SU145920A1

SU145920A1 - Contactless functional converter

Info

Publication number: SU145920A1
Application number: SU720027A
Authority: SU
Inventors: А.П. Гусев; В.М. Киселев; Г.Н. Рапопорт
Original assignee: А.П. Гусев; В.М. Киселев; Г.Н. Рапопорт
Priority date: 1961-03-03
Filing date: 1961-03-03
Publication date: 1961-11-30

Description

Насто щее изобретение относитс к бесконтактным функционал)ным преобразовател м с использованием безобмоточного ферромагнитного ротора.The present invention relates to non-contact functional transducers using a non-winding ferromagnetic rotor.

Предлагаемый бесконтактный функциональный преобразователь отличаетс от известных тем, что отдельные магнитопровод щие участки торцов полюсов ротора сдвинуты один относительно другого в окружном направлении на соответственные доли окружного Ц1ага полюсовТакое выполнение преобразовател позвол ет исключить высшие гармонические составл ющие из закона огибающей выходного сигнала .The proposed contactless functional converter differs from the known ones in that the individual magnetic conductive parts of the rotor pole ends are shifted relative to each other in the circumferential direction by the corresponding shares of the circumferential center pole. Such an implementation of the converter eliminates the higher harmonic components from the envelope of the output signal.

На фиг. 1 изображен схематически в двух проекци х бесконтактный вращающийс преобразователь; на фиг. 2 - развертка торцов магнитопровода ротора и полюсных наконечников преобразовате.л .FIG. Figure 1 shows schematically in two projections a contactless rotating transducer; in fig. 2 - scan the ends of the rotor magnetic core and pole pieces transform.

Преобразователь состоит из двух частей дл синусного и косинусного законов выходного напр жени , соответственно соединенных магнитопроводом в единое целое (фиг- 1). На общем магнитопроводе расположена обмотка возбуждени (входна обмотка). На полюсных наконечниках каждой половины статора расположены выходные обмотки , включенные навстречу друг другу, выдающие напр жение по синусному и косинусному законам соответственно.The converter consists of two parts for the sine and cosine laws of the output voltage, respectively, connected by a magnetic conductor into a single whole (Fig. 1). An excitation winding (input winding) is located on the common magnetic core. On the pole tips of each stator half, there are output windings connected opposite to each other, giving out voltage according to the sine and cosine laws, respectively.

Ротор представл ет собой диамагнитный цилиндр, также состо щий из двух одинаковых частей, сдвинутых друг относительно друга на /2 радиан, на которых имеютс магнитопровод щие участки, замыкающие магнитную цепь полюсных наконечников статора. Каждый магнитопровод щий участок имеет размер радиан по периметру. Обмотка возбуждени создает магнитный поток, который распредел-тетс между полюсными наконечниками статора в зависимости от площа№ 145920-2ди перекрыти торцов полюсных «аконечников магнитопровод щими участками ротора при вращении последнегоРазмер каждого полюсного наконечника по периметру равен 2 /з радиан. При таком соотношении при изменении перекрыти торца полюсных наконечников статора магнитопровод щими част ми ротора напр жение в обмотках полюсных наконечников будет модулироватьс по трапецеидальному закону, в котором отсутствуют гармонические составл ющие кратные трем, что легко вы сн етс с помощью гармонического анализа.The rotor is a diamagnetic cylinder, also consisting of two identical parts, shifted relative to each other by 2 2 radians, on which there are magnetic conductive sections that close the magnetic circuit of the stator pole pieces. Each magnetically conducting section has a radian size around the perimeter. The excitation winding creates a magnetic flux which distributes between the pole tips of the stator depending on the area 145920-2 and overlaps the ends of the pole tips with the magnetically conductive parts of the rotor when the latter rotates. The size of each pole tip around the perimeter is 2/3 radians. At such a ratio, when the end face of the pole pieces of the stator is varied, the magnetically conductive parts of the rotor voltage in the windings of the pole pieces will be modulated using a trapezoidal law that has no harmonic components of three times, which can be easily determined using harmonic analysis.

Площадь торца магнитопровод щего участка каждой нз частей ротора разбита на четыре равные части, которые смещены друг относительно друга, как показано на фиг. 2.The area of the end of the magnetically conducting section of each ns of the rotor parts is divided into four equal parts that are offset from each other, as shown in FIG. 2

Закон выходного сигнала полюсного наконечника вл етс суммой законов, образованных перекрытием отдельных частей магнитопровод щего участка ротора и торца полюсного наконечника статора. При суммировании законов, образованных сдвинутыми част ми магнитопровод щих участков ротора, из выходного закона, что можно увидеть из гармонического анализа, исключаютс гармонические составл ющие, кратные п ти и семи- Таким образом, суммарный закон выходного сигнала близок к синусоиде и в нем будут присутствовать только -составл ющие одиннадцатой и более высоких гармоник, абсолютна величина которых незначительна.The law of the output signal of the pole tip is the sum of the laws formed by the overlap of individual parts of the magnetic conductor section of the rotor and the end of the pole tip of the stator. When summing the laws formed by the shifted parts of the rotor magnetically conducting sections from the output law, as can be seen from the harmonic analysis, harmonic components that are multiples of five and seven are excluded. Thus, the total law of the output signal is close to a sinusoid and will be present in it. only the eleventh and higher harmonics are components whose absolute magnitude is insignificant.

Вариантом конструктивного выполнени служит бесконтактный многополюсный преобразователь дл применени в след щих системах , где требуетс точное измерение утла рассогласовани - Увеличение точности след щей системы при многополюсном преобразователе достигаетс отнесением 360 электрических градусов устройства к меньщему числу геометрических градусов, измер ющих угол поворота ротора преобразовател .An embodiment of the design is a contactless multi-pole transducer for use in servo systems where accurate measurement of error mismatch is required. Increasing the accuracy of the servo system with a multi-pole transducer is achieved by assigning 360 electrical degrees of the device to a smaller number of geometrical degrees that measure the rotation angle of the transducer rotor.

Вариантом служит ина конструктивна форма канализации магнитного потока каждого полюсного наконечника статора. Если магнитный поток, сцепл емый с обмоткой одного полюса статора, замыкаетс , например, через семь воздущных зазоров, щесть из которых соединены параллельно и с седьмым - последовательно, то сумма сечений ВОЗ-душных зазоров, соединенных параллельно, не зависит от угла поворота ротора, обеспечива неизменность их суммарного магнитного сопротивлени - Сечение седьмого (рассматриваемого) воздушного зазора измен етс в зависимости от угла поворота ротора в соответствии с требованием исключени третьей гармонической или по любому другому закону.An alternative is the constructive shape of the sewage of the magnetic flux of each pole tip of the stator. If the magnetic flux coupled to the winding of one stator pole closes, for example, through seven air gaps, the gap of which is connected in parallel and the seventh - in series, then the sum of WHO-stuffy gaps connected in parallel does not depend on the angle of rotation of the rotor, ensuring their total magnetic resistance remains unchanged - the cross section of the seventh (considered) air gap varies depending on the angle of rotation of the rotor in accordance with the requirement to exclude the third harmonic or any other have a law.

Посто нство суммарного сечени параллельно соединенных поздущных зазоров у многополюсного преобразовател достигаетс специальным выбором числа зубцов ротора и соответствующим размещением полюсов статора по окружностиПредмет изобретени The stability of the total cross section of parallel-connected commercial gaps in a multi-pole converter is achieved by special selection of the number of rotor teeth and the corresponding arrangement of the stator poles around the circumference.

Бесконтактный функциональный преобразователь типа вращающегос трансформатора с безобмоточным ферромагнитным ротором, отличающийс тем, что с целью исключени высших гармонических составл ющих из закона огибающей выходного сигнала, отдельные равные магнитопровод щие участки торцев полюсов ротора сдвинуты один относительно другого в окружном направлении на соответственные доли окружного шага полюсов numA contactless functional converter of the type of rotating transformer with a non-winding ferromagnetic rotor, characterized in that in order to exclude higher harmonic components from the envelope law of the output signal, separate equal magnetic-conducting parts of the ends of the rotor poles are shifted one relative to the other in the circumferential direction by the respective shares of the circumferential pole step num

iffiiffi

Магнитопробод ш ,ие ичастки ротораMagnetic test of a rotor, and of a rotor