SU1037074A1

SU1037074A1 - Device for contactless transmission of direct current signals from rotating object

Info

Publication number: SU1037074A1
Application number: SU762418991A
Authority: SU
Inventors: Михаил Петрович Иванов; Владимир Георгиевич Гусев; Людмила Прокопьевна Андрианова; Владимир Петрович Иванов; Владимир Борисович Малешин
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1976-11-09
Filing date: 1976-11-09
Publication date: 1983-08-23

Description

оэ oh

мm

4:1 Изобретение относитс к измерительной технике и предназначено дл передачи сигналов первичных измерительных преобразователей, размещенных на вращающемс объекте, на неподвижную измерительную аппаратуру. Известно устройство дл бесконтактной передачи сигналов посто нно го тока с вращающегос объекта, содержащее составной магнитопровод, вращающуюс на валу в его полости передающую обмотку, расположенные на магнитопроводе две неподвижные приемные рбмотки и обмотку модул ции магнитного сопротивлени магнитопровода , равномерно распределенную по периметру магнитопровода и расположенную таким образом, что плоскости ее витков были параллельны оси магнитопровода Cl 3Недостатком устройства вл етс низка чувствительность, обусловленна невозможностью oci цecтвлeни достаточно глубокой модул ции магнитного сопротивлени магнитопровода, из-за ограниченной длины его модулируемого участка. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл бесконтактной передачи сигналов посто нного тока с вращающе гос объекта, содержаи ее соосн уста новленные неподвижную и вращающуюс части магнитопровода, передающую обмотку, закрепленную на вращающейс части магнитопровода, включенные последовательно-согласно и расположенные на неподвижной части магнитопровода соосно и симметрично относитель но передающей обмотки приемные обмотки и соосную с ними закрепленную на неподвижной части ма.гнитопровода модул ционную обмотку Модул ционна обмотка устройства распределена по цилиндрической стенке неподвижной масти магнитопровода и подключена к источнику напр жени переменного тока Недостатком известного устройства вл етс его низка точность, обусловленна тем, что поток модулиционной обмотки, замыкающийс по тому же пути, что и поток передающей обмотки, наводит в ней переменную ЭД вредно вли ющую на источник переда .ваемого сигнала и создающую погрешность измерени Кроме того, дл защиты источника сигнала необходим фильтр в его це что также улучшает точность и быстродействие устройства. Целью изобретени вл етс повышение точности устройства. Указанна цель достигаемс тем, что в устройстве дл бесконтактной передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта, содержащем соосно установленные неподвижную и вращающуюс части магнитопровода, передающую обмотку, закрепленную на вращающейс части магнитопровода, включенные последовательно-согласно и расположенные на неподвижной части магнитопровода соосно и симметрично относительно передающей обмотки приемные обмотки и соосную с ними закрепленную на неподвижной части магнитопровода модул ционную обмотку , последн выполнена в виде двух одинаковых, включенных последовательно-встречно секций, расположенных симметрично относительно приемных обкотоК . Кроме того, устройство может ббть снабжено второй размещенной на неподвижной части магнитопровода модул ционной обмоткой, плоскости витков которой .перпендикул рны к плоскости витков передающей обмотки. На чертеже приведено устройство дл бесконтактной передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта , оби4ий вид. Устройство Содержит неподвижную масть 1 магнитопровода, выполненную в .виде разъемного стакана,имеющего цилиндрическую и торцевые стенки и размещенную в ее полости вращающуюс часть 2 магнитопровода, выполненную в виде втулки, насаженной на вал контролируемого объекта. На неподвижной части 1 магнитопровода в ее полости закреплены соосно приемные обмотки 3, а между ними на вращающейс части 2 магнитопровода закреплена передающа обмотка i, подключенна к источнику сигнала посто нного тока,, наход щегос на вращаюи емс объекте. В теле торцевых стенок непо/:вижной части 1 магнитопровода выполнены пазы, в которых размещены соосно с приемными обмотками 3 секции модул ционной обмотки 5t включенные последовательно-встречно . Приемные обмотки 3 включенные последовательно-согласно , соединены с выходом устройства .4: 1 The invention relates to a measurement technique and is intended to transmit signals from primary measuring transducers placed on a rotating object to a fixed measuring apparatus. A device for contactless transmission of direct current signals from a rotating object is known, comprising a composite magnetic conductor, a transmitting winding rotating on a shaft in its cavity, two fixed receiving terminals and a magnetic resistance modulation winding located on the magnetic core and evenly distributed around the magnetic circuit. such that the planes of its turns were parallel to the axis of the Cl 3 magnetic circuit. The disadvantage of the device is low sensitivity, due to and inability oci tsectvleni sufficiently deep modulation of the magnetic reluctance, because of its limited length modulated portion. The closest to the technical essence of the invention is a device for contactless transmission of direct current signals from a rotating state object, containing its coaxially mounted fixed and rotating parts of the magnetic circuit, transmitting a winding mounted on the rotating part of the magnetic circuit, connected in series to the stationary parts of the magnetic circuit coaxially and symmetrically relative to the transmitting winding receiving windings and coaxially with them fixed on the fixed part of the main conduit m Modular winding The modulation winding of the device is distributed over the cylindrical wall of the fixed suit of the magnetic circuit and connected to an AC voltage source. A disadvantage of the known device is its low accuracy due to the fact that the modulation winding flow is closed along the same path as the transmit winding. , it induces a variable ED which adversely affects the source of the transmitted signal and creates measurement error. In addition, to protect the source of the signal, a filter in its ie that also improves the accuracy and speed of the device. The aim of the invention is to improve the accuracy of the device. This goal is achieved by the fact that in a device for contactless transmission of direct current signals from a rotating object containing a coaxially mounted fixed and rotating parts of the magnetic circuit, transmitting a winding mounted on the rotating parts of the magnetic circuit, connected in series and according to the fixed part of the magnetic circuit coaxially and symmetrically with respect to the transmitting winding, the receiving windings and the modulation winding fixed on the fixed part of the magnetic core, coaxial with them, It is in the form of two identical, in series-opposite sections arranged symmetrically with respect to the receiving obkotoK. In addition, the device can be equipped with a second modulation winding placed on the fixed part of the magnetic circuit, the plane of the turns of which are perpendicular to the plane of the turns of the transmitting winding. The drawing shows a device for contactless transmission of DC signals from a rotating object, an observable view. The device contains a fixed suit 1 of the magnetic circuit, made in the form of a split glass having cylindrical and end walls and a rotating part 2 of the magnetic core placed in its cavity, made in the form of a sleeve, mounted on the shaft of the object being monitored. On the stationary part 1 of the magnetic circuit in its cavity coaxially receive windings 3 are fixed, and between them on the rotating part 2 of the magnetic circuit there is a transmitting winding i connected to the source of the DC signal located on the rotating object. In the body of the end walls of the fixed /: movable part 1 of the magnetic circuit, grooves are made in which 3 sections of the modulation winding 5t connected in series-counter are placed coaxially with the receiving windings. The receiving winding 3 connected in series according to, connected to the output of the device.

На цилиндрической отенке неподвиж ной части 1 магнихопровода закреплена втора модул ционна обмотка 6, охватывающа стенку через отверсти в ней. Плоскости витков этой обмотки 6 перпендикул рны к плоскости витков передающей обмотки k. Модул ционные обмотки 5 и 6 подкг очены к сети напр жени переменного тока.A second modulation winding 6, which encloses the wall through the holes in it, is fastened on the cylindrical backing of the stationary part 1 of the magnechnic lines. The planes of the turns of this winding 6 are perpendicular to the plane of the turns of the transmitting winding k. The modulation windings 5 and 6 pkg are very sensitive to the ac voltage network.

Устройство дл бесконтактной передачи сигналов посто нного тока работает следующ образом.A device for contactless transmission of DC signals operates as follows.

При подключении источника сигнала посто нного тока к передающей с мотке k возникает магнитный поток Ф, посто нного тока, замыкающийс через подвижную часть 2 магнитопровода и торцевые и цилиндрическую стенки неподвижной чА;ти 1, этого магнитопровода .When a direct current source is connected to a transmitting from a skein k, a magnetic flux Φ of direct current arises, closing through the movable part 2 of the magnetic conductor and the end and cylindrical walls of the stationary HA; ty 1, of this magnetic conductor.

. При подключении модул ционных обмоток 5 и 6 к сети переменного тока возникают потоки модул ции,, С В результате магнитное сопротивление магнитопровода на пути потока Ф передающей обмотки k начинает измен тьс с удвоенной частотой модулирующего напр жени , что обусловлено нелинейностью кривой намагничивани материала магнптопровода. Благодар этсжу поток Ф, создаваемый источником сигнала посто нного тока, также измен етс , а в приемных обмот .ках 3 навод тс ЭДС, пропорциональные величине передаваемого сигнала посто нного тока.. When modulating windings 5 and 6 are connected to an AC network, modulation flows arise. C As a result, the magnetic resistance of the magnetic conductor in the flow path F of the transmitting winding k begins to change at twice the modulating voltage frequency, which is caused by the non-linearity of the magnetization curve of the magnetic material. Due to this, the flux Φ generated by the source of the DC signal also varies, and in the receiving windings 3 an emf is induced, which is proportional to the value of the transmitted DC signal.

Симметричное расположение и встречное включение секций модул ционной обмотки 5 продольной модул ции обеспечивают равенство модулей и противоположность фаз пагнитных потоков модул ции , ответвл ющихс по пути с внешних сторон приемных 3. При этом сумма ЭДС, наводимых 6 этих обмотках ответвл ющимис потоками продольной модул ции близка к нулю. По той же причине, вследствие симметричного расположени -секций модул цион ной обмотки 5 относительно передающей обмотки k сумма переменных ЭДС, наводмых в ее витках, также близка к нуло. Аналогично, благодар перпендикул рности плоскости витков второй модул ционной обмотки 6 (.поперечной модул ции ) и плоскости витков передающей обмотки 1 сумма переменных ЗДС, наводимых в ее витках, также близка к нулю.The symmetrical arrangement and counter-switching of the sections of the modulation winding 5 of the longitudinal modulation ensure the equality of the modules and the opposite of the phases of the magnetic modulation flows that are coupled along the path from the outer sides of the receiving 3. At the same time, the sum of the EMF induced by these 6 threads of the longitudinal modulation is close to zero. For the same reason, due to the symmetric arrangement of the -section of the modulation winding 5 with respect to the transmitting winding k, the sum of the EMF variables induced in its turns is also close to zero. Similarly, due to the perpendicularity of the plane of the turns of the second modulation winding 6 (.transverse modulation) and the plane of the turns of the transmitting winding 1, the sum of variable DCFs induced in its turns is also close to zero.

Аналогично, благодар перпендикул рности плоскости витков второй модул ционной ббмотки 6 поперечной модул ции и плоскости витков Передающей i и приемных обмоток 3 наводимые в них ЭДС от потока f, поперечной модул ции практически равны нулЮоSimilarly, due to the perpendicularity of the plane of the turns of the second modulation cable 6 of transverse modulation and the plane of turns of the Transmitter i and the receiving windings 3, the emf induced by them from the flow f, the transverse modulation is almost equal to zero

Более полна модул ци (и продольна и поперечна )магнитного сопротивлени магнитопровода на пути потока Ф посто нного тока, создаваемого передаваемым сигналом с вращающегос объекта при отсутствии в приемных и передающих обмотках.устройства вредных ЭДС с частотой напр жени модул ции, обеспечивает повышение его чувствительности и быстродействи .A more complete modulation (both longitudinal and transverse) of the magnetic resistance of the magnetic conductor in the flux path F of the direct current generated by the transmitted signal from the rotating object in the absence of receiving and transmitting windings. The device does not have harmful emf with a modulation voltage frequency, increases its sensitivity and speed.

Claims

1. DEVICE FOR CONTACTLESS TRANSMISSION OF DC SIGNALS FROM A ROTATING OBJECT, containing coaxially mounted stationary and rotating parts of the magnetic circuit, transmitting winding, mounted on the rotating part of the magnetic circuit, connected in series-aligned and located on the fixed part of the magnetic circuit coaxially receiving and winding windings modulating winding coaxial with them and fixed on the fixed part of the magnetic circuit, characterized in that, in order to increase the accuracy awns device modulation coil formed as two identical connected in series-opposite sections arranged symmetrically with respect to the receiving coils.

2. The device according to π. 1, characterized in that it is equipped with a second modulating winding located on a fixed part of the magnetic circuit, the plane of the turns of which are perpendicular to the plane of the turns of the transmitting winding.