RU2678724C1 - Linear selsyn - Google Patents

Linear selsyn Download PDF

Info

Publication number
RU2678724C1
RU2678724C1 RU2017143521A RU2017143521A RU2678724C1 RU 2678724 C1 RU2678724 C1 RU 2678724C1 RU 2017143521 A RU2017143521 A RU 2017143521A RU 2017143521 A RU2017143521 A RU 2017143521A RU 2678724 C1 RU2678724 C1 RU 2678724C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windings
magnetic circuit
phase
selsyn
linear
Prior art date
Application number
RU2017143521A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Леонидович Хоменко
Анатолий Михайлович Кобец
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Станкомодерн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Станкомодерн" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Станкомодерн"
Priority to RU2017143521A priority Critical patent/RU2678724C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2678724C1 publication Critical patent/RU2678724C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C19/00Electric signal transmission systems
    • G08C19/38Electric signal transmission systems using dynamo-electric devices
    • G08C19/46Electric signal transmission systems using dynamo-electric devices of which both rotor and stator carry windings
    • G08C19/48Electric signal transmission systems using dynamo-electric devices of which both rotor and stator carry windings being the type with a three-phase stator and a rotor fed by constant-frequency ac, e.g. selsyn, magslip
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F7/00Regulating magnetic variables

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, in particular to micromachines such as selsyns. According to the invention, in the linear selsyn the exciting and three-phase synchronizing windings are located along the surface of the frame, made in the form of a cylinder segment, partially covering the toothed magnetic core. Both of these windings are made in printed form in the form of flat inductors, the conductors of which are made in the form of a meander and bifilar. In this case, the steps of the three-phase synchronizing windings and the steps of the toothed magnetic core are shifted relative to each other in accordance with a certain ratio.EFFECT: improving the accuracy of synchronous transmission of translational motion of the controlled object, with obtaining high-precision output control signal in a wider range of linear movements of the controlled object.4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к микромашинам типа сельсинов, и может быть использовано для дистанционной передачи линейных перемещений контролируемых объектов, а также для измерения объектов, перемещающихся на большие длины.The invention relates to electrical engineering, in particular to selsyn-type micromachines, and can be used for remote transmission of linear movements of controlled objects, as well as for measuring objects moving over long lengths.

Известен бесконтактный, прямолинейный сельсин - датчик по авторскому свидетельству СССР №175246. Известный сельсин - датчик с трехфазным выходным сигналом, близким к синусоидальному сигналу, содержит зубчатую шкалу и магнитопровод со стержнями, на которых размещены возбуждающая и фазовые обмотки. Для повышения точности измерения при прохождении датчика над стыками зубчатой шкалы, согласно данному устройству, расстояние между стержнями датчика выбрано равным 5/6 шага зубчатой шкалы, умноженное на число не кратное 2 и 3 при числе стержней в фазе не менее четырех или кратным четырем. Однако данное устройство обладает целым рядом недостатков. В частности, наличие в данном устройстве сложной и трудоемкой при изготовлении зубчатой шкалы с обмотками будет вносить дополнительную погрешность в результаты измерений. Кроме того, в данном случае необходимо проводить юстировку стыков зубчатой шкалы непосредственно на объекте ее установки и в дальнейшем учитывать зависимость зазора в стыках от колебаний температуры. Все это не позволяет получить необходимую точность и стабильность сигнала на выходе данного устройства.Known non-contact, straightforward selsyn - sensor according to the copyright certificate of the USSR No. 175246. Known selsyn - a sensor with a three-phase output signal close to a sinusoidal signal, contains a gear scale and a magnetic circuit with rods on which the exciting and phase windings are located. To improve the measurement accuracy when passing the sensor over the joints of the gear scale, according to this device, the distance between the sensor rods is chosen to be 5/6 of the step of the gear scale, multiplied by a number not multiple of 2 and 3 with the number of rods in the phase of at least four or a multiple of four. However, this device has a number of disadvantages. In particular, the presence in this device of a complex and time-consuming in the manufacture of a gear scale with windings will introduce additional error in the measurement results. In addition, in this case, it is necessary to carry out alignment of the joints of the gear scale directly at the object of its installation and in the future, take into account the dependence of the gap at the joints on temperature fluctuations. All this does not allow to obtain the necessary accuracy and stability of the signal at the output of this device.

Известен линейный сельсин (авторское свидетельство СССР №160445, G08C), содержащий одну первичную и три вторичных фазных обмотки. Известный линейный сельсин характеризуется тем, что каждая из трех вторичных фаз выполнена в виде встречно включенных обмоток, сдвинутых по высоте катушки на половину ее длины, а начало каждой фазы сдвинуто относительно другой фазы на одну треть длины катушки. Такое соединение обмоток обеспечивает синусоидальную зависимость фазных напряжений при перемещении сердечника сельсина и обеспечивает его эффективное использование для передачи больших перемещений с использованием многообходной системы дистанционной передачи.Known linear selsyn (USSR author's certificate No. 160445, G08C), containing one primary and three secondary phase windings. The well-known linear selsyn is characterized in that each of the three secondary phases is made in the form of on-off windings shifted along the height of the coil by half its length, and the beginning of each phase is shifted relative to the other phase by one third of the length of the coil. This connection of the windings provides a sinusoidal dependence of the phase voltages when moving the selsyn core and ensures its effective use for transmitting large displacements using a multi-bypass remote transmission system.

К недостаткам данного технического решения следует отнести большое количество катушек, намотанных на каркасе в виде соленоида, что вынуждает крепить магнитопровод по концам его длины и не позволяет вследствие этого использовать данную конструкцию для измерений достаточно длинных перемещений контролируемых объектов.The disadvantages of this technical solution include a large number of coils wound on the frame in the form of a solenoid, which forces the magnetic circuit to be fixed at the ends of its length and does not allow this design to be used for measuring sufficiently long displacements of controlled objects.

Известен линейный сельсин с трехфазной обмоткой синхронизации, каждая из фаз которой выполнена в виде двух раздельных встречно включенных катушек (авторское свидетельство СССР №182026, G08C). С целью устранения взаимоиндуктивного влияния фаз, катушки каждой фазы смещены одна относительно другой на

Figure 00000001
шага, а катушки соседних фаз - на 5/12 шага. Сельсин, выполненный согласно данному техническому решению, позволяет получить высокую точность синхронной передачи поступательного движения. Недостатком данного технического решения является конструктивная сложность и ограниченная область применения, что обусловлено тем, что магнитопровод в данном случае выполнен из отдельных элементов, а цилиндрическая катушка с обмотками имеет ограниченное перемещение по магнитопроводу.A linear selsyn with a three-phase synchronization winding is known, each phase of which is made in the form of two separate counter-connected coils (USSR author's certificate No. 182026, G08C). In order to eliminate the mutual inductive effect of the phases, the coils of each phase are displaced one relative to the other by
Figure 00000001
steps, and coils of adjacent phases - by 5/12 steps. Selsin, made according to this technical solution, allows to obtain high accuracy of synchronous transmission of translational motion. The disadvantage of this technical solution is the structural complexity and limited scope, due to the fact that the magnetic circuit in this case is made of separate elements, and the cylindrical coil with windings has limited movement along the magnetic circuit.

Наиболее близким к заявляемому устройству является линейный сельсин, содержащий неподвижный магнитопровод из ферромагнитного материала с размещенными на нем тремя обмотками синхронизации и обмоткой возбуждения (авторское свидетельство СССР №304562, G08C 19|08, прототип). При этом неподвижный магнитопровод выполнен в виде цилиндра с равномерно чередующими пазами, в которые укладываются обмотки синхронизации с изменяющимся числом витков по пазам. Обмотка возбуждения размещена на подвижном, полом цилиндре, охватывающим неподвижный магнитопровод с небольшим зазором, так, что ширина полюсов перекрывает одновременно два зубца неподвижного магнитопровода. Благодаря укладке обмоток в пазы по определенному закону изменения количества витков, каждая фаза сдвинута на 1/3 периода намотки и по форме близка к синусоидальному закону. Подвижным элементом служит ферромагнитный сердечник в виде кольца с П-образным радиальным сечением. Обмотка возбуждения расположена между подвижным кольцом и неподвижным цилиндром, внутри полости подвижного кольца и перемещается последним. При подаче однофазного напряжения на обмотку возбуждения создается магнитный поток, который, пронизывая обмотки синхронизации, наводит ЭДС в этих обмотках, модуль которой изменяется практически по синусоидальному закону при перемещении подвижной части. При этом, так как площадь зазора по пути рабочего потока не меняется в любом положении подвижной части, магнитное сопротивление, а значит модуль и фаза потока, также не изменяются при любой длине неподвижной части.Closest to the claimed device is a linear selsyn, containing a fixed magnetic circuit made of ferromagnetic material with three synchronization windings and an excitation winding placed on it (USSR copyright certificate No. 304562, G08C 19 | 08, prototype). In this case, the stationary magnetic circuit is made in the form of a cylinder with evenly alternating grooves, into which synchronization windings with a varying number of turns along the grooves are stacked. The field winding is placed on a movable, hollow cylinder, covering the stationary magnetic circuit with a small gap, so that the width of the poles overlaps simultaneously two teeth of the stationary magnetic circuit. Due to the laying of the windings in the grooves according to a certain law of changing the number of turns, each phase is shifted by 1/3 of the winding period and is close in shape to a sinusoidal law. The moving element is a ferromagnetic core in the form of a ring with a U-shaped radial section. The field winding is located between the movable ring and the stationary cylinder, inside the cavity of the movable ring and moves last. When a single-phase voltage is applied to the field winding, a magnetic flux is created, which, penetrating the synchronization windings, induces an EMF in these windings, the module of which changes almost according to a sinusoidal law when moving the moving part. Moreover, since the gap area along the path of the working stream does not change in any position of the moving part, the magnetic resistance, and hence the modulus and phase of the flow, also do not change for any length of the fixed part.

К недостаткам данного технического решения следует отнести то, что обмотки синхронизации расположены непосредственно на неподвижном магнитопроводе, что ограничит длину использования магнитопровода. При этом в данном случае магнитопровод с обмотками будет играть роль антенны, которая будет улавливать все сигналы помех, что в свою очередь будет оказывать влияние на точность выходного сигнала. Кроме того, сложные узлы подвижного элемента не обеспечивают надежность предлагаемой конструкции.The disadvantages of this technical solution include the fact that the synchronization windings are located directly on the fixed magnetic circuit, which will limit the length of use of the magnetic circuit. In this case, the magnetic circuit with windings will play the role of an antenna, which will pick up all the interference signals, which in turn will affect the accuracy of the output signal. In addition, the complex nodes of the movable element do not provide the reliability of the proposed design.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение высокой точности синхронной передачи линейных перемещений контролируемых объектов, повышение точности линейных измерений, повышение надежности устройства, расширение области применения линейного сельсина.The objective of the present invention is to provide high accuracy synchronous transmission of linear movements of controlled objects, improving the accuracy of linear measurements, improving the reliability of the device, expanding the scope of linear selsyn.

Технический результат изобретения - повышение точности синхронной передачи поступательного движения контролируемого объекта, с получением высокоточного выходного управляющего сигнала в более широком диапазоне линейных перемещений контролируемого объекта.The technical result of the invention is improving the accuracy of synchronous transmission of translational motion of the controlled object, with obtaining a high-precision output control signal in a wider range of linear movements of the controlled object.

Указанный технический результат достигается тем, что в линейном сельсине с трехфазным выходным сигналом, близким к синусоидальной форме, содержащем зубчатый магнитопровод, возбуждающую и трехфазные синхронизирующие обмотки, согласно изобретению, указанные возбуждающая и трехфазные синхронизирующие обмотки расположены по поверхности каркаса, выполненного в виде сегмента цилиндра, частично охватывающего указанный магнитопровод с углом охвата, достаточным для крепления к указанному магнитопроводу опорного элемента, обе указанные обмотки выполнены печатным способом в виде плоских катушек индуктивности, проводники которых выполнены в виде меандра и бифилярно, при этом шаги трехфазных синхронизирующих обмоток и шаги указанного зубчатого магнитопровода, смещены друг относительно друга в соответствии с соотношением:The specified technical result is achieved by the fact that in a linear synchro with a three-phase output signal close to a sinusoidal shape, containing a toothed magnetic circuit, exciting and three-phase synchronizing windings, according to the invention, said exciting and three-phase synchronizing windings are located on the surface of the frame made in the form of a cylinder segment, partially covering the specified magnetic circuit with a coverage angle sufficient to be attached to the specified magnetic circuit support element, both of these quipment formed by printing in the form of flat coils, the conductors which are in the form of a meander and bifilarly, wherein the steps of synchronizing the three-phase windings and gear steps of said magnetic circuit, are offset relative to each other in accordance with the relationship:

TCO=TM×К, гдеT CO = T M × K, where

TCO - шаг синхронизирующих обмоток, ммT CO - pitch of synchronizing windings, mm

TM - шаг выступов магнитопровода, ммT M - the pitch of the protrusions of the magnetic circuit, mm

Figure 00000002
, конструктивный коэффициент линейного сельсина;
Figure 00000002
, design coefficient of linear selsyn;

Δα° - угол смещения шага синхронизирующих обмоток относительно шага магнитопровода, эл. град., определяется как

Figure 00000003
, где n - любое целое число, выбираемое из конструктивных возможностей и требований к точности выходного сигнала.Δα ° - the offset angle of the pitch of the synchronizing windings relative to the pitch of the magnetic circuit, el. city., is defined as
Figure 00000003
, where n is any integer selected from the design capabilities and accuracy requirements of the output signal.

Заявленный технический результат достигается также тем, что трехфазные синхронизирующие обмотки расположены на указанном каркасе секциями, каждая из которых включает, по меньшей мере, шесть обмоток.The claimed technical result is also achieved by the fact that three-phase synchronizing windings are located on the indicated frame in sections, each of which includes at least six windings.

Преимущественно, указанный зубчатый магнитопровод расположен внутри неподвижной защитной трубки, выполненной из немагнитного материала и снабженной опорным элементом для крепления к любой базе, а возбуждающая обмотка и трехфазные синхронизующие обмотки выполнены многослойной печатью. Advantageously, said toothed magnetic circuit is located inside a fixed protective tube made of non-magnetic material and provided with a support element for attachment to any base, and the exciting winding and three-phase synchronizing windings are made by multilayer printing.

Изобретение иллюстрируется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показана электрическая схема соединения обмоток линейного сельсина. На фиг. 2 показан линейный сельсин, вид сбоку и общий вид. Фиг. 3 условно иллюстрирует взаимное расположение шагов магнитопровода 3 и витков синхронизующих обмоток 2, согласно изобретению, на примере одной секции синхронизирующих обмоток, включающей двенадцать обмоток (по четыре обмотки в каждой фазе), при Δα=+30 эл. град.In FIG. 1 shows a wiring diagram for connecting linear selsyn windings. In FIG. 2 shows a linear selsyn, side view and general view. FIG. 3 conditionally illustrates the mutual arrangement of the steps of the magnetic circuit 3 and the turns of the synchronizing windings 2, according to the invention, as an example of one section of the synchronizing windings, including twelve windings (four windings in each phase), with Δα = + 30 el. hail.

Линейный сельсин, согласно изобретению, содержит обмотку возбуждения 1 и фазовые обмотки синхронизации 2 (фиг. 1). Обмотка фазы А включает параллельно или последовательно соединенные обмотки A1 А2…An, обмотка фазы В и фазы С выполнены аналогично. Магнитопровод 3 выполнен с заданным шагом чередования по его длине выступов и впадин (фиг. 2, фиг. 3), и установлен в защитную трубку 4, которая крепится с помощью опоры 5 к ложементу или другим базам (не показано). Один выступ и одна впадина, выполненные на магнитопроводе 3, образуют шаг магнитопровода, соответствующий 360-ти эл. градусам. На частично охватывающем немагнитную защитную трубку 4, с размещенным в ней магнитопроводом 3, подвижном каркасе 6 закреплены указанные возбуждающая обмотка 1 и синхронизирующие (фазовые) обмотки 2. Указанный подвижный каркас 6 выполнен в виде сегмента цилиндра, охватывающего трубку 4 с углом охвата, обеспечивающим доступ к трубке 4 и ее крепление к опоре 5. Преимущественно, каркас 6 выполнен из материала, имеющего низкий коэффициент трения и высокую износостойкость, что позволяет ему длительно и свободно двигаться по всей длине магнитопровода 3, преимущественно вставленного в немагнитную трубку 4. Возбуждающая обмотка 1 и синхронизирующие (фазовые) обмотки 2 представляют собой плоские катушки индуктивности, выполненные на гибкой основе с многослойными печатными проводниками (витками) в виде меандра. Обмотка возбуждения 1 расположена по всей длине каркаса 6. Синхронизирующие обмотки 2, выполнены в виде секций, включающих n число обмоток каждой фазы - А1-А2…An, В1-В2…Bn, С1-С2…Cn. При этом каждая секция включает определенное количество печатных витков в виде меандра, образующих плоские катушки, ширина которых примерно соответствует ширине выступов на магнитопроводе 3 (фиг. 3). Шаг указанных синхронизирующих обмоток 2, согласно изобретению, устанавливают большим или меньшим шага магнитопровода 3 на величину Δα эл. град., в соответствии с соотношением:Linear selsyn, according to the invention, contains a field winding 1 and phase windings of synchronization 2 (Fig. 1). The phase A winding includes parallel or series-connected windings A1 A2 ... An, the phase B and phase C windings are made similarly. The magnetic circuit 3 is made with a predetermined alternating step along its length of the protrusions and depressions (Fig. 2, Fig. 3), and is installed in a protective tube 4, which is attached using the support 5 to the lodgement or other bases (not shown). One protrusion and one cavity, made on the magnetic circuit 3, form a magnetic circuit pitch corresponding to 360 el. degrees. Said exciting coil 1 and synchronizing (phase) windings 2 are fixed on a partially covering non-magnetic protective tube 4, with the magnetic core 3 located therein, and the synchronizing (phase) windings 2. The said movable frame 6 is made in the form of a cylinder segment covering the tube 4 with a coverage angle providing access to the tube 4 and its fastening to the support 5. Mostly, the frame 6 is made of a material having a low coefficient of friction and high wear resistance, which allows it to continuously and freely move along the entire length of the magnetic circuit and 3, mainly inserted into a non-magnetic tube 4. The exciting winding 1 and the synchronizing (phase) windings 2 are flat inductors made on a flexible basis with multilayer printed conductors (turns) in the form of a meander. The excitation winding 1 is located along the entire length of the frame 6. The synchronizing windings 2 are made in sections, including n number of windings of each phase - A1-A2 ... An, B1-B2 ... Bn, C1-C2 ... Cn. Moreover, each section includes a certain number of printed turns in the form of a meander, forming flat coils, the width of which approximately corresponds to the width of the protrusions on the magnetic circuit 3 (Fig. 3). The pitch of said synchronizing windings 2, according to the invention, is set larger or smaller than the pitch of the magnetic circuit 3 by Δα el. city., in accordance with the ratio:

TCO=TM×К, гдеT CO = T M × K, where

TCO - шаг синхронизирующих обмоток, мм;T CO - step synchronizing windings, mm;

TM - шаг магнитопровода, мм;T M - the pitch of the magnetic circuit, mm;

Figure 00000004
, конструктивный коэффициент линейного сельсина;
Figure 00000004
, design coefficient of linear selsyn;

Δα - смещение шага синхронизирующих обмоток относительно шага магнитопровода, эл. град.Δα - offset pitch synchronizing windings relative to the pitch of the magnetic circuit, e. hail.

Значение Δα зависит от конструкции катушки и требований к точности выходного сигнала и определяется как:

Figure 00000005
, где n - любое целое число.The value of Δα depends on the design of the coil and the requirements for the accuracy of the output signal and is defined as:
Figure 00000005
where n is any integer.

На фиг. 3. показан сдвиг шага TCO катушки синхронизирующих обмоток 2 относительно шага TM магнитопровода 3 на 30 эл. градусов. Как видно из фиг. 3, значение Δα влияет на количество шагов TCO в секции синхронизирующих обмоток 2, участвующих в формировании трехфазного выходного сигнала сельсина, близкого к синусоиде. Чем большее количество шагов ТСО будет участвовать в этом процессе, тем стабильнее по амплитуде и точнее к синусоидальной форме будет трехфазное напряжение на выходе сельсина.In FIG. 3. shows the shift of the pitch T CO of the synchronizing winding coil 2 relative to the pitch T M of the magnetic circuit 3 by 30 el. degrees. As can be seen from FIG. 3, the value Δα affects the number of steps T CO in the section of synchronizing windings 2 involved in the formation of a three-phase output signal selsyn, close to the sinusoid. The greater the number of steps, T CO will participate in this process, the more stable in amplitude and more accurately the three-phase voltage at the output of the selsyn will be more sinusoidal.

На фиг. 2 показано расположение возбуждающей обмотки 1 и синхронизующих трехфазных обмоток 2 на каркасе 6. Как сказано выше, каркас 6 выполнен в виде разрезанного цилиндра, охватывающего магнитопровод 3 через защитную, немагнитную трубку 4 на определенный угол обхвата, достаточный для крепления к ней опоры 5, обеспечивающей неподвижное закрепление магнитопровода 3 на ложементе или на любой другой базе (не показано). Вследствие такой конструкции каркаса 6 трехфазные синхронизующие обмотки 2 и возбуждающая обмотка 1 выполнены многослойной печатью на гибкой основе, в виде бифилярных витков. Последовательность расположения обмоток 1, 2 на каркасе 6 может меняться в зависимости от выполняемой задачи линейного сельсина.In FIG. 2 shows the location of the exciting winding 1 and the synchronizing three-phase windings 2 on the frame 6. As mentioned above, the frame 6 is made in the form of a cut cylinder, covering the magnetic circuit 3 through a protective, non-magnetic tube 4 at a certain angle of contact, sufficient to attach support 5 to it, providing fixed fixation of the magnetic circuit 3 on the lodgement or on any other base (not shown). Due to this design of the frame 6, the three-phase synchronizing windings 2 and the exciting winding 1 are made by multilayer printing on a flexible basis, in the form of bifilar turns. The sequence of location of the windings 1, 2 on the frame 6 may vary depending on the task linear selsyn.

Если линейный сельсин используется в индикаторном или трансформаторном режимах, то обмотка 2 синхронизации должна накладываться на каркас 6 первой, а затем, на нее, накладывается обмотка 1 возбуждения. Если линейный сельсин должен использоваться, как фазовращатель, как линейный, индуктивный измеритель, то первой обмоткой, на поверхности каркаса 6, должна укладываться обмотка возбуждения 1, а трехфазная обмотка 2 синхронизации накладывается сверху обмотки возбуждения 1. В последнем случае источником магнитного потока будет трехфазная обмотка 2, а в обмотке 1 возбуждения, при перемещении каркаса 6 по магнитопроводу 3, будет наводиться ЭДС, постоянная по амплитуде и смещаемая по фазе, линейно с перемещением каркаса 6 с обмотками 1, 2 по магнитопроводу 3.If the linear selsyn is used in indicator or transformer modes, then the synchronization winding 2 should be superimposed on the frame 6 first, and then, on it, the excitation winding 1 is superimposed. If the linear selsyn should be used as a phase shifter, as a linear, inductive meter, then the first winding, on the surface of the frame 6, must be placed the excitation winding 1, and the three-phase synchronization winding 2 is superimposed on top of the excitation winding 1. In the latter case, the three-phase winding will be the source of magnetic flux 2, and in the field winding 1, when the frame 6 is moved along the magnetic circuit 3, an EMF will be induced that is constant in amplitude and phase-shifted, linearly with the movement of the frame 6 with windings 1, 2 along the magneto wire 3.

Линейный сельсин, согласно изобретению, на примере сельсина - датчика, работает следующим образом.Linear selsyn, according to the invention, for example, selsyn - sensor, works as follows.

Магнитопровод 3, находящийся в защитной трубке 4 или без нее, крепится к какой либо базе, каркас 6, с расположенными на нем возбуждающей обмоткой 1 и трехфазной синхронизирующей обмоткой 2, крепится к подвижному рабочему органу измеряемого объекта (не показан). На возбуждающую обмотку 1 подается однофазное питающее напряжение. При перемещении рабочего органа (не показан) подвижный каркас 6, с расположенными на нем возбуждающей обмоткой 1 и трехфазной синхронизирующей обмоткой 2, перемещается вдоль магнитопровода 3. Одновременно в указанных синхронизующих обмотках 2 наводится высокостабильное трехфазное синусоидальное напряжение, которое известным образом передается на сельсин - приемник (не показан), который соответственно и с высокой точностью отрабатывает перемещение контролируемого рабочего органа. При этом за счет того, что в техническом решении, согласно изобретению, рабочие обмотки сельсина расположены на каркасе с возможностью, практически неограниченного их перемещения по длине, решается задача по измерению (в фазовращательном режиме) линейных размеров подвижных узлов контролируемых объектов на достаточно большие расстояния.The magnetic core 3, located in the protective tube 4 or without it, is attached to some base, frame 6, with the exciting winding 1 and three-phase synchronizing winding 2 located on it, attached to the movable working body of the measured object (not shown). A single-phase supply voltage is supplied to the exciting winding 1. When moving a working body (not shown), the movable frame 6, with an exciting winding 1 and a three-phase synchronizing winding 2 located on it, moves along the magnetic circuit 3. At the same time, a highly stable three-phase sinusoidal voltage is induced in these synchronizing windings 2, which is transmitted in a known manner to the sync-receiver (not shown), which accordingly and with high accuracy fulfills the movement of the controlled working body. At the same time, due to the fact that in the technical solution according to the invention, the working selsyn windings are located on the frame with the possibility of practically unlimited movement along the length, the problem of measuring (in phase-rotational mode) the linear dimensions of the movable nodes of controlled objects over fairly large distances is solved.

Таким образом, линейный сельсин, охарактеризованный совокупностью существенных признаков, приведенных в формуле изобретения, обеспечивает высокую точность выходного, трехфазного синусоидального сигнала сельсина при линейном движении контролируемых объектов на достаточно большие расстояния. Это в свою очередь обуславливает расширение функциональных возможностей и области применения сельсинов. Кроме того, данная конструкция обладает высокой надежностью, является высоко технологичной при изготовлении и эксплуатации, в том числе за счет того, что не требует дополнительной юстировки на месте эксплуатации.Thus, a linear selsyn, characterized by a set of essential features given in the claims, provides high accuracy of the output, three-phase sinusoidal selsyn signal when the linear movement of the controlled objects over sufficiently large distances. This, in turn, leads to the expansion of the functionality and scope of selsyn. In addition, this design has high reliability, is highly technological in the manufacture and operation, including due to the fact that it does not require additional adjustment at the place of operation.

Claims (10)

1. Линейный сельсин с трехфазным выходным сигналом, близким к синусоидальной форме, содержащий зубчатый магнитопровод, возбуждающую и трехфазные синхронизирующие обмотки, отличающийся тем, что указанные возбуждающая и трехфазные синхронизирующие обмотки расположены по поверхности каркаса, выполненного в виде сегмента цилиндра, частично охватывающего указанный магнитопровод с углом охвата, достаточным для крепления к указанному магнитопроводу опорного элемента, обе указанные обмотки выполнены печатным способом в виде плоских катушек индуктивности, проводники которых выполнены в виде меандра и бифилярно, при этом шаги трехфазных синхронизирующих обмоток и шаги указанного зубчатого магнитопровода смещены относительно друг друга в соответствии с соотношением 1. A linear selsyn with a three-phase output signal close to a sinusoidal shape, containing a toothed magnetic circuit, exciting and three-phase synchronizing windings, characterized in that the said exciting and three-phase synchronizing windings are located on the surface of the frame, made in the form of a cylinder segment partially covering the specified magnetic circuit with angle of coverage sufficient to attach to the specified magnetic circuit of the support element, both of these windings are made by printing in the form of a flat coil to inductance, the conductors of which are made in the form of a meander and bifilar, while the steps of three-phase synchronizing windings and the steps of the specified gear magnetic circuit are shifted relative to each other in accordance with the ratio TCOМ×K,T CO = T M × K, гдеWhere TCO - шаг синхронизирующих обмоток, мм;T CO - step synchronizing windings, mm; TM - шаг выступов магнитопровода, мм;T M - the pitch of the protrusions of the magnetic circuit, mm;
Figure 00000006
, конструктивный коэффициент линейного сельсина;
Figure 00000006
, design coefficient of linear selsyn;
Δα° - угол смещения шага синхронизирующих обмоток относительно шага магнитопровода, эл. град., определяется как
Figure 00000007
, где n - любое целое число, выбираемое из конструктивных возможностей и требований к точности выходного сигнала.
Δα ° - the offset angle of the pitch of the synchronizing windings relative to the pitch of the magnetic circuit, el. city., is defined as
Figure 00000007
, where n is any integer selected from the design capabilities and accuracy requirements of the output signal.
2. Линейный сельсин по п. 1, отличающийся тем, что трехфазные синхронизирующие обмотки расположены на указанном каркасе секциями, каждая из которых включает по меньшей мере шесть обмоток.2. The linear selsyn according to claim 1, characterized in that the three-phase synchronizing windings are located on the indicated frame in sections, each of which includes at least six windings. 3. Линейный сельсин по п. 1, отличающийся тем, что указанный зубчатый магнитопровод расположен внутри выполненной из немагнитного материала неподвижной защитной трубки, снабженной опорным элементом для крепления ее к базе.3. The linear selsyn according to claim 1, characterized in that said toothed magnetic circuit is located inside a fixed protective tube made of non-magnetic material and equipped with a support element for attaching it to the base. 4. Линейный сельсин по п. 1, отличающийся тем, что возбуждающая обмотка и трехфазные синхронизующие обмотки выполнены многослойной печатью.4. The linear selsyn according to claim 1, characterized in that the exciting winding and three-phase synchronizing windings are made by multilayer printing.
RU2017143521A 2017-12-12 2017-12-12 Linear selsyn RU2678724C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143521A RU2678724C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Linear selsyn

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143521A RU2678724C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Linear selsyn

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2678724C1 true RU2678724C1 (en) 2019-01-31

Family

ID=65273533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143521A RU2678724C1 (en) 2017-12-12 2017-12-12 Linear selsyn

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2678724C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU304562A1 (en) * М. Ф. Зарипов, Хакимов , Р. Р. Ибрагимова LINE ALCON
SU75518A1 (en) * 1944-01-07 1948-11-30 Л.Ф. Куликовский Contactless salesman
US2808999A (en) * 1949-05-07 1957-10-08 Sperry Rand Corp Automatic flight control apparatus
SU597050A1 (en) * 1974-12-31 1978-03-05 Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе Linear selsyn
SU598192A1 (en) * 1975-07-31 1978-03-15 Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе Magnetic modulation linear selsyn

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU304562A1 (en) * М. Ф. Зарипов, Хакимов , Р. Р. Ибрагимова LINE ALCON
SU75518A1 (en) * 1944-01-07 1948-11-30 Л.Ф. Куликовский Contactless salesman
US2808999A (en) * 1949-05-07 1957-10-08 Sperry Rand Corp Automatic flight control apparatus
SU597050A1 (en) * 1974-12-31 1978-03-05 Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе Linear selsyn
SU598192A1 (en) * 1975-07-31 1978-03-15 Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе Magnetic modulation linear selsyn

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5233294A (en) Inductive proximity sensor and position transducer with a passive scale
EP0795738B1 (en) Induction-type linear position detector device
EP0212406B1 (en) Absolute linear position detection device
US4697144A (en) Position sensing apparatus
JP6873544B2 (en) Electromagnetic induction type absolute encoder
JP6873543B2 (en) Electromagnetic induction type absolute position encoder
JP2009186200A (en) Electromagnetic induction type encoder
JP2011226894A (en) Electromagnetic induction encoder
JP4390347B2 (en) Position detection device
RU2678724C1 (en) Linear selsyn
DK2834601T3 (en) Method and device for positioning a component
JPH0654242B2 (en) Position detector
US4437019A (en) Linear differential transformer with constant amplitude and variable phase output
US3628145A (en) Inductive apparatus for indicating mechanical positions and/or measuring linear positional changes
JP2554479B2 (en) Absolute position detection device
JP3926902B2 (en) Cylinder position detector
JPH10153203A (en) Detector for position of cylinder
JP3592835B2 (en) Linear position detector
JP4989919B2 (en) Inductive position detector
RU2272244C1 (en) Phase indicator of linear movements
JPH10153402A (en) Induction type linear position detector
JP2007108027A (en) Electromagnetic induction type displacement sensor
RU2023234C1 (en) Linear movement induction pickup
SU929995A1 (en) Linear displacement transducer
RU2044999C1 (en) Converter of linear translations

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201213