SU1403112A1

SU1403112A1 - Method and device for d.c. power supply of rotating electric circuits

Info

Publication number: SU1403112A1
Application number: SU864081221A
Authority: SU
Inventors: Андрей Викторович Губин; Владимир Георгиевич Гусев; Валентин Федорович Проценко; Сергей Сергеевич Торопов
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1986-07-02
Filing date: 1986-07-02
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Целью изобре-. тени вл етс повьшение качества выходного напр жени и надежности. При реализации способа на вращающийс объект передают первое и второе Напр жени пр моугольной формы с помощью первого и второго трансформаторов с вращающейс вторичной обмоткой, осуществл ют ИХ вьшр мление и в одной пол рности оба напр жени подают на вращающуюс электрическую цепь. Пр моугольные напр жени синхронизируют ка неподвижном объекте со сднпгом во времени на вел гчигг/,, заведомо больппгто длительности времени нарастани фронтов импульсов пр моугольного напр же- ш:Чэ ио не большзпо полупериода пр моугольного напр жени . Устройство дл питани вращшоп нхс электрических цепей посто нного тока содержит усилите ли посто нног О тока 14, 20, генераторы пр -моугольного напр жетс 15 21, задающий генератор 30 и устройство сдвига нагтр ::гений 3i. Напр жени на вторичных роторных обмотках 19, 25 сдвинуты во времени, например, на половину пoлyпepиo }a и вьтр мп ютс вьтр мител ми 26, 27. Посто нное напр жение подаетс на измерительгг/ю цепь 29. Нагрузка находитс под по- сто нным напр жением даже в случае от- сутстви на выходе одного из вьшр ми-, телей, при .этом устранены провапы i в выходном напр женки, 3 ил.This invention relates to electrical measuring technology. Purpose invented shadow is an increase in output voltage quality and reliability. When implementing the method, the first and the second rectangular-shaped voltages are transmitted to the rotating object using the first and second transformers with a rotating secondary winding, perform their discharge, and in one polarity both voltages are applied to the rotating electrical circuit. Rectangular voltages synchronize a motionless object with a time interval on the drive of a gigabyte /, which is known to be much longer than the rise time of the fronts of the rectangular voltage pulses: Che is not greater than the half-period of the rectangular voltage. The device for powering the DC circuits of the electric circuits of direct current contains the amplification of a constant current of 14, 20, the generators of the rectangular voltage 15 21, the master oscillator 30 and the device ngtr :: genius 3i. The voltages on the secondary rotor windings 19, 25 are shifted in time, for example, by half a field and a turn are connected by means of 26, 27. The constant voltage is applied to the measuring circuit 29. The load is kept constant by tension, even in the absence of one of the outputs of the worlds, while it eliminated provisional i in the output voltage, 3 sludge.

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может быть использовано дл питани посто нным током вращающихс электрических це- пей - первичнь1х измерительных преоб- ;разователей при контроле различных фи :зических параметров вращающихс де- Талей, элементов электроники и автоматики н т.п. I Цель изобретени - повышение каче- |ства выходного напр жени и надежное (ти питани вращающихс измерительных |цепей.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used to supply direct current to rotating electrical circuits — primary measuring transducers for controlling various physical parameters of rotating delays, electronic components and automation, etc. I The purpose of the invention is to increase the quality of the output voltage and reliable (power supply of rotating measuring | circuits.

I ...I ...

I На фиг. 1 приведена схема, по сн | оща способ питани вращающихс элекгтрических цепей посто нным током; наI FIG. 1 is a diagram, according to sun | by powering the rotating electric circuits by direct current; on

1ФИГ, 2 - диаграммы, иллюстрирующие1FIG, 2 - diagrams illustrating

принцип питани вращающихс электри- power principle of rotating electric

1ческих цепей; на фиг. 3 - блок-схема1 chains; in fig. 3 is a block diagram

I устройства Щ1Я питани вращающихс I power devices Shch1Ya rotating

I электрических цепей.I electrical circuits.

: Способ включает следующие операI ции.: The method includes the following operations.

I С первого выхода а задающего генеI ратора. 1 подают управл ющий О1гнал наI From the first output of the master generator. 1 serves the control signal

iпервый генератор 2 пилообразного токаi first generator 2 sawtooth current

I С помощью вращающегос трансформато ра 3 преобразуют пилообразный ток в I Using a rotating transformer 3, convert the sawtooth current into

; напр жение пр моугольной формы.; rectangular voltage.

: По истечении, заданного интервала: After expiry of a given interval

; времени, не меньшего длительности на1 растани фронта пр моугольного напр жени , но не превышающего длительнос; a time not less than the duration of the square front voltage, but not exceeding the duration

ти его полупериода, с второго входа 6 задающего генератора 1 подают управл ющий сигнал на второй генератор 4 пилообразного тока.During its half period, from the second input 6 of the master oscillator 1, a control signal is sent to the second generator 4 of the sawtooth current.

С помощью вращающегос трансформатора 5 преобразуют пилообразный ток в напр жение пр моугольной формы. Оба напр жени выпр мл ют выпр мител ми б и 7, расположенными на вращающемс объекте 8. Напр жение с парал- лельио соединенных выходов выпр мителей 6 и 7 подают на вращающуюс электрическую цепь 9.With the help of a rotating transformer 5, a sawtooth current is converted into square voltage. Both voltages are rectified by rectifiers B and 7 located on the rotating object 8. The voltage from the parallel side of the connected outputs of the rectifiers 6 and 7 is fed to the rotating electric circuit 9.

Запускающие импульсы на выходах а, б задающего генератора 1 показа- ны на фиг. 2а и фиг. 26 соответственно . Эти импульсы запускают генераторы 2 и 4 пилообразного тока, нагруженные на неподвижные обмотки 10 и 11 вращающихс трансформаторов 3 и 5. Пилообразные токи i,(t) и i(t), протекающие в обмотках 10 и 11, показаны на фиг. 2в и фиг. 2г. Эти токи индуктируют в обмотках 12 и 13 пр моугольньтеThe trigger pulses at the outputs a, b of the master oscillator 1 are shown in FIG. 2a and fig. 26 respectively. These pulses trigger the generators 2 and 4 of the sawtooth current, loaded on the fixed windings 10 and 11 of the rotating transformers 3 and 5. The sawtooth currents i, (t) and i (t) flowing in the windings 10 and 11 are shown in FIG. 2b and FIG. 2g. These currents are induced in the windings 12 and 13

5five

00

5five

ОABOUT

5five

Q д Q d

.. ..

напр жени U (t) М, di /dt и .(t) ..i., показанные на фиг. 2д и фиг. 2в, где М - коэффициент взаимной индукции между обмотками 10 и 12 вращающегос трансформатора 4; М - между обмотками 11 и 13 вращающегос трансформатора 5. Напр жени U,(t) и Ujj(t) вьтр мл ютс с помощью вьшр ми- телей 6 и 7, расположенных на вращающемс объекте 8.the voltages U (t) M, di / dt and. (t) ..i. shown in FIG. 2D and FIG. 2c, where M is the coefficient of mutual induction between the windings 10 and 12 of the rotating transformer 4; M is between the windings 11 and 13 of the rotating transformer 5. The voltages U, (t) and Ujj (t) are up to ml with the help of the sensors 6 and 7 located on the rotating object 8.

Формы вьшр мленных напр жений на выходах вьтр мителей 6 и 7 показаны на фиг. 2ж и фиг. 2з. Посто нное напр жение на выходах выпр мителей 6 и 7 имеет .пульсации, обусловленные фронтами нарастани пр моугольных импульсов напр жени U,(t) и Uj,(t). При подключении вращающейс электрической цепи к параллельно,соединенным выходам вьтр мителей 6 и 7, через последнюю будет протекать посто нный ток, поскольку в момент пульсации посто нного напр жени на выходе одного из выпр мителей, например, выпр мител 6 , напр жение на выходе выпр мител 7 посто нно и ток потребл етс от обмотки 13 и трансформатора 5, и наоборот , при наличии пульсаций на вы- ходе выпр мител 7 ток потребл етс .от выпр мител 6. Во врем отсутстви пульсаций, обусловленных фронтами пр моугольных напр жений U(t) и Ug(t), ток потребл етс от обеих об- мото к 12 и 13. Это .справедливо при равенстве величин .1 « и,,пр и достигаетс одинак9вым конструктивным выполнением генераторов 2 и 4 пилообразного тока, вращающихс трансформаторов 3 и 5 и вьтр мителей 6 и 7.The shapes of the apparent voltages at the outputs of the terminals 6 and 7 are shown in FIG. 2g and FIG. 2z. The constant voltage at the outputs of the rectifiers 6 and 7 has the pulsations due to the rising fronts of the rectangular voltage pulses U, (t) and Uj, (t). When a rotating electric circuit is connected to a parallel, connected outputs of terminals 6 and 7, a direct current will flow through the latter, because at the time of a pulsating DC voltage at the output of one of the rectifiers, for example, the rectifier 6, the voltage at the output of the rectifier tel 7 is constant and the current is consumed from the winding 13 and transformer 5, and vice versa, when there are pulsations in the output of the rectifier 7, the current is consumed from rectifier 6. During the absence of pulsations caused by the edges of right-angled voltage U ( t) and Ug (t), then It is consumed by both ob- bikes to 12 and 13. This .spravedlivo with equal quantities .1 "and ,, etc., and the constructive execution is achieved odinak9vym generators 2 and 4, the sawtooth current, rotary transformers 3 and 5 and vtr tifiers 6 and 7.

Устройство дл питани вращающихс электрических цепей посто нным тот ком содержит первый усилитель 14 посто нного тока, первый генератор 15 пр моугольного напр жени , первый трансформатор 16 с вращающейс вторичной обмоткой, включающий в себ ста- торную часть с размещенными в ней ста- торными обмотками 17 и 18, а также роторную часть с вращающейс обмоткой 19. Статорные обмотки выполнены в виде двух соединенных последовательно секций. Свободный вывод обмотки 18 соединен с общим проводом, а свободный вывод обмотки 17 подключен через последовательно соединенные первый усилитель 14 посто нного тока и первый генератор 15 пр моугольного напр жени к общей точке соединени стаThe device for supplying rotating electric circuits with a constant one includes the first amplifier 14 of direct current, the first generator 15 of a rectangular voltage, the first transformer 16 with a rotating secondary winding, which includes a stationary part with stationary windings 17 and 18, as well as a rotary part with a rotating winding 19. The stator windings are made in the form of two sections connected in series. The free lead of the winding 18 is connected to the common wire, and the free lead of the winding 17 is connected via the first direct current amplifier 14 and the first rectangular voltage generator 15 connected in series to the common junction point of one hundred

торных обмоток 17 и 18. Устройство также содержит второй усилитель 20 посто нного тока, второй генератор 21 пр моугольного напр жени , второй трансформатор 22 с вращающейс вторичной обмоткой со статорными обмотками 23 и 24 и роторной обмоткой 25.toroidal windings 17 and 18. The device also comprises a second direct current amplifier 20, a second rectangular voltage generator 21, a second transformer 22 with a rotating secondary winding with stator windings 23 and 24, and a rotor winding 25.

Статорные обмотки 23 и 24 второго Трансформатора 22 вьтолнены в виде двух соединенных последовательно секций . Свободный вывод обмотки 24 соединен с общим проводом, а свободный вывод обмотки 23 подключен через последовательно соединенные второй усилитель 20 посто нного тока и второй генератор 21 пр моугольного напр жени к общей точке соединени статор- ных обмоток 23 и 24.The stator windings 23 and 24 of the second Transformer 22 are made in the form of two sections connected in series. The free lead of the winding 24 is connected to the common wire, and the free lead of the winding 23 is connected via a serially connected second DC amplifier 20 and a second voltage generator 21 to the common connection point of the stator windings 23 and 24.

Первый и второй вьтр мители 26 и 27 расположены на вращающемс объекте 28, причем их входы соединены с зажимами Ьоторных обмоток 6 и 12 соответственно , а выходы включены параллельно и вл ютс местом подключени вращающихс измерительных цепей 29. Устройство содержит задающий эгенера- тор 30 и устройство 31 сдвига. При этом выход задающего генератора 30 подключен к управл ющему входу перво- го генератора 15 пр моугольного напр жени и входу устрсэйства 31 сдвига , а выход устройства 31 сдвига соединен с управл ющим входом второго генератора 21 пр моугольного напр - жени .The first and second converters 26 and 27 are located on the rotating object 28, and their inputs are connected to the terminals of the rotor windings 6 and 12, respectively, and the outputs are connected in parallel and are the connection point of the rotating measuring circuits 29. The device contains the master generator 30 and the device 31 shifts. The output of the master oscillator 30 is connected to the control input of the first rectangular voltage generator 15 and the input of the shifter 31, and the output of the shifter 31 is connected to the control input of the second rectangular voltage generator 21.

Устройство работает следующим образом ,The device works as follows

Задающий генератор 30 вырабатывает запускающие импульсы с заданной частотой следовани . Эти импульсы запускают генератор 15 пр моугольного напр жени . Одновременно запускающие импульсы поступают на вход устройства сдвига, где они сдвигаютс во вре- мени на величину, заведомо большую длительности времени нарастани фронта пр моугольного напр жени в ротор.- ных обмотках 19 и 25, например, на половину длительности полупериода пр моугольного напр жени .The master oscillator 30 generates trigger pulses at a predetermined frequency. These pulses trigger a square-voltage generator 15. At the same time, the triggering pulses arrive at the input of the shifter, where they shift in time by an amount that is obviously greater than the rise time of the rectangular voltage front in the rotor windings 19 and 25, for example, half the half-time half-period.

Процесс формировани пр моугольного напр жени в роторных обмотках 19 и 25 аналогичен, поэтому приводитс только формирование пр моугольного напр жени в роторной обмотке 19,Первый генератор 15 пр моугольного напр жени вызывает ток в обмотке 18,The process of forming a rectangular voltage in the rotor windings 19 and 25 is similar, therefore only the formation of a rectangular voltage in the rotor winding 19 is given. The first generator 15 of a rectangular voltage causes a current in the winding 18,

Обмотки 17 и 18 намотаны бифил рно, имеют равное число витков и, соответственно , равные индуктивности. Напр жение , подаваемое на вход первого усилител 14 посто нного тока, равно падению напр жени на распределенном активном сопротивлении обмотки 18,The windings 17 and 18 are wound bifillary, have an equal number of turns and, respectively, equal inductances. The voltage applied to the input of the first amplifier 14 DC is equal to the voltage drop across the distributed active resistance of the winding 18,

Первый усилитель 14 посто нного тока имеет единичный коэффициент усилени по напр жению. Следовательно, напр жение на его выходе равно входному , и в контуре, образованном .первым генератором 15 пр моугольного напр жени , обмоткой 18 и выходом первого усилител 14 посто нного тока, происходит взаимна компенсаци двух напр жений - падени напр жений на распределенном активном сопротивлении обмотки 18 и напр жени на выходе первого усилител 14 посто нного тока .The first DC amplifier 14 has a unit voltage gain. Consequently, the voltage at its output is equal to the input, and in the circuit formed by the first rectangular voltage generator 15, the winding 18 and the output of the first DC amplifier 14, the two voltages are mutually compensated - the voltage drops across the distributed winding resistance 18 and the voltage at the output of the first DC amplifier 14.

При достаточно малом внутреннем сопротивлении первого генератора 15 пр моугольного напр жени , ток в обмотке 18 будет линейным в пределах каждого полупериода, а напр жение, индуктируемое в роторной обмотке 19, повтор ет по форме напр жени первого генератора 15 пр моугольного напр жени . Сформированные таким образом в роторных обмотках 19 и 25 напр жени пр моугольной формы, сдвинутые во времени, например, на половину полупериода, выпр мл ютс выпр мител ми 26 и 27, а посто нное напр жение с их выходов подаетс на вращающуюс измерительную цепь 29, В .качестве нагрузки могут быть использованы различные электрические цепи, например резистивные преобразователи (тензорезисторы, терморезисторы и т.п.), а также цепи питани элементов электроники, вход щих в состав вращающихс измерительных цепей.With a sufficiently small internal resistance of the first rectangular voltage generator 15, the current in the winding 18 will be linear within each half-period, and the voltage induced in the rotor winding 19 repeats in terms of the voltage form of the first rectangular voltage generator 15. The rectangular-shaped voltages generated in rotor windings 19 and 25, which are shifted in time, for example, by half a half period, are rectified by rectifiers 26 and 27, and the constant voltage from their outputs is fed to a rotating measuring circuit 29, In the quality of the load, various electrical circuits can be used, for example, resistive transducers (strain gages, thermistors, etc.), as well as the power supply circuits of the electronics included in the rotating measuring circuits.

Положительный эффект достигаетс за снет того, что нагрузка находитс под посто нным напр жением даже в случае отсутстви на выходе одного из выпр мителей, что имеет место при нарастании фронта импульсов пр моугольного напр жени , а также за счет уст- ран ени провалов выходного напр жени A positive effect is achieved due to the fact that the load is under constant voltage even in the absence of one of the rectifiers at the output, which occurs when the front of the rectangular voltage pulses rises and also due to the elimination of the output voltage dips.

Claims

Invention Formula

1, A method of supplying rotating electric circuits with direct current, which means that the former is

A rectangular shape is transmitted to the rotating object by the first transformer with a secondary winding mounted rotatably, and rectified, which is so that, in order to improve the quality of the rotating chains and reliability, the second rectangular wire is transmitted to the rotating object the synchronous with the first, second transform with a secondary winding installed with the possibility of rotation, rectifies it, and both voltages are fed with the same polarity to the rotating electrically target; w eg zhe51y performed with a shift by an amount defined by the inequality (T / 2-t, p;

where t

the duration of the rising stress front; tc is the stress shear time; T / 2 is the half-period of rectangular stresses.

2. A device for supplying rotating electric circuits with direct current, comprising a first direct current amplifier, a first rectangular voltage generator and a first transformer with a secondary winding installed rotatably. the primary stator winding, executed in the form of two sections connected in series, the free output of one of which is connected to the breaker wire, and the free section of the other section is connected via serially connected

five

0

5 oh

line current and the first rectangular voltage generator to the common point of connection of the stator winding sections, characterized in that, in order to improve the quality of the output voltage and the reliability of the power supply of the rotating circuits, a second direct current amplifier, a second rectangular generator, is introduced into it a second transformer with a stator winding and a rotor winding mounted for rotation, the stator windings of the second transformer being made in the form of two sections connected in series, free One output of which is connected to the rpm (a wire, and the free output of the other section is connected via a second direct current amplifier and a second rectangular voltage generator to the common connection point of the second transformer windings, the first and second terminals located on the rotating object, they are inputted to D1 are connected to the terminals of the corresponding rotor windings, and the outputs are connected in parallel and connected to the terminals for measuring circuits, which sets the generator and the shift device, vkod and this oscillator is connected to a control input of the first generator yuschemu rectangular voltage to shift to the input device, and the shifter output is connected to the control input of the second oscillator rectangular voltage.

0 "/. F