SU1737343A1 - Прецизионный бесколлекторный тахогенератор посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в качестве эталонного измерител , датчика обратной св зи или корректора в высокочастотных след щих системах. Цель изобретени  - повышение статической и динамической точности и крутизны коэффициента преобразовани  скорости в напр жение . Цель достигаетс  за счет прецизионного суммировани  с помощью выходного суммирующего усилител  15 ЭДС, наводимых в отдельных изолированных проводниках двух измерительных обмоток 10 и 11 при вращении ротора,  вл ющегос  источником унипол рного магнитного потока, созданного посто нным магнитом 3 1 ил. 9 Ц 2 V Q сл С

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в качестве эталонного измерител , датчика обратной св зи или корректирующего устройства в высокоточных след щих приводах , работающих при крайне малых или сверхвысоких скорост х вращени .

Известны коллекторные техогенерато- ры посто нного тока, которые имеют оборотные , зубцовые и коллекторные погрешности, требующие дорогосто щих средств их минимизации (1). Тахогенерато- ры переменного тока с последующим выпр млением выходного сигнала, хот  и отличаютс  повышенной надежностью из- за отсутстви  скольз щих контактов, однако требуют выпр млени  выходного сигнала и используют сглаживающие фильтры , ухудшающиес  их динамические возможности , которые также ограничиваютс  собственной индуктивностью рабочих обмоток тахогенераторов, имеющих высокое выходное напр жение (2).

Наиболее близким по принципу действи   вл етс  унипол рный генератор, содержащий статор, токопровод щий ротор, источник посто нного магнитного пол  и токосъемники (3).

При вращении ротора унипол рного генератора вдоль его продольной оси наводитс  ЭДС, пропорциональна  скорости вращени .

Недостатком унипол рного генератора  вл етс  малый коэффициент преобразовани  скорости вращени  в напр жение, которое не превышает ЭДС одного проводника, расположенного на наружном диаметре ротора . Однако в низкоомной нагрузке он может генерировать токи пор дка сотен тыс ч ампер из-за малого внутреннего сопротивлени  ротора.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и крутизны коэффициента преобразовани  скорости вращени  в напр жение, увеличение отношени  сигнал-шум .

На чертеже изображена конструкци  тахонегератора.

Между двум  полюсными наконечниками 1,2 ротора, выполненными из магнито- м гкого токопровод щего материала, расположен посто нный, например сама- рийкобальтовый магнитЗ, охваченный токо- провод щей втулкой 4 из немагнитного материала, например из бронзы. С наконечниками 1 и 2 жестко св заны полуоси 5 и 6, выполненные из немагнитного материала, которые установлены в подшипниках 7,8, закрепленных в статоре 9. В кольцевых зазорах между статором и ротором размещены измерительные обмотки 10,11, выполненные в виде равномерно расположенных по периметру зазора изолированных проводников , закрепленных на статоре параллельно продольной оси ротора. Их концы внутри статора 9 закорочены и электрически св заны с контактами токосъемника типа мухолапки 12, закрепленного внутри статора 9, которые через втулку 4, наконечники

1,2 электрически св заны с полуос ми 5,6, электрически св занными с контактами токосъемников 13.14, которые в свою очередь, электрически св заны с шиной Земл  суммирующего усилител  15. Наружные концы

проводников измерительных обмоток 10,11 электрически св заны с входами суммирующего усилител  15, выход которого  вл етс  выходом тахогенератора.

Тахогенератор работает следующим образом .

При вращении ротора вращающийс  магнитный поток посто нного магнита 3 пересекает проводники измерительных обмоток 10,11, навод  в каждом из них ЭДС,

пропорциональную угловой скорости ротора . Чтобы просуммировать эти ЭДС, образована замкнута  цепь между входами суммирующего усилител  15 и его земл ной шиной, в которой вращающийс  магнитный

поток пересекает каждый проводник с током только один раз. Дл  этого используютс  токосъемники 12-14, через контакты которых по ротору протекают токи, не пересекающие вращающийс  магнитный поток.

Полуоси 5 и 6 выполнены из немагнитного материала, чтобы исключить намагничивание шариков подшипников 7 и 8, что резко увеличивает их моменты трени , привод  к повышенному износу, радиальным биени м

ротора и, в случае малых моментов устройства , скорость которого измер етс  к дополнительным погрешност м.

Кроме того, дл  уменьшени  помех на выходе суммирующего усилител  в случае его выполнени  на операционном усилителе его входные регистры целесообразно разместить в районе лобовых частей статора , непосредственно подсоединить их к на- ружнымконцампроводников

Claims (1)

1. измерительных обмоток. Дл  этой же цели можно использовать несколько параллельных сумматоров, к каждому из которых подводитс  меньшее количество параллельных входов, что уменьшает его эквивалентный коэффициент усилени  по отношению к помехам , возникающим в цепи, св занной с шиной Земл . Дл  минимизации наводок в выходном сигнале целесообразно электрически изолировать корпус тахогенератоpa и его полуоси 5,6 от присоедин емых к ним металлических конструкций. Формула изобретени  Прецизионный бесколлекторный тахо- генератор посто нного тока, содержащий статор, магнито- и токопровод щий ротор, установленный в подшипниках, источник посто нного магнитного пол  и токосъемник , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и крутизны выходной характеристики, дополнительно содержит измерительные обмотки, выполненные в виде изолированных электрических проводников , закрепленных в кольцевых зазорах статора, параллельных продольной оси ротора , а источник посто нного магнитного пол  выполнен в виде посто нного магнита,

   0

   5

   полюса которого ориентированы вдоль продольной оси ротора, установленного в месте с полюсными наконечниками внутри немагнитной то ко про вод  щей втулки, при этом в полюсных наконечниках закреплены немагнитные токопровод щие полуоси, внутренние концы измерительных обмоток соединены между собой и электрически св заны через контакты токосъемника с втулкой ротора, котора  через полюсные наконечники, полуоси ротора и токосъемники электрически соединена с шиной Земл  суммирующего усилител , входы которого электрически соединены с внешними концами проводников измерительных обмоток, а выход - с выходом тахогенерато- ра.