SU1267158A1 - Преобразователь дл бесконтактной передачи медленно измен ющихс измерительных сигналов с вращающегос объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к .информационно-измерительной технике и предназначе 1О дл  нередачи медленно измен ющихс  измерительных сигналов с вращающихс  объектов в услови х повышенной температуры. Цель изобретени  - повышение чувствительности преобразовател . Преобразователь содержит магнитомодул ционный токосъемник I, вращающийс  трансформа (Л |к 1СЛ

Description

тор 2, Токосъемник 1 состоит из рютора 5 на валу 6 и статора 7. Ротор 5 состоит из размещенных соосно с валом внутреннего 8 и внешнего 9 полых цилиндров, соединенных по торцам плоскими кольцами 10, 11, статорны  часть разделена на две симметричные части диамагнитной диэлектрической шайбой 21. Обмотка модул ции 22 расположена в статорной части и состоит из двух секций 23, 24, включенных между собой последовательно и встречно и расположенных кажда  внутри внешнего полого цилиндра 9 между средним и соответствующим ей крайним плоскими кольцами 10, П, сигнальна  12 и измерительна  13 обмотки расположены внутри роторной части между внешним и внутренним полыми цилиндрами, кроме того, дополнительно введенный вращающийс  трансформатор 2 содержит вра1цающуюс  периичиую обмотку, выводы которой соединены с выводами первой вращающейс  обмотки 31 и статор с расположенной в нем неподвижной вторичной обмотки 32, при этом все обмотки коаксиальны с валом, роторные части также разделены диамагнитной диэлектрической шайбой . Кроме того, толщина стенки внешнего полого цилиндра ротора магнитомодул ционного Локосъемника в 3-5 раз меньше толщины стенки внутреннего полого цилиндра того же ротора . Исключение воздушного зазора на пути информационного магнитного потока, управл ющего потоком модул ции , пронизывающего вращающуюс  измерительную обмотку 13, приводит к существенному увеличению чувствительности преобразовател  . 2 ил.

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и предназначено дл  передачи медленно измен ющихс  измерительных сигналов с вращающихс  объектов в услови х повышенной температуры.

Цель изобретени  - повьш1ение чувствительности преобразовател .

На фиг. 1 схематически показан преобразователь дл  бесконтактной передачи медленно измен ющихс  измерительных сигналов с вращающихс  объектов , разрез; на фиг. 2 - электрическа  схема соединени  обмоток преобразовател .

Преобразователь состоит из магнитомодул ционного токосъемника 1 и вращающегос  трансформатора 2, отделенных один от другого неподвижной 3 и вращающейс  4 диэлектрическим диамагнитными шайбами. Магнитомодул циошшй токосъемник 1 состоит из ротора 5, расположенного на валу 6, и статора 7. Ротор 5 состоит из соосных с валом 6 внутреннего 8 и внешнего 9 полых цилиндров, соединенных между собой с торцов соосными с валом б плоскими кольцами 10 и 11. Толщина стенки внешнего цилиндра 9 в

3-5 раз меньше толщины стенки внутреннего цилиндра 8. На внутренний цилиндр 3 намотана сигнальна  обмотка 12, выводы которой подсоединены fк источнику медленно измен ющегос  измерительного сигнала (не показан), расположенного на вращающемс  объекте , и измерительна  обмотка 13. Статор 7 магнитомодул ционного токосъемника 1 состоит из двух крайних 14 и 15 и одного равноудаленного от них среднего 16 плоских колец, соединен- . ных между собой по внешней кромке BHemHitM полым 11;илиндром 17,

свалом 6, и внутреннего коаксиального полого цилиндра 18, внешн   поверхность которого соединена с внутренней кромкой среднего кольца 16, при этом статор 7 разделен на две симметричные части 19 и 20 диамагнитной диэлектрической шайбой 21.

Обмотка 22 модул ции состоит fia двух идентичных 23 и 24, включенных между собой последовательно и встречно и расположенных внутри внешнего полого цилиндра 17 статора 7 так, что кажда  из них находитс  между средним 16 и соответству1ощим ей крайним 14 или 15 Шоскими кольцами.

Вращающийс  трансформатор 2 содержит статорную часть 25, состо щую из двух идентичных плоских колец 26 и 27, соединенных по внешней кромке полым коаксиальным с валом 6 цилиндром 28, и роторную часть 29, представл ющую собой расположенную на валу 6 ферромагнитную вставку 30 с намотанной на нее первичной обмоткой 31, выводы которой соединены с выводами вращающейс  измерительной обмотки 13. Напорна  вторична  обмотка 32 транссЬорматора 3 расположена внутри полого цилиндра 28 в статорной части 25 вращающегос  трансформатора 2. Оси вращени  всех обмоток 12, 13, 23, 24, 31 и 32 совпадают с осью вращени  вала 6,

Преобразователь работает следующим образом.

При наличии тока модул ции в обмотке 22 модул ции (секции 23 и 24) магнитный поток, вызванный этим током в секции 23, замыкаетс  по части статора 7 магнитомодул ционпого токосъемника 1 (внутренний полый цилиндр 18, среднее плоское кольцо 16, участок внешнего полого цилиндра 17 ме сду крайним 14 и средним 16 плоскими кольцами, крайнее плоское кольцо 14) и через воздушные зазоры между крайним плоским кольцом 14 статора 7 и плоским кольцом 10 ротора 5 и между внутренним полым цилиндром 18 статора 7 п внешним полым цилиндром 9 ротора 5 по ротору 4 магнитомодул ционного токосъемника I. При этом часть потока, вызванного током модул ции в секции 23 обмотки 22 -модул ции , проходит по внешнему полому цилиндру 5 и плоскому кольцу 10 и охватывает вращающуюс  измерительную обмотку 13, а друга  часть потока, . вызванного током модул ции в секции 23, проходит по внешнему полому цилиндру 9, плоскому кольцу 11, внутреннему полому цилиндру 8, плocкo ry кольцу 10 и, таким образом охватывает вращающуюс  измерительную обмотку 13.

Магнитный поток, вызванный током модул ции в секции 24, замыкаетс  по другой части статора 20 (внутренний польм цилиндр 18, среднее плоское кольцо 16, участок внешнего полого цилиндра 17 между крайним 15 и сред671584

ним 16 1ШОСКИМН кольцами, крайнее плоское кольцо 15) и через воздушные зазоры между крайним плоским кольцйм 15 и плоским кольцом 11 и между 5 внутренним полым цилиндром 18 статора 7 и внешним полым цилиндром 9 ротора 5 по статору 7 магнитомодул ционного токосъемника I. При этом часть потока, вызванного током моду10 л ции в секции 24 обмотки модул ции, проходит по внешнему полому цилиндру 9 и плоскому кольду 11 и не охватывает вращающуюс  измерительную обмотку 13, а друга  часть потока, выз15 ванного током модул ции в секции 24, проходит по внешнему полому цилиндру 9, плоскому кольцу 10, внутреннеNfy полому цилиндру 8, плоскому кольцу 11 и охватывает вращающуюс  изме-л 20 рительную обмотку 13. При этом в сиду того, что секции 23 и 24 обмотки 22 модул ции идептичны и включены между собой последовательно и встречно , магпитные потоки, вызванные тока5 ми в этих секци х также одинаковы по CBoeii величине , При отсутствии тока в сигнальной обмотке 12 результирующий магнитный поток во внутреннем полом цшпшдре 8 равен нулю, то ЭДС

0 во вращающейс  измерительной обмотке 13 не возникает. При этом магнит- ный поток, вызванный током модул ции в секции 23 обмотки 22 модул ции и про гекающш по внешне г/ полому ци5 линдру 9, суммируетс  с магнитным потоком, вызванным током модул ции в секции 24 обмотки 22 модул ции. В результате взаимодействи  этих двух потоков происходит периодическое на0 сьш1ение стенки внешнего полого цилиндра 9, при этом относительна  величина магнитных потоков от каждой секции 23 и 24 обмотки 22 модул ции, протекающих по внутреннему полому

цилиндру 8, увеличиваетс . Результируюш .ий же поток остаетс  равным ну-, лю, ЭДС во вращающейс  измерительной обмотке 13 не возникает.

При по влении тока от источника медленно измен ющегос  сигнала в сигнальной обмотке 12, в роторе 5 возникает информативный магнитный поток. Этот поток замыкаетс  по стенке внутреннего полого цилиндра 8, плоскому кольцу 10, внешнему полому цилиндру 9 и кольцу 11. Таким образом , на пути информативного магнитного потока воздушного зазора прин51

ципиал-ьно-не существует. При взаимодействии информативного потока с потокаш , вызванными током модул ции в секци х 23 и 24 обмотки 22 модул ции , мен етс  момент насыщени  разных участков стенки внешнего полого цилиндра 9. Участок, на котором направление информативного магнитного потока совпадает с направлением суммарного магнитного потока модул ции,

созданного током в секци х 23 и 24 обмотки 22 модул ции, насыщаетс  раньше, чем участок, на котором направление информативного мапштного потока и суммарного потока модул ции встречное. Б результате этого нарушаетс  равенство встречных переменных магнитных потоков, протекающих во внутреннем полом цилиндре 8, вызванных током в секци х 23 и 24 и охватывающих вращающуюс  измерительную обмотку 13. При ртом, если раньше насытитс  участок внешнего полого цилиндра 9, ближний к плоскому кольцу 10 ротора 5, то основна  часть потока, вызванного током модул ции в секции 23, будет протекать по участку внешнего полого цилиндра 9, ближнего к плоскому кольцу 11, по njiocKObiy кольцу 11 , внутреннему полому цилиндру 8 и плоскому кольцу 10 т.е. почти полностью пронизывать вращающуюс  измерительную обмотку 13 в то врем  как магнитный поток, вырванный током модул ции в секции 24, напротив, будет почти полностью проходить но участку внешнего полого цилиндра 9, блliжнeгo к плоскому кольцу 11 и самому плоскому кольцу 11, т.е. пронизывать врап;ающуюс  измерительную обмотку 13 не будет. Момент этого перераспределени  определ етс  величиной информативного магнитного потока, т.е. сигналом источника медленно измен ющегос  сигнала.

Разностна  ЭДС, наведенна  во вращаюп )ейс  измерительной обмотке 13, передаетс  посредством вращающегос  трансформатора 2, имеющего первичную обмотку 31 и вторичную обмотку 32, на внешнюю измерительную аппаратуру .

Исключение воздушного зазора на пути информативного магнитного потока , управл ющего потоком модул ции, пропизывающим вращающуюс  измерительную обмотку 13, приводит к существенному увеличению чувствитель58б

ост  преобразовател  по сравнению с известным, так как в этом случае из магнитной цепи исключаетс  паразитное магнитное сопротивление большой величины, каковым  вл етс  дн  информативного магнитного потока воздушный зазор. Это тем более важно, что во многих случа х приходитс  передавать с вращающегос  объекта сигналы маломощных источников , например термопар.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь дл  бесконтактной передачи медленно измен ющихс  измерительных сигналов с вращающегос  объекта, содержащий роторный магнитопровод , СОСТОЯШ.Ш1 из полого цилиндра ,соосного свалом, статорный магнитопровод, состо щий из внешнего и внутреннего полых коаксиальных цилиндров и двух крайних шюских колец , соединенных между собой по внешней кромке внешним полым Цилиндром, и обмотку модул ции, расположенную в статоре между внешним и внутренним полыми цилиндрами, сигнальную обмотку , расположенную на цилиндре ротора , и измерительную обмотку, отличающийс  тем, что, с целью повьшшни  чувствительности преобразовател , на роторном магнитопроводе установлен дополнительный внешний

   полый коаксиальный цилиндр, соединенный с торцов с внутренним цилиндром двум  кольцами, а в статорный магнитопровод дополнительно введено среднее , равноудлиненное от крайних колец кольцо, внешн   кромка которого соединена с внутренней поверхностью внешнего цилиндра, а внутренн   кромка соединена с внешней поверхностью внутреннего цилиндра, при этом статорный магнитопровод разделен на две симметричные части,, между которыми . размещена диамагнитна  диэлектрическа  шайба, причем обмотка модул ции расположена в статорной части и выполнена из двух секций, включенных между собой последовательно и встречно и расположенных кажда  внутри внешнего полого цилиндра статора между средним и крайним плоскими кольцами , сигнальна  и измерительна  обмотки расположены В1гутри роторного магнитоПровода между внешним и внутренним полыми цилиндрами, дополнительно установлен вращающийс  трансформатор , содержащий ротор трансформатора с расположенной на нем первичной обмоткой, выводы которой соединены с выводами измерительной обмотки , и статор трансформатора с распоW

   Ml

   Ww2 о-

   2«

   ложенной в ней неподвижной вторичной обмоткой, при этом все обмотки коаксиальны с валом, статорные и роторные части преобразовател  отделены одна от другой диамагнитными диэлектрическими шайбами.

   Е1

   WHU

   ГЧ

   32

   фуг. 2