SU1767635A1 - Method of forming output signal in contact-free angle transducer - Google Patents

Method of forming output signal in contact-free angle transducer Download PDF

Info

Publication number
SU1767635A1
SU1767635A1 SU894713827A SU4713827A SU1767635A1 SU 1767635 A1 SU1767635 A1 SU 1767635A1 SU 894713827 A SU894713827 A SU 894713827A SU 4713827 A SU4713827 A SU 4713827A SU 1767635 A1 SU1767635 A1 SU 1767635A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotor
output signal
signal
output
sensor
Prior art date
Application number
SU894713827A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Батоврин
Людмила Михайловна Епифанова
Виктор Николаевич Куликов
Александр Геннадиевич Микеров
Александр Владимирович Яковлев
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Малых Электрических Машин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Малых Электрических Машин filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Малых Электрических Машин
Priority to SU894713827A priority Critical patent/SU1767635A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1767635A1 publication Critical patent/SU1767635A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Использование: системы автоматического управлени  и контрол . Сущность изобретени : при формировании выходного сигнала в бесконтактном датчике углового положени  на одну из входных обмоток статора подаетс  переменное напр жение, на другую - посто нное. При вращении ротора на выходных обмотках статора создаетс  сигнал о частоте вращени . 1 ил. (Л СUse: automatic control and monitoring systems. Summary of the invention: when forming the output signal in a non-contact angular position sensor, an alternating voltage is applied to one of the input stator windings and a constant voltage to another. As the rotor rotates, the output windings of the stator generate a signal about the frequency of rotation. 1 il. (Ls

Description

Изобретение относитс  к проектированию элементов и систем автоматического управлени  и контрол  и, преимущественно , может быть использовано при разработке бесконтактных информационных электрических машин с зубчатым ротором без обмотки.The invention relates to the design of elements and systems for automatic control and monitoring and, advantageously, can be used in the development of contactless information electric machines with a gear rotor without winding.

Известен способ, согласно которому при подаче напр жени  переменного тока на две входные обмотки в магнитопроводе датчика создаетс  вращающийс  магнитный поток, который наводит в выходных обмотках сигнал, по значению фазы которого относительно опорного сигнала определ ют угловое положение ротора относительно статора, а по скорости изменени  фазы выходного сигнала относительно опорного определ ют частоту вращени  ротора. Этот способ реализован в 1. Однако способ не может быть применен в системе управлени , контрол  и в электроприводах, где сигнал с датчика об угловом положении ротора относительно статора и о частоте вращени  ротора должен быть представлен в виде амплитуды напр жени  ЭДС.There is a method according to which when energizing alternating current is applied to two input windings, a rotating magnetic flux is created in the sensor magnetic circuit, which induces a signal in the output windings, based on the phase value of which relative to the reference signal the angular position of the rotor relative to the stator is determined. the output signal relative to the reference determines the rotational speed of the rotor. This method is implemented in 1. However, the method cannot be applied in the control, monitoring and electric drives, where the signal from the sensor about the angular position of the rotor relative to the stator and the frequency of rotation of the rotor must be represented as the amplitude of the EMF voltage.

Известен другой способ, согласно которому в магнитопроводе датчика создают пульсирующий магнитный поток, который наводит в выходных обмотках сигналы. Сигналы демодулируют и по моментам прохождени  демодулированными сигналами нулевых значений определ ют угловое положение ротора относительно статора, а по скорости нарастани  (убывани ) линейныхThere is another method, according to which a pulsed magnetic flux is created in the sensor magnetic circuit, which induces signals in the output windings. The signals are demodulated and the angular position of the rotor relative to the stator, and the speed of increase (decrease) of linear signals are determined by the moments of the passage of demodulated signals of zero values.

Х|X |

О XI О СОAbout XI ABOUT

елate

восход щих (нисход щих) фронтов демоду- лированных выходных сигналов трапецеидальной формы определ ют частоту вращени  ротора. Способ реализован в 2. Этот способ позвол ет получить только дискретную информацию об угловом положении ротора относительно статора, что ограничивает область его применени .the rising (falling) edges of the demodulated trapezoidal output signals determine the rotor rotation frequency. The method is implemented in 2. This method allows to obtain only discrete information about the angular position of the rotor relative to the stator, which limits its scope.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому следует считать известный способ, заключающийс  в том, что при подаче напр жени  переменного тока на обмотку возбуждени  создаваемый в магнитопроводе датчика переменный (пульсирующий с частотой сети) магнитный поток наводит во взаимоперпендикул рных выходных обмотках сигнал, амплитуда одной составл ющей которого пропорциональна синусу и косинусу угла поворота ротора относительно статора, а амплитуда второй его составл ющей (э.д.с. вращени ), возникающей при вращении ротора, пропорциональна частоте вращени  ротора 3.The closest in technical essence to the claimed should be considered a well-known method, which consists in the fact that when an alternating current voltage is applied to the excitation winding, a variable flux generated in the magnetic core of the sensor (pulsating with the mains frequency) induces a signal in the perpendicular output windings, amplitude one component of which is proportional to the sine and cosine of the angle of rotation of the rotor relative to the stator, and the amplitude of its second component (emf of rotation) arising during the rotation of the rotor, p oportsionalna rotational frequency of the rotor 3.

Этот способ может быть реализован, например, в датчике по 5, содержащем, кроме обмотки возбуждени , вторую обмотку , ось которой совпадают с осью обмотки возбуждени  или параллельна ей. Однако, амплитуда составл ющей выходного сигнала , формируемой по этому способу при вращении ротора датчика, очень мала, что ограничивает область применени  способа и датчика.This method can be implemented, for example, in a sensor according to 5, containing, in addition to the excitation winding, a second winding whose axis coincides with the axis of the excitation winding or parallel to it. However, the amplitude of the component of the output signal generated by this method when the rotor rotates the sensor is very small, which limits the scope of application of the method and sensor.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  способа и датчика углового положени  путем получени  на выходе сигнала о частоте вращени  ротора датчика,The aim of the invention is to expand the field of application of the method and the angular position sensor by receiving at the output a signal about the rotor speed of the sensor,

С этой целью на вторую входную обмотку датчика подают напр жение посто нного тока.For this purpose, a DC voltage is applied to the second input winding of the sensor.

Рассмотрена реализаци  способа на примере работы датчика по 5, два варианта принципиальной электрической схемы которого изображены на фиг.1.The implementation of the method is considered by the example of the sensor operation in 5, two variants of the circuit diagram of which are shown in FIG.

При подаче напр жени  переменного тока на обмотку В1, В2 возбуждени  в датчике, как в обычном редуктосине, также создаетс  переменный, пульсирующий с частотой сети, магнитный поток, который в выходных обмотках формирует сигнал об угловом положении ротора. При этом сигнал двухфазной выходной обмотки (С1, С2, К1, К2) при фиксированных положени х ротора состоит только из трансформаторной э.д.с,When AC voltage is applied to the excitation winding B1, B2, the sensor, as in conventional reductosine, also generates an alternating, pulsating with the network frequency, magnetic flux, which in the output windings generates a signal about the angular position of the rotor. In this case, the signal of the two-phase output winding (C1, C2, K1, K2) at fixed positions of the rotor consists only of the transformer emf,

При подаче на обмотку возбуждени  напр жени  переменного тока, а на вторую ВЗ, В4 обмотку напр жени  посто нного тока в магнитопроводах ротора и статораWhen applied to the excitation winding of the alternating current, and to the second OT, B4, the winding of the direct current voltage in the magnetic cores of the rotor and stator

будут действовать два магнитных потока - переменный и посто нный. При вращении ротора за счет пульсации посто нного магнитного потока в выходных обмотках формируетс  составл юща there will be two magnetic fluxes, alternating and constant. When the rotor rotates due to the pulsation of a constant magnetic flux, a component forms in the output windings

сигнала (э.д.с. вращени ), пропорциональна  частоте вращени  ротора. Так как трансформаторна  составл юща  выходного сигнала при этом имеет частоту напр жени  возбуждени  переменногоsignal (emf rotation) is proportional to the frequency of rotation of the rotor. Since the transformer component of the output signal has the frequency of the excitation voltage

тока (частоту сети), а составл юща  - э.д.с. вращени  имеет частоту, равную произведению частоты вращени  ротора на число зубцов ротора (число электрической редукции датчика), что всегда значительно меньше частоты сети, то разделение составл ющих выходного сигна а легко достигаетс  с помощью фильтров верхних и нижних частот.current (mains frequency), and component - emf rotation has a frequency equal to the product of the rotor speed and the number of rotor teeth (the number of electrical reduction of the sensor), which is always significantly less than the network frequency, the separation of the components of the output signal is easily achieved using high and low filters.

Измен   значени  подаваемых нап р жений переменного и посто нного тока можно регулировать уровень составл ющих выходного сигнала трансформаторной э.д.с и э.д.с. вращени  в зависимости от условий применени  датчика в объекте. При подачеBy varying the values of the AC and DC voltages applied, it is possible to adjust the level of the components of the output signal of the transformer emf and emf. rotation depending on the conditions of use of the sensor in the object. When serving

же напр жени  только посто нного токаsame voltage only direct current

сигнал о частоте вращени  ротора будетthe rotor speed signal will

формироватьс  так же, как в синхронномformed in the same way as in synchronous

генераторе, работа которого описана в 4,a generator whose operation is described in 4,

По предложенному способу на образцах датчиков были получены следующие значени  параметров сигнала о частоте вращени  при посто нном токе 200 мА во входной обмотке датчика: крутизна 6 мВ-мин, нелинейность характеристики в заданномAccording to the proposed method, the following values of the signal about the rotation frequency at a constant current of 200 mA in the input winding of the sensor were obtained on the sensor samples: the slope is 6 mV-min, the nonlinearity of the characteristic in a given

диапазоне частот вращени  не более 0,15%, коэффициент нелинейных искажений около 1%.the frequency range of rotation is not more than 0.15%, the nonlinear distortion factor is about 1%.

4545

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ формировани  выходного сигнала в бесконтактном датчике углового положени , содержащем статор с двум  входными обмотками, на одну из которыхA method of forming an output signal in a contactless angular position sensor comprising a stator with two input windings, one of which подают напр жение переменного тока, две выходные обмотки и безобмоточный ротор, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  путем получени  на выходе сигнала о частоте вращени , на вторую входную обмотку статора подают напр жение посто нного тока.an alternating current voltage, two output windings and a non-winding rotor are supplied, characterized in that, in order to expand the field of application by obtaining a rotational frequency signal at the output, a direct voltage voltage is applied to the second stator input winding. 83Kf83Kf I л tis ЛI l tis L 6464 K2K2 ,t, t 8eight -B2 CjUv4vvx C2 -ВЧ1-B2 CjUv4vvx C2 -HF1 г g K2K2 / / a)a) / i / i ;;
SU894713827A 1989-04-24 1989-04-24 Method of forming output signal in contact-free angle transducer SU1767635A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894713827A SU1767635A1 (en) 1989-04-24 1989-04-24 Method of forming output signal in contact-free angle transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894713827A SU1767635A1 (en) 1989-04-24 1989-04-24 Method of forming output signal in contact-free angle transducer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1767635A1 true SU1767635A1 (en) 1992-10-07

Family

ID=21458347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894713827A SU1767635A1 (en) 1989-04-24 1989-04-24 Method of forming output signal in contact-free angle transducer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1767635A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US №4612503, кл. G01 В 7/14, 1986. 2.Патент Европейского Патентного ведомства Ns0190918A1, кл. Н 02 К 29/12. 3.Хрущев В.В. Электрические микромашины автоматических устройств, Л.; Энерги , 1976, с. 17, 18,248,249. 4.Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины, М.: Высша школа, 1985, с. 100,101. 5.Авторское свидетельство СССР № 1483560, кл. Н 02 К 24/00, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4912378A (en) Third harmonic commutation control system and method
US4310790A (en) Device for position control
EP0189676A1 (en) Driving circuit for brushless DC motors
US4008425A (en) Motor servo system with multiplier means to drive and servo the motor
JP2001500357A (en) Angular position detector for synchronous motor control excited by permanent magnet
US7990090B2 (en) Method for determining the position of a rotor of a synchronous machine having at least one excitation winding
US4459530A (en) Electric rotating apparatus
KR850000538B1 (en) Speed primary apparatus for a sewing machine
JPS6248480B2 (en)
SU1767635A1 (en) Method of forming output signal in contact-free angle transducer
JP3230690B2 (en) Position detection device
JPS62144017A (en) Magnetic pole position detector
JPS605789A (en) Ac servo motor
JPS62207163A (en) Brushless dc motor
JPH0213556B2 (en)
SU801195A1 (en) Synchronous gearmotor
SU887921A1 (en) Angular position sensor
JPH0311987A (en) Detection method of rotating position of motor
JPH0546197B2 (en)
RU1711635C (en) Reversible thyratron motor
SU756582A1 (en) Device for measuring two-phase induction motor r.p.m.
SU974311A1 (en) Device for measuring magnetic induction
SU1024844A1 (en) Speed and position pickup
KR890004817B1 (en) A checking machine of velocity of motor
SU1693706A1 (en) Controlled thyratron motor