung sind weiter oben angegeben).

Dabei wird von einer gegenseitigen Entnahme der Nutzspannung einer Sekundärwicklung Gebrauch gemacht, die mit der Nutzspannung der anderen Sekundärwicklung in einstellbarer Weise gemischt wird.

In dem Fall der Ausführungsform von Fig. 6 ist eine Misch- oder Addierschaltung der Verstärkerbauart gewählt worden.

709839/1037

Die Signale, die an den Klemmen der Sekundärwicklungen S und S vorhanden sind, werden über die Widerstände r

bzw. r zu den Eingängen von zwei Verstärkern A^ bzw. A 2 1 2

geleitet.

Die Kompensationssignale, die in der weiter oben angegebenen Weise entnommen werden, werden an dieselben Eingänge über die Leitungen 31 bzw. 32 und über Widerstände r* bzw. r' angelegt, von denen deshalb gesagt werden kann, daß sie mit den Widerständen r bzw. r Spannungsteilerschaltungen bilden. Es sei angemerkt, daß die gekreuzte symmetrische Kompensation mit zwei Kompensationsspannungen, die beschrieben und dargestellt ist, ebenfalls vollständig in dem Fall eines Resolvers vorgenommen werden kann, in welchem die Signale Sinus- und Cosinussignale sind, und zwar lediglich mit einer der beiden Leitungen, indem die Werte der Widerstände der Spannungsteilerschaltung passend gewählt werden, was die Schaltung durch Verwendung einer einzigen Spannung, die gleich der Summe der beiden Kompensationsspannungen ist, in vorteilhafter Weise vereinfacht.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform eines Empfänge!—Verniei—Rsolvers, bei welchem eine Kompensation der Störkopplungen zwischen den beiden induzierenden Wicklungen B₁ und B erfolgt. Die Benutzung der Kompensationsspannungen erfolgt dabei in gleicher Weise wie in Fig. 3, wobei diese Spannungen in den Kompensationswicklungen b₁ und b nicht mehr aus der Erregerspannung, sondern aus den

709839/1037

den induzierenden Wicklungen selbst zugeführten Strömen ei— zeugt werden.

Es sei angemerkt, daß infolge der symmetrischen Aufgaben, die die Sender- und Empfänger-Vernier-Resolver erfüllen, die Arten der Kompensation der Störspannungen, die weiter oben in dem Fall von Sender-Vernier-Resolvern angewandt und beschrieben worden sind, auch in dem Fall der Empfänger angewandt werden kann. Insbesondere können die gernäß den Fig. 3 und 4 aufgebauten Geräte in gleicher Weise als Sender oder als Empfänger benutzt werden, da die Kompensationsschaltungen, die sie enthalten, nur passive Bauelemente aufweisen.

Fig. 8 zeigt eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform eines Empfänger-Verniei—Resolvers mit Kompensationswicklungen.

In der Ausführungsfomn von Fig. 8 werden den induzierenden Wicklungen B und B Winkelsignale aus dem Sender nicht direkt, sondern über Verstärker C und C zugeführt.

Diese Anordnung gestattet, bei der Versorgung dieser induzierenden Wicklungen von den Möglichkeiten der gegengekoppelten Verstärkung Gebrauch zu machen, da ein elektrisches Kompensationssignal an den Klemmen der Wicklungen b und b zur Verfugung steht. Bei dieser Ausführungsform ist jede Wicklung b und b über Gegenkopplungsleitungen 50 und 51 mit den Eingängen 52 bzw. 53 der Verstärker C und C verbunden und gemäß den Gesetzen, die

709839/1037

- ve- -' XO-

in den Geg enkopp Iu ngs kreis en herrschen, werden bei einer passenden Einstellung der Spannungsteilerschaltungen 55 und 56 die magnetischen Induktionen, die durch die Wicklungen B₁ und B erzeugt werden, zu den an ihre Klemmen angelegten Signalen V₁ und V im wesentlichen proportional sein.

Es sei angemerkt, daß diese Ausführungsform allein oder gleichzeitig mit der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform benutzt werden kann.

Als Beispiel sei für die Größenordnungen angegeben, daß Empfänger-Vernier-Resolver, deren Rotor 50 Zähne besitzt und deren Winkelgenauigkeit in der Größenordnung von ± 2 Winkelminuten liegt und die mit einer Kompensationsschaltung gemäß Fig. 4 ausgerüstet waren, eine Genauigkeit von ί 15 Winkelsekunden aufwiesen.

709839/1037

Leerseite

Claims

Patentanwälte

Oipl.-Ing Ripl.-Chem OpI -Ing. 2712795

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

ErnbBergerstrasse 19

8 München 60

THOMSON - CSF 23. März 1977

173» Bd. Haussmann

75008 PARIS / Frankreich

Unser Zeichen: T 2153

Patentansprüche:

1 . Synchronübertragungsgerät der Vernier-Resolvei—Bauart, bei welchem eine Kompensation von Störkopplungen erfolgt, mit einem Stator, der aus einem erhabene Elemente aufweisenden magnetischen Kreis und aus zwei Gruppen von Wicklungen besteht, einer Primärwicklungsgruppe und einer Sekundärwicklungsgruppe, welche gegenseitig unter einem Winkel von 90 angeordnete Polpaare bilden, und mit einem Rotor, der mit Zähnen versehen ist, deren Vorbeigang an den erhabenen Elementen die Reluktanz des magnetischen Kreises ändert, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Kompensation von Störkopplungen zwischen den beiden Primär- und Sekundärwicklungsgruppen, wobei die Einrichtungen erstens Mittel zur Entnahme von Kompensationsspannungen aus wenigstens einer der beiden Wicklungen, die der Ursprung für die Störkopplung ist, zweitens Mittel zum Anlegen der Spannungen an die andere der beiden Wicklungen, in der es zu der Störkopplung kommt, und drittens Mittel zum Einstellen der Kompensationsspannungen nach Größe und Vorzeichen aufweisen.

709839/1037
2. Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmemittel Kompensationswicklungen enthalten, die mit einer der beiden Sekundärwicklungen magnetisch gekoppelt sind.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsanlegemittel jeweils aus einem Addierglied bestehen.
4. Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet _} daß die Mittel zum Einstellen der Kompensationsspannungen nach Größe und Vorzeichen in die Verbindung zwischen den Ausgangsklemmen der Entnahrnemittel und den Eingangsklemmen der Spannungsanlegemittel eingefugt sind.,
5. Gerät nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstellen der Kompensationsspannungen nach Größe und Vorzeichen aus Widerstandspotentiometern bestehen.
6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einstellen der Kompensationsspannungen nach dem Vorzeichen aus einer Inverterschaltung bestehen.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es in der Luftfahrt Winkeldaten überträgt.
709839/1037