RU1814160C - Бесконтактный преобразователь угла поворота - Google Patents

Abstract

Использование: в первичных измерительных преобразовател х угла. Сущность изобретени : бесконтактный преобразователь угла содержит статор с полюсами, ротор в виде ферромагнитной втулки с трем  кольцевыми канавками, при этом поверхность каждого торца втулки выполнена винтовой , а заходность винтовых поверхностей торцов - противоположной, начала винтовых поверхностей торцов смещены относительно друг друга на 180 геометрических градусов, а противоположные крайние полюса статора примыкают к ротору в зоне его противоположных торцов. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в различных системах автоматики, в частности в системах электропривода, в качестве первичного измерительного преобразовател .

Цель изобретени  - расширение диапазона поеобоазовани  угла поворота.

На фиг.1 представлен общий вид преобразовател  угла поворота; на фиг.2 - электрическа  схема преобразовател .

Бесконтактный преобразователь угла поворота содержит ротор, выполненный в виде ферромагнитной втулки 1 с торцами, поверхность которых перпендикул рна цилиндрической поверхности ротора. Вс  поверхность торца 2 ферромагнитной втулки 1 выполнена в виде винтовой поверхности посто нного (например, левого) направлени  заходности. Вс  поверхность торца 3 втулки 1 выполнена в виде винтовой поверхности противоположного также посто нного (например , правого) направлени  заходности. Начало 4 винтовой поверхности торца 2 смещено по окружности втулки 1 ротора на 180° относительно начала 5 винтовой поверхности торца 3. На цилиндрической поверхности втулки 1 расположены симметрично относительно средних полюсов 6 статора кольцевые канавки 7. Кольцевые канавки 7 снижают вли ние осевых смещений (биений ) ротора на точность преобразовани , поэтому глубина канавок выбираетс  из соотношени  магнитных сопротивлений рабочего немагнитного зазора и зазора между полюсом статора и поверхностью канавки 7. Ферромагнитна  втулка 1 закреплена соос- но на немагнитном валу 8, установленном в корпусе 9 с возможностью вращени . В корпусе 9 размещен статор, выполненный в виде двух Ш-образных магнитопроводов 10. Магнитопроводы 10 закреплены в корпусе 9 так, что полюса стержней примыкают вдоль оси вращени  ротора с зазором к противолежащим част м цилиндрической поверхно- сти ротора, причем крайний полюс 11 одного магнитопровода 10 примыкает в зоcs

fe

00

Ј

о

#

/неторца2 ротора, а крайний полюс 12 дру- j того магнитопровода 10 - в зоне торца 3 b ротора. Крайние полюса 13 магнитопрово; дов 10 примыкают к цилиндрической поверхности ротора в средней зоне

ферромагнитной втулки 1. Ширина всех полюсов вдоль оси ротора одинакова и больше, чем длина образующей внешней части ротора , наход щейс  под полюсом, т.е. Ьп bo. На средних стержн х 6 полюсов магнитой проводов 10 расположены обмотки 14 возбуждени , подключенные к генератору 15

: синусоидального напр жени . На крайних

- 11, 12, 13 полюсных стержн х магнитопроводов 10 размещены одинаковые секции 16, соединенные между собой последоватёль- но-встрёчно, и полученные После их соединени  выходные обмотки магнитопроводов 10 соединены последовательно-согласно, образу  выходную обмотку преобразовател . Торцовые поверхности всех полюсных стержней магнитопроводрв Ю, обращённые к ферромагнитной втулке 1, профилированы по общей цилиндрической поверхности, соосной с ферромагнитной втулкой 1. ;Л;.й; -,: ..V ,:...: /:;-; . -; Бесконтактный преобразователь угла поворота работает следующим образом.

В исходном положений роторе (см.фиг.1) площади рабочих зазоров под всеми полюсными стержн ми магнитопроводов 10 имеют одинаковые и максимальные значейи . Магнитный поток, созданный обмотками 14 возбуждени , распредел етс  по крайним полюсным стержн м пропор- ; цйонально площад м рабочих зазоров под Крайними 11,12,13 полюсными стержн ми, : Соответственно площад м рабочих зазоров (и магнитным потокам) имеют значени  и ЭДС секций 16 выходной обмотки магнито ; провода 10, наводимые магнитными потока- Ми. Поскольку секции 16 выходной обмотки магнитопровода 10 соединены последова- ;..; тельно-встречно, а выходные обмотки магни- ц топроводов 10- последовательно-согласно, : то ЭДС выходной обмотки преобразовател  в исходном положений ротора имеет нулевое значение. При повороте ротора площади рабочих зазоров под крайними 11 и 12 полюсными стержн ми линейно уменьшаютс , а под крайними 13 полюсными стержн ми остаютс  посто нными.

Соответственно линейно увеличиваетс  и значение ЭДС выходной обмотки преобразовател , по величине которой определ етс  величина угла поворота. При повороте ротора на угол несколько меньший, чем 360d

площади рабочих зазоров под крайними 1 i и 12 полюсными стержн ми имеют минимальное значение, минимальными будут и магнитные потоки в этих крайних стержн х, следовательно, ЭДС выходной обмотки преобразовател  имеет максимальное значение .

Фор мул а изобретени  Бесконтактный преобразователь угла поворота, содержащий генератор синусоидального напр жени , статор, выполненный в виде Ш-образных магнитопроводов, на средних полюсах которого размещены обмотки возбуждени , подключенные к генератору , а на крайних- выходные обмотки, соединенные последовательно встречно, ротор в виде ферромагнитной втулки с двум  образующими полюса кольцевыми канавками на наружной цилиндрической поверхности и торцовыми винтовыми поверхност ми , которые перпендикул рны его цилиндрической поверхности, при этом ширина каждого полюса статора вдоль оси ротора больше длины образующей внешней части ротора, наход щейс  под полюсами, отличающейс  тем, что, с целью расширени  диапазона преобразовани  угла поворота, ротор имеет третью кольцевую канавку, а вс  поверхность каждого торца втулки имеет форму однонаправленной за- ходности, при этом заходность винтовой поверхности одного торца противоположна заходности другого, а начало винтовой поверхности одного торца смещено по окруж

0

5

0

5

0

5

ности втулки на 180 относительно начала винтовой поверхности другого торца, причем противоположные крайние полюса магнитопроводов статора примыкают к втулке в зоне противоположных торцов ротора.

Заказ 1831Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5