SU453569A1

SU453569A1 - Преобразователь угла поворота вала в линейно изменяющееся напряжение

Info

Publication number: SU453569A1
Application number: SU1763368A
Authority: SU
Original assignee: Б. М. Берлин, Ш. Либуркин , В. А. Соловьев
Priority date: 1972-03-24
Filing date: 1972-03-24
Publication date: 1974-12-15

Description

1

Изобретение относитс к области автоматического уиравлени и может быть исиользовано в аналоговых счетно-решающих приборах и устройствах.

Известны преобразователи угла поворота вала в линейно измен ющеес напр жение, содержащее линейный вращающийс трансформатор , вал которого кинематически св зан с коммутатором.

Известное соединение обмоток линейно вращающегос трансформатора имеет тот недостаток , что его выходное напр жение измен етс линейно только при повороте ротора в пределах ±60°, что ограничивает масштаб выходного напр жени линейного вращающегос трансформатора, а следовательно, н точность преобразовани .

Предложенное устройство отличаетс тем, что в него введены источники добавочных напр жений , соединенные через коммутатор с обмотками линейного вращающегос трансформатора .

На фиг. 1 изображена блок-схема нреобразовател угла поворота вала в линейно измен ющеес напр жение; на фиг. 2 схемы соединени (с помощью коммугатора) обмоток линейного вращающегос трансформатора и источников добавочных напр жений нри зиачени х угла от 315° до 45° (фиг. 2,а,б), от

45° до 135 (фиг. 2, в, г), т 135° до 225° (фиг. 2,д,е), от 225° до 315° (фиг. 2,ж,«).

Преобразователь содержит линейный вращающийс трансформатор 1, питаемый наир жением переменного тока, источники 2 добавочных напр жений той частоты и коммутатор 3, который кинематически св зан с валом линейного вращающегос трансформатора 1, а электрически - с его обмотками и источниками 2 добавочных напр жений.

Работа преобразовател заключаетс в следующем .

Один оборот ротора линейного вращающегос трансформатора 1 подраздел етс на четыре четверти по ±45°.

В первой четверти (при повороте ротора от 315° до 45°) обмотки линейного вращающегос трансформатора 1 соединены коммутатором 3 общеприн тым образом (см. фиг. 2, а), т. е. конец обмотки возбуждени - с началом косинусной обмотки, конец косинусной обмотки - с источником питани , синусна обмотка линейного вращаюн егос трансформатора 1. При таком соединении обмоток линейный вращающийс трансформатор восиро ,г/ чsin а

ИЗВОДИТ функцию да), И выходное

1 + С COS а

напр жение вращающегос трансформатора 1 линейно от максимального значени в фазе

- . маис. ДО максимального значени в

ПрОТИВОфаЗе . мако.

Во второй четверти (от 45° до 135°) обмотки линейного вращающегос трансформатора 1 соединены коммутатором 3 (см. фиг. 2, в), т. е. конец обмотки возбуждени - с началом синусной обмотки, конец синусной обмотки - с источником питани , косинусна обмотка (в противофазе) - с выходом вращающегос трансформатора 1. При таком соединении обмоток воснроизводитс зависимость

г / ,- cos а

Г, (а) г , котора нри значени х ее

l-bCSina

от 45° до 135° линейна. При этом выходное напр жение линейного вращающегос трансформатора 1 измен етс так же, как в первой четверти.

В третьей четверти (от 135° до 225°) обмотки линейного вращающегос трансформатора соединены коммутатором (см. фиг. 2, д), т. е. конец обмотки возбуждени - с концом косинусной обмотки, начало косинусной обмотки - с источником питани , синусна обмотка (в противофазе) - с выходом вращающегос трансформатора. При таком соединении

обмоток воспроизводитс зависимость /2 (а)

, котора при значени х а от

1 - е cos а

135° до 225° линейиа. При этом выходное напр жение измен етс так же, как в первой четверти.

В четвертой четверти (от 225° до 315°) обмотки соединены коммутатором (см. фиг. 2, ж), т. е. конец обмотки возбуждени - с концом синусной обмотки, начало синусной обмотки - с источником питани , косинусна обмотка - с выходом вращающегос трансформатора . При таком соединении обмоток воспроизводитс зависимость

cos а

f,W1 - CSlna

котора при значени х а от 225° до 315° линейна . При этом выходное нанр жение измен етс так же, как в первой четверти.

Таким образом, в результате выщеуказанных соединений обмоток линейного вращающегос трансформатора, при повороте ротора в пределах полного оборота на его выходе образуетс пилообразное напр жение переменного тока, амплитудное значение которого измен етс линейно в пределах каждой четверти оборота ротора.

Дл преобразовани пилообразного напр жени линейного вращающегос трансформатора 1 в напр жение, изхмен ющеес по линейному закону непрерывно, его выходные обмотки соедин ютс коммутатором 3 последовательно с источниками 2 добавочных напр жений .

В начале первой четверти, т. е. при а 315°, выходна обмотка линейного вращающегос трансформатора 1 соединена последовательно

с источником добавочного напр жени доб.1 вых. макс., В результате чего выходное напр жение преобразовател t/i 0 (см. фиг. 2, б). При повороте ротора от 315° до 45° напр жение /7i измен етс от О до

. макс.

В начале второй четверти, т. е. при , коммутатор 3 (одновременно с вышеуказанным соединением обмоток) соедин ет последовательно с выходной обмоткой линейного вращающегос трансформатора источник добавочного напр жени доС.. макс., и поэтому выходное напр жение Ui остаетс равным +26вых.макс. (см. фиг. 2, г). При повороте ротора от 45° до 135° напр жение t/i

измен етс от -f 2(Увых. макс, до +4t/Bbix. макс.

в начале третьей четверти, т. е. при , коммутатор 3 соедин ет последовательно с выходной обмоткой источник добавочного напр жени Сдоб.з 5Свых. макс., и поэтому выходное напр жение Ui остаетс равным . макс., (см. фиг. 2, е). При повороте ротора от 135° до 225° нанр жение t/i измен етс от . макс, до Ч-бЬвых. макс.

в начале четвертой четверти, т. е. при , коммутатор 3 соедин ет последовательно с выходной обмоткой линейного вращающегос трансформатора источник добавочного напр жени /Удоб-4 + Ьвых.макс., и ПОэтому выходное напр жение L/i остаетс равным Н-6(Увых.макс. (см. фиг. 2, а). При повороте ротора от 225° до 315° напр жение Ui

измен етс от .макс. ДО -f 8(7вых. макс.

Таким образом, в результате выщеуказанных соединений обмоток линейного вращающегос трансформатора 1 и источников 2 добавочных напр жений при одном полном обороте ротора выходное напр жение преобразовател измен етс по линейному закону непрерывно от нул до максимального значени , равного +8f/Bbix. макс. При этом линейность выходного напр жени не зависит от точности значени угла, при котором производитс коммутаци .

Если в начале каждой из четвертей подключать добавочные напр жени , равные

соответственно: -3f/Bbix. макс., . макс.,

+ вых. макс, и +3t/Bbix. макс., ТО выходное нацр жение преобразовател будет измен тьс

по линейному закону непрерывно от

4ивых. макс. ДО Т4свых. макс.

Дл преобразовани угла поворота вала в напр жение, линейно измен ющеес при п

оборотах ротора, напр жение (/j (полученное, как указано выще, при одном обороте) суммируетс после каждого оборота с добавочным напр кением, равным Ui, умноженным на число оборотов, сделанных до подключени этого добавочного напр жени . Добавочное напр жение после первого оборота ротора составл ет Ui, а после (п-1)-го оборота составл ет (п-l)t/i. В результате п оборотов ротора выходпое напр жение преобразовател линейно измен етс от О до nUi.