SU393582A1 - Всесоюзная - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к системам автоматического контрол  и регулировани .

Известны двухотсчетные преобразователи «угол-фаза, содержащие статор и ротор; на нервых двух пакетах магнитонровода статора расположены обмотки с п парами нолюсов, развернутые одни относительно других на 90/п градусов, а на третьем пакете - выходна  обмотка точного отсчета с т парами нолюсов; на первых двух пакетах магнитопровода ротора расноложены но две квадратурные обмотки с п парами нолюсов, а на третьем пакете - две квадратурные обмотки с т нарами полюсов.

Предложенный нреобразователь отличаетс  тем, что в нем установлены дополнительные пакеты магнитонроводов статора и ротора, нричем на донолнительном пакете магнитонровода ротора расноложены две квадратурные обмотки с «±1 нарами нолюсов, кажда  из которых подсоединена к одной из квадратурных обмоток третьего пакета магниарпровода ротора, а на донолнительном пакете магнитонровода статора расположена выходна  обмотка грубого отсчета с п±1 парами полюсов . Это позвол ет повысить точность работы преобразовател .

На чертеже приведена нринципиальна  схема предложенного преобразовател  «уголфаза .

Преобразователь содержит обмотки /-4, расноложенные на первых двух пакетах магннтонровода статора, выходную обмотку точного отсчета 5, расположенную на третьем пакете магнитонровода статора, выходную обмотку грубого обсчета 6, расположенную на четвером пакете магнитопровода статора, роторные обмотки 7 vi 8, 9 VI 10, 11 к 12, 13 и 14, расположенные на нервом, втором, третьем и четвертом пакетах магнитопровода ротора соответственно , фазосдвигающие резисторы 15, 16 и 17, симметрирующие нагрузки 18 и 19, на которые замкнуты обмотки 5 и 4.

Двухотсчетный преобразователь «угол-фаза выполнен в виде неподвижного корпуса статора, в котором установлены четыре пакета магнитопровода, и поворотного вала ротора , на котором размещены четыре пакета магнитонровода ротора.

Па нервых двух пакетах магнитопровода статора расположено по две квадратурные обмотки / и 5, 2 и 4, а на третьем и четвертом пакетах магннтопровода статора - по одной обмотке 5 и 6. Па каждом магннтонроводе ротора размещены но две сдвинутые между собой на 90 эл. град, многонолюсные обмотки 7 и 8, 9 н 10, 11 и 12, 13 и 14.

Число нар нолюсов всех обмоток на первом и втором пакетах магнитопроводов статора и ротора равно между собой и может быть любым (например, «), число пар полюсов всех обмоток на третьем пакете магнитопроводов статора и ротора должно быть одинаково и может быть любым числом (например, т); число пар полюсов всех обмоток на четвертом пакете магпитопроводов статора и ротора долл но быть одинаково и равно п±1.

Обмотка /, размещенна  на первом пакете магнитопровода статора, подключена непосредственно к источнику питани , а обмотка 2, размещенна  на втором п акете магнитопровода статора, подключена к тому же источнику через включенный последовательно с ней фазосдвигающий резистор 15. Таким образом, цепь возбуждени  устройства составл ют две статорные обмотки / и 2 и резистор 15.

Роториые обмотки двухотсчетного преобразовател  «угол-фаза соединены только между -собой, взаимно неподвижны и.поэтому не имеют каких-либо токоподвод щих устройств. ;-.Обмотки 7 и S, размещенные на первом , магнитопровода ротора, подключены непосредственно к обмоткам // и 12, размещенным натретьем пакете магнитопровода ротора .

Обмотки 10 и 9, размещенные на втором пакете- магнитопровода ротора, подключены соответственно к обмоткам // и 12 через последовательно включенные фазосдвигающие резисторы 17 и 16.

Обмотки 14 и 13, размещенные на четвертом пакете магнитопровода, подключены параллельно соответственно к обмоткам 12 и //, причем пол рность подключени  обмоток 12 и /4. обратна  по отнощению к иол рностп включени  обмоток 13 и //.

- Обмотка 5, размещенна  на третьем накете магнитопровода статора,  вл етс  выходной обмоткой точного многополюсного (с редукцией т + п) отсчета, а обмотка 6, размещенна  на четвертом пакете магнитопровода статора ,  вл етс  выходной обмоткой грубого :(двухполюсного без редукции) отсчета.

Оси -полюсов обмоток, расположенных на первых двух пакетах магнитопроводов статора (.или .ротора), развернуты друг относптельно друга иа угол 90/п градусов, оси полюсов обмоток, расположенных на третьем и четвер .том:пакетах магнитопроводов статора и ротор ..а,-относительно других могут размещатьс  ароизвольно.

-; Прл подаче напр жени  возбуждени  на входную обмотку фазовращател  в зависимости от углового положени  ротора на обмотжах .,7 и 9 пакетов магнитопровода ротора будут индуктироватьс  нанр жени , пропорциойадьные . Sinna (где /г - число пар полюсов -Q.6,MOTO.K этих магнитопроводов), а на обмотках-8-н /О будут наводитьс  напр жени , пропорциональные Cos   а.

Напр жени , снимаемые с обмоток 7 и 8, ;и1меют фазу, .близкую к фазе напр женп  возгбуждени , котора  принимаетс  за нулевую ф:азу-.. .Эти. напр жени  служат дл  возбуждени  соответственно обмоток 11 и 12 и параллельно к in-iM подключенных обмоток 13 и 14. .. Напр жен-ие обмотки 7, поданное на обмотку 11, трансформируетс  на обмотку 5 с ум .. на Sin/па (где т -число пар полюсов обмоток иа третьем пакете, магнитопроводов ротора и статора), а напр жен.йеобмотки 8, поданное на обмотку 12, трансформируетс  на обмотку 5 с умножением на Cos/n а. С другой стороны, напр жение обмотки 7,

поданное на обмотку 13, трансформируетс  на обмотку 6с умножением на Sin ( -1)а (где  -1-число пар полюсов обмоток на четвертом пакете магнитопроводов ротора,и.статора ), а напр жение обмотки 8, поданное на обмотк .у 14, трансформируетс  на обмотку 6 с умножением иа - Cos(n-1)а.

Таким образом, от обмотки возбуждени  1 до выходной обмотки 5 трансформируетс  напр жение 6вых ь а от обмотки 1 до обмотки

б - напр жение УПЫХЗ,Которые имеют вИдГ

бвых COS (п т) а,

f/выхЗ - COS 7.

Напр жение, сн тые с обмоток 10 и 9 и поданные через носледовательно включенные резисторы 17 и 16 на обмотки 11 и 12, сдвигаютс  по фазе на некоторый угол за счет включенных активных сопротивлений. Резистор 15 в цепи возбуждающей обмотки 2 предварительно сдвигает фазу напр жений обеих обмоток на угол примерно 45°, а затем резистор 17 в одной цепи и резистор 16 в другой довод т общий сдвиг фазы до 90°. Резист оры 15, 17, 16 подбираютс  такими, чтобы фазы

напр жений, поданных с обмоток 10 и 9 на обмотки 12, 11, 14 и 13, были сдвинуты относительно фаз напр жений, нотупающих на эти же обмотки с обмоток 7 и 8, на угол 90°. Напр жение обмотки 10, ноданное на обмотку 11, трансформируетс  на обмотку 5с

умножением иа Sinma, а напр жение обмотки

9, поданное па обмотку 12, трансформируетс 

на обмотку 5 с умножением Cosma.

С другой стороны, напр жение обмотки 10,

поданное на обмотку 13, трансформируетс  на обмотку 6 с умножением на Sin(n-1)а, а напр жение обмотки 9, ноданное на обмотку 14, трансформируетс  на обмотку 6 с умножением на- Cos ( -1)а.

Таким образом, от обмотки возбуждени  2 до выходной обмотки 5 трансформируетс  напр жение Usbixz, а от обмотки 2 до обмотки 6 - напр жение С/вых4. - У Sin (п -|- т)  ,

вых4 yslno.

При выполнении одинаковых коэффициентов пропорциональностей в выражени х дл 

пых и f/iii.txs, Ubix2 И 1,1,1X4, ЧТО ДОСТИГЗеГс  выбором обмоточных данных обмоток /, 2, 7, 8, 10 и   общее выходное напр жение фазовращател  на обмотке 5 равно:

+ COS (п + tn) а -f

-f / sin (  +  г) а,

a на обмотке 6

вых вых2 6вых4 - - COS , у sin С .

Следовательно, амплитуда выходных напр жений на обмотках 5 и 6 независпмо от угла а имеет посто нное значение, а фаза на обмотке 5 равна ф(га + /п)а и на обмотке 6 Ф -а.

В описываемом устройстве, вместо введени  фазосдвигающих резисторов, можно вь иолнить обмотки 2, 10, 9 как провода из сплава высокого сопротивлени .

Роторные обмотки удобнее выполнить полностью из сплава высокого сопротивлени , чтобы не кренить к ротору сопротивлений.

Предмет изобретени 

Двухотсчетный преобразователь «угол-фаза , содержащий статор и ротор, па первых двух пакетах магнитоировода статора расноложеиы обмотки с п парами полюсов, развернутые друг относительно друга иа 90//г градусов, а на третьем - выходна  обмотка точного отсчета с m парамп полюсов, иа первых двух пакетах магнитопровода ротора расположены по две Квадратурные обмотки с парами полюсов, а на третьем-две квадратурные обмотки с m парамп полюсов, отлмча/ощийс  тем, что, с целью повышени  точности

работы устройства, в нем установлены дополнительные пакеты магнитопроводов статора и ротора, причем на дополнительном пакете магнитопровода ротора расположены две квадратурные обмотки с (п±1) парами полюсов,

кажда  из которых подсоедги ена к одной из квадратурных обмоток третьего пак-ета магнитоировода ротора, а на донолнительном пакете магнитопровода статора расположена выходна  обмотка грубого отсчета с (п±)

парами полюсов.

/5

аг1г-1

Ш

fg

о

о

о

о