SU372574A1

SU372574A1 -

Info

Publication number: SU372574A1
Application number: SU1639664A
Authority: SU
Inventors: В. В. Иванов В. А. Горбачевский; Сна Бийлис
Priority date: 1971-03-15
Filing date: 1971-03-15
Publication date: 1973-03-01

Description

ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯINDUCTION ANGULAR POSITION SENSOR

1one

Предлагаемое изобретение относитс к приборам автоматики и может быть использовано -в электромеханических устройствах, осуществл ющих преобразование угла поворота вала в напр жение переменного тока.The present invention relates to automation devices and can be used in electromechanical devices that convert the angle of rotation of the shaft into alternating current voltage.

Известны индукционные датчики, содержащие зубчатый статор с обмоткой возбуждени и выходной обмоткой и -безобмоточный реактивный ротор. При угловом повороте ротора происходит перераспределение магнитного потока в зубцах статора, вследствие чего в выходной обмотке индуктируетс э.д.с.Induction sensors are known that contain a serrated stator with an excitation winding and an output winding, and a winding-free rotor. When the angular rotation of the rotor occurs, the redistribution of the magnetic flux in the stator teeth occurs, as a result of which emf is induced in the output winding.

К существенным недостаткам датчиков с реактивным ротором относитс фазова погрешность , т. е. зависимость фазы выходной э.д.с. от углового положени ротора. Изменение фазы датчиков с реактивным ротором происходит в результате изменени потерь в зубцах магнитопровода статора на гистерезис и вихревые токи в процессе перераспределени магнитного потока. Фазова погрешность снижает точность работы датчиков с реактивным ротором.A significant disadvantage of sensors with a reactive rotor is the phase error, i.e., the dependence of the output emf phase. from the angular position of the rotor. The phase change of sensors with a reactive rotor occurs as a result of a change in the losses in the teeth of the stator magnetic circuit by hysteresis and eddy currents in the process of redistribution of the magnetic flux. Phase error reduces the accuracy of the sensors with a reactive rotor.

Цель изобретени - повысить точность устройства за счет снижени фазовой погрещности выходной э.д.с. при угловом повороте ротора .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device by reducing the phase error of the output emf. at the corner of the rotor.

Эта дель достигаетс тем, что на зубцах статора размещены донолнительные короткозамкнутые обмотки, состо щие из двух .одинаковых включенных встречно катушек, кажда из которых охватывает разные лоловины коронки зубца, причем одна сторона катущки лежит в пазу статора, а друга в дополнительном пазу, выполненном посредине коронки зубца.This del is achieved by the fact that there are additional short-circuited windings on the stator teeth, consisting of two identical coils connected in opposite directions, each of which covers a different halves of the tooth crown, with one side of the coil lying in the stator groove and the other in an additional groove made in the middle crown crowns.

Сущность изобретени по сн етс чертежом, на котором схематически изображена конструкци предлагаемого датчи-ка.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the structure of the proposed sensor.

На статоре /, кроме основных оа13оъ 2, в которых уложены обмотка возбун дени 3 и выходна обмотка 4, изготовлены дополнительные пазы 5. Дополнительные пазы 5 расположены IHO оси зубцов, в зоне их коронок. В основные и дополнительные пазы уложены катушки короткозамкнутых обмоток 6. Кажда обмотка состоит из двух «атушек, соединенных встречно. Одна из этих катушек охватывает одну сторону коронки зубца, друга On the stator /, besides the main axons 2, in which the winding of the exciter 3 and the output winding 4 are laid, additional grooves 5 are made. Additional grooves 5 are located IHO axes of the teeth, in the area of their crowns. Coils of short-circuited windings 6 are laid in the main and additional grooves. Each winding consists of two "atushek, connected oppositely. One of these coils covers one side of the crown of the tooth, the other

вторую.the second.

Принцип уменьшени фазовой погрешности следующий. При значени х углов поворота ротора а 0; а 0,5т по короткозамкнутым обмоткам течет ток, создава лотери. ВеличинаThe principle of reducing the phase error is as follows. With the values of the rotation angles of the rotor a 0; and 0.5 tons through the short-circuited windings current flows, creating a lottery. Magnitude

тока оцредел етс суммой э.д.с. в катущках, из которых состоит кажда короткозамкнута обмотка. При этих значени х углов, вследствие неравномерного распределени потока по коронкам зубцов статора, ток короткозамкнутой обмотки максимальный. При значени хcurrent is determined by the amount of emf. in the coils of which each winding is short-circuited. At these angles, due to the uneven distribution of the flow over the crowns of the stator teeth, the short-circuited winding current is maximum. At values

а 0,25т, а 0,5т в короткозамкнутых обмотках ток отсутствует, так как сумма э.д.С. в катушках , .ив которых состоит эта обмотка, равна нулю из-за равномерного расдр.еделени потока по зубцу статора ,и встречного включени катушек.a 0.25 tons, and 0.5 tons in a short-circuited windings, there is no current, since the sum of the emf. in the coils, the coil of which consists of this winding, is equal to zero due to the uniform distribution of the flow flux along the stator tooth, and the counter-switching of the coils.

Параметры короткозамкнутой обмотки выбираютс таким образом, чтобы максимальные потери в ней -были равны изменению потерь в .магнитопроводе при повороте ротора от а 0,25т до а 0,75т. В результате потери и фаза выходной э.д.с. датчика станов тс посто нными независимо от углового положени ротора. Это приводит к устранению фазовой погрешности и повыишнию точности датчика. The parameters of the short-circuited winding are chosen in such a way that the maximum losses in it are equal to the change in losses in the magnetic conductor when the rotor turns from a 0.25 ton to a 0.75 ton. As a result, the loss and phase output emf. the sensor becomes constant regardless of the angular position of the rotor. This leads to the elimination of the phase error and an increase in the accuracy of the sensor.

Аналогичным образом могут (быть изменены конструкции други.х реактивных датчиков: редуктОСИНов , линейных бесконтактных трансформаторОВ , датчиков угла гироскопов и т.д.Similarly, they can be modified (the designs of other reactive sensors: OUTDOWS, linear contactless transformers, angle sensors of gyros, etc.).

Дополнительные пазы могут быть иаготовленьг без шлица (закрытый паз). В этом случае укладка обмотки в них производитс протаскиванием провода в паз саронки еубца. Така форма паза не вносит искажений в кривую выходной э.д.с. датчика от дополнительной зубчатости статора и вл етс более технологичной , так как закрывать паз клинь ми не требуетс . Не об зательно предусматривать дополнительные па1зы. Как правило, число виФков катушки равно 1, а диа.метр провоV-rrtoA II, -{ .) I Additional grooves can be made without slot (closed groove). In this case, the laying of the winding in them is made by pulling the wire into the slot of the saronic key. Such a groove shape does not distort the output emf curve. the sensor is from the additional serration of the stator and is more technologically advanced, since it is not necessary to close the groove with wedges. It is not necessary to provide for additional steps. As a rule, the number of coil coils is 1, and the diameter of the wire is V-rrtoA II, - {.) I

да равен 0,1-0,2 . Поэтому, если позвол ет воздушной зазор, короткозамкнута о бмотка может .быть приклеена к коронке со сторонь зазора.yes equal to 0.1-0.2. Therefore, if an air gap permits, short-circuited on the winding may be glued to the crown on the side of the gap.

С .целью экспериментальной проверки предлагаемой конструкции был изготовлен кольцевой датчик в габарите 40 мм с нешихтованной конструкцией магнитопровода. Фазова погрешность в этом датчике достигала 4 градусов . При введении короткозамкнутой обмотки фазова погрешность уменьшилась до ±5 мин. При этом площадь дополнительных пазов не превысила 5% площади основных и не произошло изменений в зависимости от действующего значени э.д.с. датчика.With the purpose of experimental verification of the proposed design, an annular sensor in a size of 40 mm was made with a loose magnetic structure. Phase error in this sensor reached 4 degrees. With the introduction of a short-circuited winding, the phase error decreased to ± 5 minutes. At the same time, the area of additional grooves did not exceed 5% of the area of the main ones and did not change depending on the effective value of the emf. sensor.

Пред.мет изобретени Prev Invention

Индукционный датчик углового положени , содержащий безобмоточный ротор и зубчатый статор с обмоткой возбуждени и выходной обмоткой, в зубцах которого имеютс дополнительные пазы, расположенные по оси зубцов, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, на зубцах статора размещены дополнительные короткозамкнутые обмотки , состо щие .из двух одинаковых, включенных встречно катушек, кажда из которых охватывает разные половины коронки зубца, причем одна сторона катуш-ки лежит в пазу статора, а друга в дополнительном пазу.An induction angular position sensor comprising a windless rotor and a gear stator with an excitation winding and an output winding, in the teeth of which there are additional grooves located along the axis of the teeth, characterized in that, in order to improve the accuracy, additional short-circuited windings are placed on the stator teeth Of the two identical coils turned in opposite, each of which covers a different half of the crown of the tooth, one side of the coil lying in the stator groove, and the other side in the additional groove.

iTi3iDciCT: у iTi3iDciCT: y

J / 6J / 6