SU571857A1 - Contactless angle converter - Google Patents

Contactless angle converter

Info

Publication number
SU571857A1
SU571857A1 SU7602315035A SU2315035A SU571857A1 SU 571857 A1 SU571857 A1 SU 571857A1 SU 7602315035 A SU7602315035 A SU 7602315035A SU 2315035 A SU2315035 A SU 2315035A SU 571857 A1 SU571857 A1 SU 571857A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
plates
rotor
stator
converter
magnetic circuit
Prior art date
Application number
SU7602315035A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мячеслав Иванович Смирнов
Ирина Александровна Бережнова
Юрий Петрович Перфильев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3697
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 Предприятие П/Я А-3697 filed Critical Предприятие П/Я А-3697
Priority to SU7602315035A priority Critical patent/SU571857A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU571857A1 publication Critical patent/SU571857A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА(54) CONTACTLESS ANGLE CONVERTER

1one

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и предназначено дл  преобразовани  угла поворота вала в последовательность импульсов, число которых пропорционально углу поворота.The invention relates to the field of automation and computer technology and is intended to convert the angle of rotation of the shaft into a sequence of pulses, the number of which is proportional to the angle of rotation.

Известны индукционные преобразователи угла поворота вала в последовательность электрических импульсов, число которых пропорционсшьно углу поворота . Известные преобразователи содержат статор и ротор, выполненные шихтованными из пластин магнитом гког материала. Ротор по внешней образующей снабжен зубцами. Статор выполнен с  вно выраженными полюсдАШ. На восьм полюсах статора выполнены зубцы, аналогичные ротору. Шаг зубцов соседних полюсов смещен на 1/2 зубцового делеНИН . На двух взаимно противоположных полюсах статора (без зубцов) расположены обмотки возбуждени , соединенные между собой последовательно-согласно, на остальных полюсах статора разметщены обмотки считывани , соединенные через одну последовательно-встречно Known induction converters angle of rotation of the shaft in a sequence of electrical pulses, the number of which is proportional to the angle of rotation. Known transducers contain a stator and a rotor made of magnetically hog material laminated from the plates. The rotor on the outer generatrix is provided with teeth. The stator is made with pronounced poledash. At the eight poles of the stator are made teeth, similar to the rotor. The pitch of the teeth of the adjacent poles is shifted by 1/2 of the crown delineate. At the two mutually opposite poles of the stator (without teeth) are located the excitation windings connected to each other in a series-consistent manner; on the other poles of the stator, the read windings are connected, connected through one series-opposite

Известны также преобразователи угла, магнитопроводы статора и ротора которых выполнены шихтован)Лми, не сущими обмотки с различными числами пар полюсов 2.Angle transducers are also known, the stator and rotor magnetic cores of which are made of laminated) Lmi, non-existent windings with different numbers of pairs of poles 2.

Известные преобразователи имеют низкую точность преобразовани  информации из-за наличи  технологических погрешностей и эксцентриситета. Разрешающа  способность известных преобразователей также невелика и определ етс  величиной зубца, которую в шихтованных магнитопроводах ие удаетс  выполнить достаточно малой.Known converters have low accuracy of information conversion due to the presence of technological errors and eccentricity. The resolution of the known transducers is also small and is determined by the size of the tooth, which in the laminated magnetic cores can not be performed sufficiently small.

Кроме того, известен преобразователь угол-код, который содержит статор с обмотками возбуждени  и считывани , магнитопровод которого выполнен в виде П-образных ферромагнитных пластин, и безобмоточный ротор, маг«итопровод которого выполнен в виде пр моугольных пластин З.In addition, an angle-code converter is known which contains a stator with excitation and reading windings, the magnetic circuit of which is made in the form of U-shaped ferromagnetic plates, and a non-winding rotor, the magnets of which are made in the form of rectangular plates Z.

Данное устройство  вл етс  наиболе Близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.This device is the most Close to the invention in its technical essence and the achieved result.

Claims (3)

В таком преобразователе технологические погрешности изготовлени  отдельных элементов оказывают вли ние на точность преобразовани  угла в электрический сигнал. Это объ сн етс  тем, что отдельные пластины магнитопровода статора сгруппированы в полюса , на которых размещены считывающие о&мотки, и поэтому одновременно в фор мировании выходного сигнала преобразовател  участвует ограниченное число пластин магнитопровода ротора. Кроме того, дискретное расположение полюсов статора исключает возможность использовани  эффекта кругового осреднени  погрешностей. Поэтому большое вли ние на точность преобразовани  оказывает эксцентриситет ротора относительно статора. Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовани . Это достигаетс  тем, что в бесконтактном преобразователе, содержащек статор с обмотками считывани  и возбуждени , магнитопровод .которого выполнен в виде П-образных ферромагнитных пластин, ротор, магнитопровод которого выполнен в виде пр моугольных пластин, ферромагнитные пластины ротора и статора уложены равномерно по окружности, причем на статоре плас тины выполнены различной высоты, расположены в чередующейс  последовности с шагом, равным 1, 5 Гр , а кажда  из указанных обмоток составлена из двух концентрических секций, одна из которых охвачена всеми П-образными пластинами статора, а друга  - пластинами большей высоты, где Тр - шаг пластин ротора. На фиг. 1 изображен бесконтактный преобразователь угла; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1. Преобразователь угла содержит ста тор 1 и ротор In such a transducer, technological errors in the manufacture of individual elements influence the accuracy of converting the angle into an electrical signal. This is due to the fact that the individual plates of the stator magnetic circuit are grouped into poles on which the reading and ampoules are placed, and therefore at the same time a limited number of rotor magnetic core plates are involved in forming the output signal of the converter. In addition, the discrete arrangement of the stator poles eliminates the possibility of using the effect of circular averaging errors. Therefore, the rotor eccentricity relative to the stator has a great influence on the conversion accuracy. The aim of the invention is to improve the accuracy of the conversion. This is achieved by the fact that in a contactless transducer containing a stator with reading and excitation windings, the magnetic circuit is made in the form of U-shaped ferromagnetic plates, the rotor whose magnetic circuit is made in the form of rectangular plates, the ferromagnetic plates of the rotor and stator are laid evenly around the circumference, the plates on the stator are made of different heights, arranged in alternating sequences with a step equal to 1, 5 Gy, and each of these windings is composed of two concentric sections, one of which is This is covered by all U-shaped plates of the stator, and the other - by plates of greater height, where Tp is the pitch of the rotor plates. FIG. 1 shows a contactless angle converter; in fig. 2 is a section along A-A in FIG. 1. Angle converter contains one hundred torus 1 and rotor 2. Ротор представл ет собой кольцевую конструкцию из немагнитного материала, по наружной образующей которого равномерно с заданным шагом расположены пластины магнитопровода из ферромагнитного материала 2. The rotor is an annular structure made of a non-magnetic material, the outer core of which is evenly arranged with a predetermined pitch magnetic plates of a ferromagnetic material. 3. Статор также выполнен кольцевым из немагнитного материала, по внутренней образующей которого равно мерно с шагом, равным 1,5 Тр , где Тр шаг пластин ротора, расположены П-об разные пластины 4 и 5, выполненные и ферромагнитного материала. Пластины 4 и 5 магнитопровода ста тора выполнены разной длины и расположены в чередующейс  последовательности . Обмотки возбуждени  6 и считывани  7 имеют кольцевую форму и расположены концентрично оси вращени  ротора и кажда  из них составлена из двух секций. Одна секци  каждой обмо ки охвачена пластинами 4 и 5, а друга  секци  обмоток охвачена только пластиншли 5, имеющими большую высот Преобразователь угла представл ет собой трансформаторное устройство с переменньи- коэффициентом трансформации . Коэф;.;щиент трансформации может измен тьс  от некоторой минимальной до некоторой максимальной величины в зависимости от взаимного положени  магнитопровода ротора и статора. Магнитный поток, возникающий в преобразователе при питании обмоток возбуждени  током переменной частоты, распредел етс  по пластинам магнитопровода пропорционально проводимост м магнитной цепи. Так как шаг пластин ротора в полтора раза меньше шага пластин статора, то при совпадении пластин ротора, например , с короткими пластинами 4 статора , пластины 5 статора наход тс  в середине промежутка между пластинами ротора. При этом проводимость магнитной цепи: ротор-пластины 4 - максимальна , и ЭДС , наведенна  в секции обмотки считывани , проход щей через эти пластины, максимальна. Проводимость магнитной цепи : ротор-пластины 5 - минимсшьна, и ЭДС, наведенна  в секции обмотки считывани ,охваченной пластинами 5, минимальна. Так как секции обмотки считывани  включены последовательно встречно, на выходе преобразовател  по вл етс  сигнал , величина которого равна разности ЭДС ., наведенных в секци х обмотки считывани . При повороте ротора на 1/4 шага от предыдущего положени  проводимости магнитных цепей будут одинаковы, ЭДС наведенные в каждой обмотке считывани , равны, и суммарное напр жение выходного сигнала будет равно нулю. Таким образом, при вращении ротора в обмотке считывани  преобразовател  наводитс  ЭДС / периодически измен юща с  от нул  до максимального значени  2п раз за один оборот ротора, где п. - число пластин ротора. Сигнал на выходе преобразовател  имеет вид баланско-модулированных колебаний с несущей частотой, равной частоте возбуждени  преобразовател , и с огибающей частотой, пропорциональной произведению скорости вращени  ротора на число его зубцов. Огибающа  выходного сигнала измен етс  по закону синуса от угла поворота ротора относительно статора. Вследствие эффекта кругового осреднени  погрешностей снижено вли ние технологических погрешностей изготовлени  отдельных деталей и зксцентриа41тета ротора относительно статора на точность преобразовани  угла поворота вала в электрический сигнал, что, в свою очередь, приводит к повы1иению точности преобразовани  и разрешающей способности устройства. Формула изобретени  Бесконтактный преобразователь угла, содержащий статор с обмотками возбуж3. The stator is also made annular from a non-magnetic material, along the internal generator of which is uniformly with a step equal to 1.5 Tr, where Tr is the pitch of the rotor plates, there are P-o different plates 4 and 5, made of a ferromagnetic material. The plates 4 and 5 of the stator magnetic circuit are made of different lengths and are arranged in alternating sequence. The excitation windings 6 and readings 7 have an annular shape and are concentric with the axis of rotation of the rotor and each of them is composed of two sections. One section of each winding is covered by plates 4 and 5, and the other section of windings is covered by only plate 5, which have greater heights. The angle converter is a transformer device with variable transformation ratio. Ratio;.; The transient transformation can vary from some minimum to some maximum value depending on the relative position of the rotor and stator magnetic circuit. The magnetic flux arising in the converter when the excitation windings are supplied with a variable frequency current is distributed over the magnetic core plates in proportion to the conductivities of the magnetic circuit. Since the pitch of the rotor plates is one and a half times smaller than the pitch of the stator plates, when the rotor plates coincide, for example, with the short stator plates 4, the stator plates 5 are in the middle of the gap between the rotor plates. In this case, the conductivity of the magnetic circuit: the rotor-plate 4 is maximum, and the EMF induced in the section of the read winding passing through these plates is maximum. The conductivity of the magnetic circuit: the rotor-plate 5 is minimal, and the EMF induced in the readout winding section enclosed by the plates 5 is minimal. Since the readout winding sections are connected in series with each other, a signal appears at the output of the converter, the value of which is equal to the difference in emf induced in the readout winding sections. When the rotor is rotated 1/4 of a step from the previous position, the conductivities of the magnetic circuits will be the same, the emf induced in each winding of the readout will be equal, and the total voltage of the output signal will be zero. Thus, when the rotor rotates, the EMF / periodically changes from zero to a maximum value of 2n times per rotor, where n is the number of rotor plates. The signal at the output of the converter has the form of balanced-modulated oscillations with a carrier frequency equal to the excitation frequency of the converter and with an envelope frequency proportional to the product of the rotor speed and the number of its teeth. The output bend varies sinely with the angle of rotation of the rotor relative to the stator. Due to the effect of circular averaging errors, the influence of technological errors in the manufacture of individual parts and the rotor centricity relative to the stator on the accuracy of converting the angle of rotation of the shaft into an electrical signal is reduced, which in turn leads to an increase in the accuracy of the device and resolution. Claims of the Contactless Angle Converter Containing a Stator with Winding Excitation
SU7602315035A 1976-01-12 1976-01-12 Contactless angle converter SU571857A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7602315035A SU571857A1 (en) 1976-01-12 1976-01-12 Contactless angle converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU7602315035A SU571857A1 (en) 1976-01-12 1976-01-12 Contactless angle converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU571857A1 true SU571857A1 (en) 1977-09-05

Family

ID=20645867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU7602315035A SU571857A1 (en) 1976-01-12 1976-01-12 Contactless angle converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU571857A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545529C1 (en) * 2014-03-24 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Inductive rotation angle converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2545529C1 (en) * 2014-03-24 2015-04-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Inductive rotation angle converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3281655A (en) Inductive multi-speed resolver
US2759116A (en) Induction type tachometer
US3041486A (en) Variable reluctance device
US5444368A (en) Differential reactance permanent magnet position transducer
US3810136A (en) Digital position sensor
US4659953A (en) Magnetic structure for synchro and tachometer
US2866913A (en) Multipole pair resolver
SU571857A1 (en) Contactless angle converter
SU974273A1 (en) Rotation speed converter
SU145920A1 (en) Contactless functional converter
US3618075A (en) Analog-digital converter
SU309386A1 (en) CORNER CONVERTER
SU1091203A1 (en) Converter of angular position of shaft to phase
SU773848A1 (en) Linear displacement sine-cosine sensor
SU399976A1 (en) WINDING OF THE MULTIPOLUS SINUS-COSINUS ROTATING TRANSFORMER
RU194081U1 (en) Dual Count Induction Reducer
SU590595A1 (en) Differential air-core transformer-type angular displacement transducer
SU782068A1 (en) Rotary transformer
SU817894A1 (en) Displacement sensor-inductor
SU705261A1 (en) Shaft rotation angle sensor
SU141193A1 (en) Induction Angle-to-Pulse Transducer
SU1674326A1 (en) Two-reading synchro resolver
SU858052A1 (en) Shaft angular position-to-code converter
SU109963A1 (en) Induction Phaser
SU800611A1 (en) Angular displacement transducer