SU1154529A1

SU1154529A1 - Магнитоэлектрический датчик момента

Info

Publication number: SU1154529A1
Application number: SU772527348A
Authority: SU
Inventors: Евгений Аркадьевич Измайлов
Original assignee: Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1977-09-23
Filing date: 1977-09-23
Publication date: 1985-05-07

Abstract

1. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК МОМЕНТА, содержащий посто нный магнит, манитопровод и рабочую обмотку , ось которой перпендикул рна оси намагниченности магнита, отличающийс тем, что, с целью упрош,ени изготовлени , он содержит механически св занный с посто нным магнитом ферромагнитный сердечник , расположенный перпендикул рно оси намагниченности посто нного магнита, и два установленных с возможностью поворота вокруг оси ферромагнитных полуцилиндра, расположенных между посто нным магнитом и магнитопроводом, при этом рабоча обмотка расположена на ферромагнитном сердечнике. 2. Датчик по п. 1, отличающийс тем, что зазоры между полуцилиндрами и магнитопроводом по крайней мере на пор док больше зазора между полуцилиндрами и полюсами .посто нного магнита с сердечником .

Description

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в прецизионных навигационных и гироскопических системах.

Известны устройства магнитоэлектрических датчиков момента, содержащие постоянный магнит, магнитопровод и установленные в зазоре между ними бескаркасные катушки, оси которых перпендикулярны намагниченности магнита [1].

Наиболее близким, к изобретению является датчик, состоящий из двухполюсного постоянного магнита, магнитопровода и бескаркасной обмотки, расположенной в воздушном зазоре между полюсами магнита и магнитопроводом, причем ось обмотки перпендикулярна оси намагниченности магнита [2].

Недостатком известных датчиков является высокая сложность их изготовления, связанная с необходимостью изготовления, формования и прецизионной сборки бескаркасных обмоток.

Целью изобретения является упрощение изготовления устройства.

Поставленная цель достигается тем, что датчик, содержащий постоянный магнит, магнитопровод и рабочую обмотку, ось которой перпендикулярна оси намагниченности магнита, содержит механически связанный с постоянным магнитом ферромагнитный сердечник, расположенный перпендикулярно оси намагниченности постоянного магнита, и два установленных с возможностью поворота вокруг оси ферромагнитных полуцилиндра, расположенных между постоянным магнитом и магнитопроводом, при этом рабочая обмотка расположена на ферромагнитном сердечнике.

Зазоры между полуцилиндрами и магнитопроводом, по крайней мере, на порядок должен быть больше зазора между полуцилиндрами и полюсами магнита с сердечником.

На чертеже приведена схема предлагаемого магнитоэлектрического датчика момента.

Датчик состоит из постоянного ..магниита 1, магнитопровода (ярма) 2, рабочей омботки 3, ферромагнитного сердечника 4, закрепленного в нейтрали магнита 1 таким образом, что ось сердечника 4 перпендикулярна оси магнита 1, и двух полуцилиндров 5, расположенных в воздушном зазоре между магнитопроводом 2 и постоянным магнитом 1 с сердечником 4, так что зазоры между полуцилиндрами 5 и магнитопроводом 2 по крайней мере на порядок больше зазора между полуцилиндрами 5 и полюсами магнита 1 с сердечником 4.

Магнитопровод 2 и постоянный магнит 1 с сердечником 4 и рабочей обмоткой 3 являются неподвижной частью датчика. Два полуцилиндра 5 представляют собой по5 вижную часть датчика.

Датчик работает следующим образом.

При отсутствии тока в рабочей обмотке 3 и расположении полуцилиндров 5 так, как показано на чертеже, на полуцилиндры 5 не действует никакого момента, так как θ в этом случае магнитная система полностью симметрична.

Указанная симметрия не нарушается и при поворотах полуцилиндров 5 в пределах, пока зазоры между ними находятся над полюсами сердечника 4. Таким образом, предлагаемый датчик, так же как и известные магнитоэлектрические датчики, не . обладает реактивным моментом в пределах рабочих углов.

При наличии постоянного управляюΌ щего тока в рабочей обмотке 3 симметрия магнитной системы нарушается, при этом полуцилиндры 5 стремятся повернуться к новой оси симметрии магнитной системы и на них действует момент, направление и величина которого определяются полярно⁵ стью и величиной тока управления, протекающего в рабочей обмотке 3.

Величина момента может быть опредеделена из формулы м ^.Д· WT-α; Ь: 0 074¾ +- 2аЬ + Ь<£) где I - высота полуцилиндров 5;

I —· управляющий ток;

W— число витков рабочей обмотки 3;

F — намагничивающая сила постоянного ₅ магнита 1;

μο— магнитная проницаемость воздуха;

а — величина перекрытия полюса сердечника 4 одним полуцилиндром 5;

b — зазор между полуцилиндрами 5; с —толщина полуцилиндров 5;

О d —ширина постоянного магнита 1;

δ — зазор между полуцилиндрами 5 и полюсами постоянного магнита 1 с сердечником 4.

В предлагаемом датчике магнитопровод 2 играет роль магнитного экрана. Для умень⁵ шения шунтирующего действия магнитопровода 2 необходимо, чтобы воздушный зазор между полуцилиндрами 5 и магнитопроводом 2 был по крайней мере на порядок больше воздушного зазора между полуцилиндрами 0 5 и полюсами постоянного магнита 1 с сердечником 4.

Предлагаемый датчик обеспечивает исключение бескаркасных обмоток, а следовательно, и процессы их изготовления, формования и прецизионной сборки.

ВНИИПИ Заказ 2679/34 Тираж 651 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Claims

1. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК МОМЕНТА, содержащий постоянный магнит, манитопровод и рабочую обмотку, ось которой перпендикулярна оси намагниченности магнита, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления, он содержит механически связанный с постоянным магнитом ферромагнитный сердечник, расположенный перпендикулярно оси намагниченности постоянного магнита, и два установленных с возможностью поворота вокруг оси ферромагнитных полуцилиндра, расположенных между постоянным магнитом и магнитопроводом, при этом рабочая обмотка расположена на ферромагнитном сердечнике.

2. Датчик по π. 1, отличающийся тем, что зазоры между полуцилиндрами и магнитопроводом по крайней мере на порядок больше зазора между полуцилиндрами и полюсами .постоянного магнита с сердечником.

СИ hU сл ьэ со