SU1516763A1 - Transformer pickup of turning angle - Google Patents
Transformer pickup of turning angle Download PDFInfo
- Publication number
- SU1516763A1 SU1516763A1 SU884377417A SU4377417A SU1516763A1 SU 1516763 A1 SU1516763 A1 SU 1516763A1 SU 884377417 A SU884377417 A SU 884377417A SU 4377417 A SU4377417 A SU 4377417A SU 1516763 A1 SU1516763 A1 SU 1516763A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- winding
- rotor
- pole
- sections
- section
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и обеспечивает повышение точности и чувствительности трансформаторного датчика угла поворота путем выравнивани индукции магнитного потока в рабочем зазоре с помощью неравномерно размещенного на роторе экранирующего элемента в виде короткозамкнутой обмотки 6. Датчик содержит цилиндрический статор 1 с размещенной в его пазах обмоткой возбуждени 3 и измерительной обмоткой 4. Двухполосный ферромагнитный ротор 2, один из полюсов которого выполнен с пазами 5, расположен коаксиально со статором. В этих пазах равномерно уложена короткозамкнута трехсекционна обмотка 6, крайние секции 8 которой соединены с центральной секцией 7 последовательно-встречно. Площадь участков полюса обхватываемых ими, практически равна площади участка, обхватываемого центральной секцией 7. Витки обмотки 6 ротора неравномерно распределены по пазам 5 в направлении от середины полюса к его кра м их плотность в крайних секци м увеличиваетс , а в центральной секции уменьшаетс . Благодар неравномерности экранирующего эффекта обмотки 6 происходит выравнивание индукции в рабочем зазоре датчика и повышаетс его линейность. Благодар выполнению короткозамкнутой обмотки трехсекционной уменьшаютс потери на вихревые токи в роторе, что приводит к повышению чувствительности датчика. 2 ил.The invention relates to a measurement technique and provides an increase in the accuracy and sensitivity of a transformer angle sensor by leveling the magnetic flux induction in the working gap by means of a screening element in the form of a short-circuited winding 6 placed on the rotor. The sensor contains a cylindrical stator 1 with an excitation winding 3 placed in its grooves and measuring winding 4. A two-way ferromagnetic rotor 2, one of the poles of which is made with grooves 5, is located coaxially with the stator m In these slots, a three-section winding 6 is short-circuited uniformly, the outer sections 8 of which are connected to the central section 7 in series-counter. The area of the pole sections wrapped around them is almost equal to the area covered by the central section 7. The turns of the rotor windings 6 are unevenly distributed along the slots 5 in the direction from the middle of the pole to its edges, their density in the extreme sections increases, and in the central section decreases. Due to the uneven shielding effect of the winding 6, the induction leveling in the working gap of the sensor occurs and its linearity increases. By performing a three-section closed-loop winding, eddy current losses in the rotor are reduced, which leads to an increase in the sensitivity of the sensor. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол угловых перемещений узлов оборудовани в нефтедо- бьюающей промьшшенности.The invention relates to a measurement technique and can be used to control the angular displacements of equipment in the oil-producing industry.
Целью изобретени вл етс повышение точности и чувствительности трансформаторного датчика угла поворота путем обеспечени равномерности распределени индукции в его рабочем зазоре оThe aim of the invention is to improve the accuracy and sensitivity of the transformer angle sensor by ensuring uniform distribution of the induction in its working gap.
На фиг. 1 показана конструкци трансформаторного датчика угла поворота , разрез; на фиг. 2 - полюс ротора с короткозамкнутой обмоткой.FIG. 1 shows the construction of a transformer angle sensor, a slit; in fig. 2 - rotor pole with a short-circuited winding.
Трансформаторный датчик угла поворота содержит цилиндрический статор и установленный коаксиально с возможностью углового перемещени в его полости двухполюсный ферромагнитный ротор 2, В пазах на внутренней поверности статора размещены обмотка 3 возбуждени и измерительна обмотка На внешней цилиндрической поверхности по крайней мере одного из полюсов ротора 2 выполнены равномерно распределенные пазы 5, параллельные образующей цилиндрической поверхности . В этих пазах размещена трехсек- ционна короткозамкнута обмотка 6 с центральной секцией 7 и крайними секци ми 8, образующими экранирующий элемент. Крайние секции обмотки ротора соединены со средней секцией последовательно-встречно, а между собой последовательно-согласно. Сум-, марное число витков крайних секций равно числу витков средней секции. Витки короткозамкнутой обмотки 6 неравномерно распределены по пазам 5. Число витков, приход щеес на один паз, в средней секции уменьшаетс , а в крайних секци х увеличиваетс в направлении от середины полюса к его кра м. Площадь участков полюса,-охваченна витками крайних секций 8, примерно равна площади участка по- (пюса, охваченного средней секцией 7.The transformer angle sensor contains a cylindrical stator and a bipolar ferromagnetic rotor 2 mounted coaxially with the possibility of angular movement in its cavity. Excitation winding 3 and measuring winding are placed on the grooves on the inside surface of the stator. grooves 5 parallel forming a cylindrical surface. In these slots there is a three-section short-circuited winding 6 with a central section 7 and extreme sections 8 forming the shielding element. The outermost sections of the rotor winding are connected to the middle section in series-counter, and in series with each other in accordance. The total number of turns of the extreme sections is equal to the number of turns of the middle section. The coils of the short-circuited winding 6 are unevenly distributed in the grooves 5. The number of coils per slot is reduced in the middle section, and increases in the extreme sections from the center of the pole to its edges. The area of the pole sections is covered by the turns of the outer sections 8 , approximately equal to the area of the area- (the pulley covered by the middle section 7.
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
Угловой размер участка статора, охваченного обмоткой 3 возбуждени , приблизительно в два раза больше углового размера участка статора, охва- ченного измерительной обмоткой 4. Последний равен угловому размеру полюса ротора 2.The angular size of the stator section covered by the excitation winding 3 is approximately twice the angular size of the stator section enclosed by the measuring winding 4. The latter is equal to the angular size of the rotor pole 2.
Трансформаторный датчик угла поворота работает следующим образом.Transformer angle sensor works as follows.
В исходном положении поверхность полюса с пазами 5 ротора 2 расположена вне поверхности участка стато- а 1, охваченного измерительной обмоткой 4. При этом магнитный поток, пересевающий измерительную обмотку 4, близок к нулю. Соответственно величина ЭДС на измерительной обмотке приблизительно равна нулю. При повороте ротора 2 от исходного положени поверхность его полюса частично перекрывает контур измерительной обмотки 4, в последней индуктируетс ЭДС, пропорциональна площади их взаимного перекрыти и, следовательно, величине углового перемещени ротора 2.In the initial position, the surface of the pole with the slots 5 of the rotor 2 is located outside the surface of the portion of the status a 1 covered by the measuring winding 4. In this case, the magnetic flux that crosses the measuring winding 4 is close to zero. Accordingly, the value of the EMF on the measuring winding is approximately zero. When the rotor 2 rotates from the initial position, the surface of its pole partially overlaps the contour of the measuring winding 4, in the latter the electromotive force is induced, proportional to the area of their mutual overlap and, consequently, the magnitude of the angular displacement of the rotor 2.
Вследствие краевого эффекта вели- ;. чина магнитной проводимости эквивалентного воздушного зазора вдоль поверхности полюсов ротора 2 не вл етс строго посто нной. Эта неравномерность компенсируетс обратной по форме неравномерностью экранирующего вли ни короткозамкнутой обмотки 6, что обусловлено неравномерностью распределени ее витков в пазах ротора 2. Экранирующее вли ние этой обмотки ослабл етс в средней части полюса ротора 2 и увеличиваетс по его кра м. Поэтому результирующа плотность магнитного потока в рабочем зазоре датчика становитс практически посто нной, вследствие чего ЭДС, индуктируема в измерительной обмотке 4, увеличиваетс пропорционально величине углового перемещени ротора 2.Due to the edge effect of great; The magnitude of the magnetic conductivity of the equivalent air gap along the surface of the poles of the rotor 2 is not strictly constant. This non-uniformity is compensated for by the inverse non-uniformity of the shielding effect of the short-circuited winding 6, which is due to the uneven distribution of its turns in the slots of the rotor 2. The screening effect of this winding weakens in the middle part of the rotor pole 2 and increases along its edges. Therefore, the resulting magnetic flux density in the working gap of the sensor it becomes almost constant, as a result of which the EMF, induced in the measuring winding 4, increases in proportion to the magnitude of the angular displacement 2 rotor.
Действительно, как следует из фиг. 2 (стрелки на пунктирных лини хIndeed, as follows from FIG. 2 (arrows on dashed lines x
показьтают направление тока на активных участках проводников обмотки 6 в пазах ротора), в крайних участках полюса ротора 2, охваченных наибольшим числом витков, ослабление пол , порожденное вторичным потоком корот- козамкнутой обмотки, наибольшее, а в участках полюса, расположенных ближе к его середине, это ослабление меньше . Участок охвачен витками, проход щими через первый, второй и частично третий пазы.show the direction of the current in the active sections of the conductors of the winding 6 in the rotor slots), in the extreme sections of the rotor pole 2 covered by the greatest number of turns, weakening the floor generated by the secondary flow of the short-circuited winding is greatest, and in the sections of the pole located closer to its middle, this weakening is less. The area is covered by coils passing through the first, second and partially third grooves.
Следующий за ним участок охвачен витками, проход щими лишь через второй и частично третий пазы. 3 третьих от краев зубцах полюса противопо- ток еще слабее, чем во вторых, а тем более в первых зубцах. В четвертых от краев зубцах, охваченных частью средней секции 7, встречно включенной с двум крайними секци ми 8, вторичные потоки уже складьюаютс с основным потоком, создаваеьв 1м обмоткой возбуждени . В п том зубце к основному потоку добавл етс еще больший вторичный поток, обусловленный всеми витками средней секции 7 ко- роткозамкнутой обмотки, включенной встречно с двум крайними секци ми 8.The next section is covered by coils passing only through the second and partially third grooves. The third third of the teeth of the pole pole is even weaker than the second, and even more so in the first teeth. Fourth of the edges of the teeth, encompassed by the part of the middle section 7, oppositely connected with the two extreme sections 8, the secondary flows are already collapsing with the main flow, created by the 1m excitation winding. In the fifth tine, an even larger secondary flow is added to the main flow, due to all the turns of the middle section 7 of the short-circuited winding connected in opposite with the two extreme sections 8.
Таким образом, короткозамкнута обмотка 6 с неравномерно распределенными витками выполн ет главную задачу - выравнивание магнитной индукции В рабочем зазоре. Благодар этому повьш1аетс линейность рабочей характеристики датчика. Вместе с тем наличие согласно и встречно вклюThus, the short-circuited winding 6 with non-uniformly distributed turns performs the main task - alignment of the magnetic induction In the working gap. Due to this, the linearity of the operating characteristic of the sensor is increased. However, the availability is in line with and counter to
ченньпс подсекций короткозамкнутой обмотки 6 заметно снижает потери в ней, уменьша тем самым эквивалентное сопротивление экрана, что приводит к увеличению Индукции в рабочем зазоре и, следовательно, к повьш1ению чувствительности датчика и точности датчика угла поворота.The subsection of the short-circuited winding 6 significantly reduces losses in it, thereby reducing the equivalent resistance of the screen, which leads to an increase in induction in the working gap and, consequently, to an increase in the sensitivity of the sensor and the accuracy of the angle sensor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884377417A SU1516763A1 (en) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | Transformer pickup of turning angle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884377417A SU1516763A1 (en) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | Transformer pickup of turning angle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1516763A1 true SU1516763A1 (en) | 1989-10-23 |
Family
ID=21355269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884377417A SU1516763A1 (en) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | Transformer pickup of turning angle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1516763A1 (en) |
-
1988
- 1988-02-15 SU SU884377417A patent/SU1516763A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Агейкии Д.И. Датчики контрол и регулировани , t М.: Машиностроение, 1965, с. 132. Авторское свидетельство СССР № 1281876, кп. G 01 В 7/30, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4481440A (en) | Permanent magnet brushless d-c motor with isolated sensor winding means | |
USRE31278E (en) | Brushless D-C motor | |
US3970979A (en) | Limited rotation motor with velocity sensing system | |
GB2032197A (en) | Dc motors | |
US6229231B1 (en) | Reciprocating motor having controllable rotor position | |
SU1516763A1 (en) | Transformer pickup of turning angle | |
WO1993014551A1 (en) | Ac machine | |
JPH05280543A (en) | Electromagnetic bearing | |
EP0022222A1 (en) | A portable power tool having an electric motor with a rotatable armature shaft, and a tachometric generator | |
US4210891A (en) | Electromagnetic position indicator/differential transformer | |
SE460231B (en) | DEVICE FOR DETERMINING THE PERCENTAGE OF PARAMAGNETIC SUBSTANCES IN SUBSTANCE MIXTURES | |
SU460561A2 (en) | Multiturn contactless transformer potentiometer | |
RU2089994C1 (en) | Contactless compressing generator | |
SU847211A2 (en) | Angular acceleration pickup | |
RU2121692C1 (en) | Transmitter of parameters of rotation | |
SU1768950A1 (en) | Angular displacement sensor | |
US3302099A (en) | Electromagnetic transducer | |
SU1105819A1 (en) | Electric-machine pickup of angular accelerations | |
SU511518A1 (en) | Transformer Angular Motion Sensor | |
SU482818A2 (en) | Multiturn contactless transformer potentiometer | |
SU898565A2 (en) | Multipole rotary transformer | |
SU922960A1 (en) | Induction reductosyn | |
SU1105818A1 (en) | Angular speed converter | |
SU1234725A1 (en) | Angle movement transducer | |
SU553535A1 (en) | Induction converter of speed and angle of rotation of the rotating shaft |