DE749562C

DE749562C - Winding arrangement for goniometer

Info

Publication number: DE749562C
Application number: DEM146934D
Authority: DE
Priority date: 1939-01-28
Filing date: 1940-01-25
Publication date: 1944-11-25
Also published as: GB524361A; FR862730A; US2271517A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf induktive Goniometer und bezweckt, die kapazitive Kopplung zwischen den Feld- und Suchspulen durch geeignete Ausbildung der Wicklungen 5 ohne Anwendung der bisher üblichen statischen Schirme zu vermindern. Ferner soll durch die erfindungsgemäße Wicklungsanordnung eine einseitige Erdung der Suchspule ermöglicht und das Entstehen von Winkelfehlem, die bei Spulen mit nur wenigen Windungen durch die höheren Harmonischen im Kopplungsverlauf zwischen den Such- und Feldspulen bei der Drehung des Rotors bedingt sind, möglichst vermieden werden.The invention relates to inductive goniometers and aims, the capacitive Coupling between the field and search coils through suitable design of the windings 5 without using the static screens customary up to now. Furthermore should due to the winding arrangement according to the invention, one-sided grounding of the search coil and the occurrence of angular errors that occur in coils with only a few turns due to the higher harmonics in the coupling process between the search and field coils when the rotor rotates should be avoided if possible.

Es ist bekannt, die kapazitive Kopplung zwischen 'den Feld- und Suchspulen eines Goniometers durch Anbringen eines statischen Schirmes zwischen den beiden Wicklungen zu vermindern. Diese Methode hat den Nachteil, daß durch die Abschirmung Verluste verursacht werden und daß gleichzeitig eine Erhöhung der Eigenkapazität des Goniometers auftritt. Wegen des für die Schirmung erforderlichen Raumes ist auch der erzielbare Kopplungsgrad geringer.It is known that the capacitive coupling between 'the field and search coils of a Goniometer by attaching a static screen between the two windings Reduce. This method has the disadvantage that the shielding causes losses and that at the same time there is an increase in the self-capacitance of the goniometer. Because of what is required for shielding In the space, the degree of coupling that can be achieved is also lower.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die einzelnen Windungen jeder Feldspule oder der Suchspule derart auf einem regelmäßigen axialsymmetrischen Wickelkörper (Zylinder) aufzubringen, daß sie an zwei im Zuge der Windungen gegenüberliegenden Stellen konvergieren und sich überkreuzen und daß die gesamten Windungen einer Spule symmetrisch zu einer durch die Goniometerachse hindurchgehenden Ebene liegen. Die einzelnen Windüngen sollen also auf dem Wickelkörper je längs eines Großkreises geführt werden, wobei allerdings die Bezeichnung Großkreis nur als grobe Analogie zu dem geographischen Begriff zu werten ist, da die Windungen tatsächlich nicht kreisförmig verlaufen, sondern nur längs der Schnittlinie einer durch die Mitte des Spulenkörpers hindurchgehenden Ebene mit dem Spulenkörper.According to the invention it is proposed that the individual turns of each field coil or the search coil on a regular axially symmetrical bobbin (cylinder) to apply that they converge at two opposite points in the course of the turns and cross each other and that the entire turns of a coil are symmetrical to one passing through the goniometer axis Lie level. The individual turns should therefore depending on the winding body be guided along a great circle, although the designation great circle only is to be regarded as a rough analogy to the geographical term, since the windings actually do not run in a circle, but only along the cutting line of a through the center of the bobbin going through the plane with the bobbin.

Die Erfindung soll nun unter Hinweis auf die Zeichnungen genauer beschrieben werden.The invention will now be described in more detail with reference to the drawings.

Abb. ι zeigt ein vereinfachtes Bild der erfindungsgemäßen Wicklungsanordnung für die Suchspule eines Goniometers, dessen Feldspulen in der üblichen Weise aufgebaut sein können. Der Einfachheit halber sind die Spulenträger nur durch die Scheiben 1 und 2 dargestellt, die um die Achse 3-4 drehbar sind. Die Spule selbst wird durch Drähte W Fig. Ι shows a simplified picture of the winding arrangement according to the invention for the search coil of a goniometer, the field coils of which can be constructed in the usual way. For the sake of simplicity, the coil carriers are only represented by the disks 1 and 2, which are rotatable about the axis 3-4. The coil itself is connected by wires W

gebildet, wobei die Wicklungsführung durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet ist. .E₁ und E-2 sind die beiden Enden der Wicklung. Wie man aus der Abbildung erkennt, besitzen die einzelnen Windungen der Suchspule im wesentlichen gleiche Form und Größe und überkreuzen sich auf einer gemeinsamen Symmetrieachse an den Punkten Q. Um die Wicklungsführung genauer erkennen zu lassen, >o sind in Abb. ι nur zwei Windungen der Spule herausgezeichnet. Die gesamte Wicklung ist in Abb. 2 dargestellt.formed, the winding guide being indicated by the arrows shown. .E ₁ and E-2 are the two ends of the winding. As can be seen from the figure, the individual turns of the search coil have essentially the same shape and size and intersect on a common axis of symmetry at points Q. In order to show the winding guidance more precisely, only two turns of the Coil drawn out. The entire winding is shown in Fig. 2 .

Bei dem in Abb. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt die Suchspule zylindrische Form und ist wieder für gleichzeitige Anwendung mit einem üblichen Feldspulensystem gedacht. 1' und 2' bezeichnen die beiden scheibenförmig ausgebildeten Wicklungsträger, 3 und 4 stellen die Drehao achse der Suchspule dar. Der Verlauf der Spulendrähte W ist durch Pfeile angedeutet. In diesem Falle fällt die Symmetrieachse, auf der sich die einzelnen Windungen überkreuzen, mit der Drehachse zusammen. Abb. 4 zeigt die Anwendung des Erfindungsgedankens auf das Feldspulensystem eines Goniometers. In diesem Falle kann die Suchspule in der üblichen Weise aufgebaut sein. Wie man erkennt, sind die beiden FeIdspulen F₁ und F» in der gleichen Weise um die Scheiben 1 und 2 gewickelt, wie die Suchspule in Abb. 2. Zum Vergleich ist in Abb. 5 eine in der bisher üblichen Weise gewickelte Suchspule dargestellt, die bei dem in Abb. 4 dargestellten Feldspulensysteni benutzt werden kann.In the embodiment of the invention shown in Fig. 3, the search coil has a cylindrical shape and is again intended for simultaneous use with a conventional field coil system. 1 'and 2' denote the two disc-shaped winding supports, 3 and 4 represent the axis of rotation of the search coil. The course of the coil wires W is indicated by arrows. In this case, the axis of symmetry, on which the individual windings cross, coincides with the axis of rotation. Fig. 4 shows the application of the inventive concept to the field coil system of a goniometer. In this case the search coil can be constructed in the usual way. As can be seen, the two field coils F ₁ and F »are wound around disks 1 and 2 in the same way as the search coil in Fig. 2. For comparison, Fig. 5 shows a search coil wound in the usual way, which can be used in the field coil system shown in Fig. 4.

Bei den bisher üblichen Goniometern machen sich höhere Harmonische im Kopplungsverlauf als Goniometerfehler störend bemerkbar. Diese Fehler werden durch den unregelmäßigen Feldverlauf des Stators hervorgerufen, der seinerseits durch die Unterteilung der Feldspulen in zwei symmetrische Wicklungshälften und bei Kurzwellengoniometern durch die geringe anwendbare Windungszahl bedingt ist. Diese Verhältnisse sind aus Abb. 6 unmittelbar zu erkennen, in der die Feldspulen im Schnitt dargestellt sind, während die im Innern der Feldspulen drehbar gelagerte Suchspule 5 in Ansicht gezeichnet ist. Der Feldverlauf ist durch gekrümmte Linien angedeutet. Wie man aus der Abbildung ersieht, bewirkt eine Drehungdes Rotors (der Suchspule) in beliebiger Richtung aus der gezeichneten Lage heraus ein unregelmäßiges Anwachsen des aufgenommenen Kraftlinienflusses, wodurch die Goniometerfehler entstehen.With the goniometers that have been used up to now, higher harmonics appear in the coupling process noticeable as a goniometer error. These errors are caused by the irregular field profile of the stator, in turn, by dividing the field coils into two symmetrical winding halves and with short-wave goniometers is due to the low number of turns that can be used. These relationships can be seen directly from Fig. 6, in the field coils are shown in section, while the inside of the field coils rotatably mounted search coil 5 is drawn in view. The course of the field is curved Lines indicated. As can be seen from the figure, it causes the rotor (the search coil) to rotate in any direction from the position shown, an irregular increase in the recorded flux of lines of force, which causes goniometer errors develop.

Dieser Nachteil kann gemäß der weiteren Erfindung dadurch stark vermindert werden, 6u daß -die einzelnen Windungen längs der Spulenbreite verteilt angeordnet werden, z. B. in der Weise, daß sie sich mehrmals überkreuzen. This disadvantage can be greatly reduced according to the further invention, 6u that -the individual turns are distributed along the width of the coil, z. B. in such a way that they cross over several times.

Abb. 7 zeigt die in Abb. 1 dargestellte Wicklung nochmals, wobei jedoch die einzelnen Windungen zur Verminderung der Kopplungsfehler derart verteilt sind, daß sie sich mehrfach, und zwar symmetrisch zu einer durch die Spulenachse hindurchgehenden 7" Ebene, überkreuzen. In ähnlicher Weise können auch bei Anwendung des Erfindungsgedankens auf das Feldspulensystem die einzelnen Windungen der Feldspulen so geführt werden, daß sie mehrere Kreuzungsstellen ^7S bilden.Fig. 7 shows the winding shown in Fig. 1 again, but in order to reduce the coupling errors, the individual turns are distributed in such a way that they cross each other several times, symmetrically to a 7 "plane passing through the coil axis. In a similar way even when the concept of the invention is applied to the field coil system, the individual turns of the field coils are guided in such a way that they form several intersection points ^7S .

Claims

Patent claims:

1. coil assembly for goniometer, characterized in that the individual turns of each field coil or the search coil in such a manner on a regular axially symmetric winding body (cylinder) are applied so that they gegenüberliegen- at two in the course of the turns ⁸ S the points converge and intersect and that the entire turns of a coil lie symmetrically to a plane passing through the goniometer axis.

2. winding arrangement for goniometer according to claim 1, characterized in that the two points of intersection of the windings lie on a straight line which is perpendicular to the axis of rotation of the rotor. ⁹ ^

3. winding arrangement for goniometer according to claim 1 and 2, characterized in that that when using crossed field coil windings the search coil winding or when using Search coil windings crossed over the field coil windings in the usual way made up of parallel individual windings are constructed.

4. winding arrangement for goniometer according to claim 1 to 3, characterized in that that the winding wires are guided in such a way that they are symmetrical several times in the course of a winding to a plane passing through the axis of rotation of the rotor »0.

To distinguish the subject of the application from the state of the art, the granting procedure no pamphlets have been considered.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

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