SU765944A1 - Inductive angular displacement sensor - Google Patents

Inductive angular displacement sensor Download PDF

Info

Publication number
SU765944A1
SU765944A1 SU782565885A SU2565885A SU765944A1 SU 765944 A1 SU765944 A1 SU 765944A1 SU 782565885 A SU782565885 A SU 782565885A SU 2565885 A SU2565885 A SU 2565885A SU 765944 A1 SU765944 A1 SU 765944A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
stator
phase
section
sections
sensor
Prior art date
Application number
SU782565885A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Николаевич Каржавов
Владимир Николаевич Бродовский
Владимир Александрович Белоцерковский
Евгений Павлович Давыдов
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8670
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 В-8670 filed Critical Предприятие П/Я В-8670
Priority to SU782565885A priority Critical patent/SU765944A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU765944A1 publication Critical patent/SU765944A1/en

Links

Landscapes

  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве датчика углового положения вала, в частности в вентильных двигателях.The invention relates to electrical engineering and can be used as a sensor for the angular position of the shaft, in particular in valve motors.

Известны датчики угловых перемещений, содержащие статор с многофазной обмоткой и ферромагнитный фигурный ротор [1].Known sensors of angular displacements containing a stator with a multiphase winding and a ferromagnetic curly rotor [1].

Однако такие датчики имеют значительную потребляемую мощность, что обусловлено прохождением переменного магнитного потока через воздушный зазор.However, such sensors have significant power consumption due to the passage of an alternating magnetic flux through the air gap.

. Известен также датчик угловых перемещений, содержащий кольцевой шихтованный статор с т- фазной обмоткой, соединенной со входными и выходными клеммами, и ротор в виде 2рполюсного постоянного магнита (2].. An angular displacement sensor is also known, comprising an annular lined stator with a t-phase winding connected to the input and output terminals, and a rotor in the form of a 2-pole permanent magnet (2].

В известном датчике обмотка выполнена тороидальной. Изменение индуктивностей различных фаз обмотки происходит за счет подмагничивания соответствующих участков статора полем постоянного магнита. При этом в потокосцеплениях фаз образуется постоянная составляющая, что ограничивает глубину модуляции переменного выходного напряжения и снижает точность датчика. Это является недостатком известного устройства.In the known sensor, the winding is made toroidal. The change in the inductances of the various phases of the winding occurs due to the magnetization of the corresponding sections of the stator by the field of a permanent magnet. In this case, a constant component is formed in the phase flux linkages, which limits the modulation depth of the alternating output voltage and reduces the accuracy of the sensor. This is a disadvantage of the known device.

Цель изобретения — повышение точности за счет увеличения глубины модуляции выходного напряжения.The purpose of the invention is to increase accuracy by increasing the depth of modulation of the output voltage.

Это достигается тем, что в датчике угловых перемещений, содержащем кольцевой шихтованный статор с т-фазной обмоткой, соединенной со входными и выходными клеммами, и ротор в виде 2р-полюсного постоянного магнита, статор выполнен с наружным и внутренним, обращенным к ротору, ярмами, между которыми размещена зубцовая зона с 4ртК (где К — целое число), расположенная равномерно по окружности закрытыми пазами, а каждая фаза обмотки образована 4р секциями, каждая из которых выполнена путем встречной намотки проводников на К соседних зубцах, причем каждые 2р секции, расположенные на статоре с угловыми интервалами по -& рад., объединены последовательно в группы, а каждые^две группы, расположенные с интервалами по рад., соединены между собой, общая точка указанных групп подключена к выходной клемме данной фазы.This is achieved by the fact that in the angular displacement sensor containing an annular charged stator with a t-phase winding connected to the input and output terminals, and a rotor in the form of a 2-pole permanent magnet, the stator is made with external and internal yokes facing the rotor, between which there is a tooth zone with 4rtK (where K is an integer) located evenly around the circumference with closed grooves, and each phase of the winding is formed by 4r sections, each of which is made by counter-winding the conductors on K adjacent teeth, and every 2p sections located on the stator with angular intervals in - & rad. are combined in series into groups, and every ^ two groups located in intervals in rad. are interconnected, a common point of these groups is connected to the output terminal of this phase.

Сечение внутренного ярма статора выполнено не меньшим, чем половина сечения зубца, а сечение наружного ярма — превышающим сечение 5 зубца не менее, чем в раз.The cross section of the inner yoke of the stator is made not less than half the cross section of the tooth, and the cross section of the external yoke is greater than the cross section of the 5th tooth by at least a factor of one.

На фиг. ] дана конструктивная,' схема предлагаемого датчика; на фиг. 2 — показано расположение секций на статоре для двухфазного варианта датчика; на фиг. 3 дана схема соеди- ю нения секций.In FIG. ] given a constructive, 'scheme of the proposed sensor; in FIG. 2 - shows the arrangement of sections on the stator for a two-phase version of the sensor; in FIG. 3 is a diagram of the connection of sections.

Датчик (см. фиг. 1) содержит статор 1 и ротор 2, выполненный в виде постоянного магнита. Статор имеет два ярма — наружное 3 (большего сечения) и внутреннее 4 (меньшего сече- 15 ния), между которыми расположена зубцовая зона с расположенными равномерно по окружности 5 закрытыми, например, круглыми пазами 6 (зубцами).The sensor (see Fig. 1) contains a stator 1 and a rotor 2, made in the form of a permanent magnet. The stator has two yokes - external 3 (larger section) and internal 4 (smaller section 15 ), between which there is a tooth zone with 5 closed evenly around the circumference, for example, round grooves 6 (teeth).

Число пазовNumber of grooves

N = 4ртК, где р — число пар полюсов ротора, m — число фаз обмотки,N = 4rtK, where p is the number of pairs of rotor poles, m is the number of winding phases,

К - целое числоK is an integer

На фиг. 1 показана одна фаза обмотки, со- 25 держащая при двухполюсном роторе 2 4р-4 секции, каждая из которых выполнена путем встречной намотки проводников на К=4 соседних зубцах 6. При К=4, р=1 и т=2 общее число пдзов составляет N = 32. Каждые 2р=2 сек- 30 ции, расположенные на статоре с угловыми интервалами по = π рад., т.е. секции 7 и 8 и секции 9 и 10 соединены последовательно в группы, и две группы, расположенные на статоре с интервалами по gp-g*?соединение между 35 собой. Общая точка указанных групп подключена к выходной клемме 11 данной фазы, а свободные концы — к двум входным клеммам 12, 13.In FIG. 1 shows one phase of the winding, with 25 bipolar rotor 2 4p-4 sections, each of which is made by counter winding the conductors on K = 4 adjacent teeth 6. At K = 4, p = 1 and t = 2 the total number is N = 32. Every 2p = 2 sections 30 located on the stator with angular intervals of = π rad., i.e. sections 7 and 8 and sections 9 and 10 are connected in series into groups, and two groups located on the stator at intervals of gp-g * are the connection between themselves. The common point of these groups is connected to the output terminal 11 of this phase, and the free ends to two input terminals 12, 13.

Секции 14—17 второй фазы (см. фиг. 2) расположены на свободных зубцах 6 статора 1 между секциями 7-10. Секции 14 и 15, а также секции 16 и 17 объединены попарно в группы (см. фиг. 3). Группы соединены между 45 собой и подключены ко второй выходной клемме 18, а свободные концы второй фазы соединены со входными клеммами 12 и 13. В полученной таким образом полумостовой схеме выходные напряжения двухфазного датчика снимаются с клемм 11 и 18 относительно клеммы 19, соединенной со средней точкой источника литания.Sections 14-17 of the second phase (see Fig. 2) are located on the free teeth 6 of the stator 1 between sections 7-10. Sections 14 and 15, as well as sections 16 and 17 are combined in pairs into groups (see Fig. 3). The groups are interconnected 45 and connected to the second output terminal 18, and the free ends of the second phase are connected to the input terminals 12 and 13. In the resulting half-bridge circuit, the output voltages of the two-phase sensor are removed from the terminals 11 and 18 relative to the terminal 19 connected to the midpoint source of lithium.

При отсутствии средней точки источника питания обмотка двухфазного датчика может быть выполнена по мостовой схеме. При этом секции 7-10 и 14-17 наматываются двумя параллельными проводами и соединяются, как указано выше, образуя четыре пары групп, одно именные концы которых подключаются к разноименным входным клеммам. Выходное напряжение каждой фазы датчика снимается между одноименными общими точками соответствующих групп.In the absence of the midpoint of the power source, the winding of the two-phase sensor can be performed according to the bridge circuit. In this case, sections 7-10 and 14-17 are wound with two parallel wires and connected, as described above, forming four pairs of groups, one of whose nominal ends are connected to unlike input terminals. The output voltage of each phase of the sensor is removed between the same common points of the corresponding groups.

Общее число секций обмотки зависит от числа фаз m и числа пар полюсов ротора р.The total number of winding sections depends on the number of phases m and the number of pairs of poles of the rotor p.

Так, например, мостовая обмотка трехфазного датчика при р=2 содержит 12 секций. Каждая из трех фаз образуется четырьмя секциями аналогично фазе двухфазного датчика и подключается к одной из трех выходных клемм, между которыми образуются выходные напряжения.So, for example, the bridge winding of a three-phase sensor at p = 2 contains 12 sections. Each of the three phases is formed by four sections similarly to the phase of the two-phase sensor and is connected to one of the three output terminals, between which output voltages are generated.

Датчик работает следующим образом.The sensor operates as follows.

Каждая фаза обмотки, например фаза, образованная секциями 7—10, представляет собой индуктивный делитель напряжения, в котором индуктивность каждой из двух групп, например группы секций 7 и 8, зависит от положения ротора. Магнитный поток Фо постоянного магнита 2 замыкается преимущественно по наружному ярму 3 статора 1, имеющему большое сечение. При этом в положении, показанном на фиг. 1, он подмагничивает зоны расположения секций 7 и 8, и не затрагивает зоны расположения секций 9 и 10, поэтому секции 9 и 10 обладают максимальной индуктивностью, а секции 7 и 8 - минимальной. При этом переменное напряжение Un, приложенное к клеммам 12, 13, выделяется преимущественно на клеммах 11, 13. При повороте ротора на рад. соотношение индуктивностей изменяется на обратное, а при повороте на π рад становится аналогичным исходному. В результате напряжение на клемме 11 относительно клеммы 19 (см. фиг. 3) изменяется в функции двойного угла поворота по периодическому закону, который мо'жет быть установлен, · в частности, синусоидальным за счет соответствующего выбора геометрии ротора.Each phase of the winding, for example, the phase formed by sections 7-10, is an inductive voltage divider, in which the inductance of each of the two groups, for example the group of sections 7 and 8, depends on the position of the rotor. The magnetic flux f about the permanent magnet 2 is closed mainly on the outer yoke 3 of the stator 1, which has a large cross section. Moreover, in the position shown in FIG. 1, it magnetizes the zones of the sections 7 and 8, and does not affect the zones of the sections 9 and 10, so sections 9 and 10 have a maximum inductance, and sections 7 and 8 have a minimum. In this case, the alternating voltage U n applied to the terminals 12, 13 is allocated mainly at the terminals 11, 13. When the rotor is rotated by rad. the ratio of inductances is reversed, and when turned by π, rad becomes similar to the original. As a result, the voltage at terminal 11 relative to terminal 19 (see Fig. 3) changes as a function of the double angle of rotation according to the periodic law, which can be set, in particular, sinusoidal due to the corresponding choice of rotor geometry.

Магнитный поток Фо постоянного магнита 2 проходит через соседние зубцы статора (см. фиг. 1) .Поскольку проводники секции намотаны на соседних зубцах 6 встречно, постоянная составляющая в потокосцеплении секции и, следовательно, 'всей фазы уничтожается. Благодаря этому повышается. глубина модуляции выходного напряжения датчика. Для правильной работы устройства необходимо, чтобы постоянный магнит 2 обеспечивал сильное насыщение ”К” соседних зубцов и свободно проходил по наружному ярму 3, не насыщая его. Сечение внутреннего ярма 4, обеспечивающего прохождение только переменного магнитного потока ΦΝ , должно быть не меньшим, чем половина сечения зубца 6, а сечение наружного ярма 3 превышающим сечение зубца 6 не менее, чем в -J- раз, что обеспечивает прохождение половинного потока постоянного магнита 2.The magnetic flux Ф о of the permanent magnet 2 passes through the adjacent teeth of the stator (see Fig. 1). Since the conductors of the section are wound on adjacent teeth 6 in the opposite direction, the constant component in the flux linkage of the section and, therefore, the entire phase is destroyed. Thanks to this, it rises. depth of modulation of the output voltage of the sensor. For the correct operation of the device it is necessary that the permanent magnet 2 provides strong saturation "K" of adjacent teeth and freely passes through the outer yoke 3, without saturating it. The cross section of the inner yoke 4, providing passage of only an alternating magnetic flux Φ Ν , should be no less than half the cross section of the tooth 6, and the cross section of the outer yoke 3 exceeding the cross section of the tooth 6 no less than -J-, which ensures the passage of half the constant flux magnet 2.

Повышение глубины модуляции переменного напряжения позволяет увеличить амплитуду выходного напряжения. Благодаря этому повыша- 5 ется точность датчика. В связи с тем, что переменное магнитное поле Ф^не проходит через воздушный зазор, замыкаясь по магнитопроводу статора 1 вокруг закрытых пазов 6, значительно снижается мощность, потребляемая дат- 10 чиком из сети переменного тока.Increasing the depth of modulation of the AC voltage allows you to increase the amplitude of the output voltage. This improves the accuracy of the sensor. Due to the fact that the alternating magnetic field Ф ^ does not pass through the air gap, closing along the magnetic circuit of stator 1 around closed slots 6, the power consumed by the sensor from the AC mains is significantly reduced.

Предлагаемый датчик может быть выполнен с малой аксиальной длиной, что создает преимущества при его использовании в качестве встроенного датчика положения в вентильных 15 двигателях.The proposed sensor can be made with a small axial length, which creates advantages when it is used as a built-in position sensor in valve 15 engines.

точности за счет увеличения глубины модуляции выходного напряжения, статор выполнен с наружным и внутренним, обращенным к ротору, ярмами, между которыми размещена зубцовая зона с 4ртК (где К - целое число), расположен ное равномерно по окружности закрытыми пазами, а каждая фаза обмотки образована 4р секциями, каждая из которых выполнена путем встречной намотки проводников на К соседних зубцах, причем каждые 2р секции, расположенные на статоре с угловыми интервалами по рад., объединены последовательно в группы, а каждые две группы, расположенные с интервалами по Л рад, соединены между собой, общая тотка ^казанных групп подключена к выходной клемме данной фазы, а сечение внутреннего ярмаaccuracy by increasing the depth of modulation of the output voltage, the stator is made with external and internal, facing the rotor, yokes, between which there is a tooth zone with 4rtK (where K is an integer) located uniformly around the circumference with closed grooves, and each phase of the winding is formed 4p sections, each of which is performed by counter winding the conductors on K adjacent teeth, and every 2p sections located on the stator with angular intervals in rad. Are combined in series into groups, and every two groups is located s with intervals A glad interconnected total Totkov ^ seemed groups connected to the output terminal of the phase, and the internal cross section of the yoke

Claims (2)

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в качестве датчика углового положени  вала, в частности в вентильных двигател х. Известны датчики угловых перемещений, содержащие статор с многофазной обмоткой и ферромагнитный фигурный ротор 1. Однако такие датчики имеют значительную потребл емую мощность, чю обусловлено прохождением переменного магнитного потока через воздушный зазор. . Известен также датчик угловых перемещений содержащий кольцевой шихтованный статор с т-фазной обмоткой, соединенной со входными и выходными клеммами, к ротор в виде 2рполюсного посто нного магнита 2. В известном датчике обмотка выполнена тороидальной. Изменение индуктивностей различных фаз обмотки происходит за счет подма ничивани  соответствующих участков статора полем посто нного матита. При этом в потокосцеплени х фаз образуетс  посто нна  состав л юща , что ограничивает глубину модул ции переменного выходного напр жени  и снижает точность датчика. Это  вл етс  недостатком известного устройртва. Цель изобретени  довышение точности за счет увеличени  глубины модул ции выходного напр жени . Это достигаетс  тем, что в датчике угловых перемещений, содержащем кольцевой шихтованный статор с т-фазной обмоткой, соединенной со входными и выходными клеммами, и ротор в виде 2р-полк)сного посто нного магнита, статор выполнен с наружным и внутренним, обращенным к ротору,  рмалш, между которыми размещена зубцова  зона с 4ртК (где К - целое число), расположенна  равномерно по окружности закрытыми пазами, а кажда  фаза обмотки образована 4р секци ми, кажда  из которых аьшолнена встречной намотки проводников на К соседних зубцах, причем каждые 2р секции, расположенные на статоре с угловыми интервалами по - рад., объединены последовательно в группы, а каждые две группы, расположенные с интервалами по j- рад., соединены между собой, обща  точка указанных 37 групп подключена к вмходной клемме данной фазы. Сечение внутренного  рма статора выполнено не меньшим, чем половина сечени  зубца, а сечение наружного  рма - превышающим сечение зубца не менее, чем в раз. На фиг. 1 дана конструктивна ; схема предлагаемого датчика; на фиг. 2 - показано расположение сек1шй на статоре дл  двухфазного варианта датчика; на фиг. 3 дана схема соединени  секций. Датчик (см. фиг. 1) содержит статор I и ротор 2, выполненный в виде посто нного магнита . Статор имеет два  рма - наружное 3 (боль шего сечени ) и внутреннее 4 (меньшего сечени ), между которыми расположена зубцова  зона с расположенными равномерно по окружности 5 закрытыми, например, круглыми пазами 6 (зубцами). Число пазов N 4ртК, где р - число пар полюсов ротора, m - число фаз обмотки, К - целое число На фиг. 1 показана одна фаза обмотки, содержаща  при двухполюсном роторе 2 4р-4 секции, кажда  из которых выполнена путем встречной намотки проводников на соседних зубцах 6. При , и общее число пдзов составл ет N 32. Каждые секции , расположенные на статоре с угловыми интервалами по -g JT рад., т.е. секции 7 и 8 и секции 9 и 10 соединены последовательно в группы, и две группы, расположенные на стато тг 5Г ре с интервалами по 2,соединеные между собой. Обща  точка указанных групп подключена к выхддной клемме 11 данной фазы, а свободные концы - к двум входным клеммам 12, 13. Секции 14-17 второй фазы (см. фиг. 2) расположены на свободных зубцах 6 статора 1 между секци ми 7-10. Секции 14 и 15, а также секции 16 и 17 объединены попарно в группы (см. фиг. 3). Группы соединены между собой и подключены ко второй выходной кЛем ме 18, а свободные концы второй фазы соединены со входными клеммами 12 И 13. В полу ченной таким образам полумостовой схеме выходные напр жени  двухфазного датчика снима ютс  с клемм 11 и 18 относительно клеммы 1 соединенной со средней точкой источника литани . При отсутствии средней точки источника пита ни  обмотка двухфазного датчика может быть выполнена по мостовой схеме. При этом секции 7-10 и 14-17 наматываютс  двзм  параллельными проводами и соедин ютс , как указано выше, образу  четыре пары групп, одноименные концы которых подключаютс  к разноименным входным клеммам. Выходное напр жение каждой фазы датчика снимаетс  между одноименными общими точками соответствующих групп. Общее число секций обмотки зависит от числа фаз m и числа пар полюсов ротора р. Так, например, мостова  обмотка трехфазного датчика при содержит 12 секций. Кажда  из трех фаз образуетс  четырьм  секци ми аналогично фазе двухфазного датчика и подключаетс  к одной из трех выходных клемм, между KOTOpbjMH образуютс  выходные напр жени . Датчик работает следующим образом. Кажда  фаза обмотки, например фаза, образованна  секци ми 7-10, представл ет собой индуктивный делитель напр жени , в котором индуктивность каждой из двух групп, например группы секций 7 и 8, зависит от положени  ротора. Магнитный поток Фо посто нного магнита 2 замыкаетс  преимущественно по наружному  рму 3 статора 1, имеющему большое сечение. При этом в положении, показанном на фиг. I, он подмагничивает зоны расположени  секций 7 и 8, и не затрагивает зоны расположени  секций 9 и 10, поэтому секдаи 9 и 10 ,обладают максимальной индуктивностью, а секции 7 и 8 - минимальной. При этом переменное напр жение , приложенное к клеммам 12, 13, вьщел етс  преимущественно на клеммах 11, 13. При повороте ротора на-j рад. соотношение индуктивностей измен етс  на обратное , а при повороте на   рад становитс  аналогичным исходному. В результате напр жение на клемме 11 относительно клеммы 19 (см. фиг. 3) измен етс  в функции двойного угла поворота по периодическому закону, который мо:жет быть установлен, в частности, синусоидальным за счет соответствующего выбора геометрии ротора. Магнитный поток Фо посто нного магнита 2 проходит через соседние зубцы статора (см. фиг. 1).Поскольку проводники секции намотаны на соседних зубцах 6 встречно, посто нна  составл юща  в потокосцеплении секции и, следовательно , всей фазы уничтожаетс . Благодар  этому повьпиаетс . глубина модул ции выходного напр жени  датчика. Дл  правильной работы устройства необходимо, чтобы посто нный магнит 2 обеспечивал сильное насыщение К соседних зубцов и свободно проходил по наружному  рму 3, не насыща  его. Сечение внутреннего  рма 4, обеспечивающего прохождение только переменного магнитного потока Ф, , должно быть не меньшим, чем половина сечени  зубца 6, а сечение наружного  рма 3 - превышающим сечение зубца 6 не менее, чем в -g- раз, что обеспечивает прохождение половинного потока посто нного магнита 2. Повышение глубины модул ции переменного напр жени  позвол ет увеличить амплитуду вы ходного напр жени . Благодар  этому повьнпаетс  точность датчика. В св зи с тем, что пере менное магнитное поле проходит через воздушный зазор, замыка сь по машитопроводу статора 1 вокруг закрытых пазов 6, значительно снижаетс  мощность, потребл ема  датчиком из сети переменного тока. Предлагаемый датчик может быть вьшолнен с малой аксиальной длиной, что создает преимущества при его использовании в качестве встроенного датчика положени  в вентильных двигател х. Формула изобретени  Индуктивный датчик угловых перемещений , содержащий кольцевой шихтованный статор с т-фазной обмоткой, соединекной со вход ными и выходными клеммами, и ротор в виде 2р-полюсного посто нного магнита, о т л ичающийс  тем, что, с целью повышени точности за счет увеличени  глубины модул ции выходного напр жени , статор вьшолнен с наружным и внутренним, обращенным к ротору,  рмами , между которыми размешена зубцова  зона с 4ртК (где К - целое число), расположенное равномерно по окружности закрытыми пазами , а кажда  фаза обмотки образована 4р секци ми, кажда  из которых выполнена путем встречной намотки проводников на К соседних зубцах, причем каждые 2р секции, расположенные на статоре с угловыми интервалами по 5 рад., объединены последовательно в группы, а каждые две группы, расположенные с интервалами по Ж рад, соединены между собой, обща  тс ка указанных групп подключена к выходной клемме данной фазы, а сечение внутреннего  рма статора выполнено не меньшим, чем половина сечени  зубца, и сечение наружного  рма - пре- вышающим сечением зубца не менее, чем в г- раз. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1054354, кл. 74 b 8оз, 1959. The invention relates to electrical engineering and can be used as a sensor for the angular position of the shaft, in particular in valve motors. Angular displacement sensors are known that contain a stator with a multi-phase winding and a ferromagnetic shaped rotor 1. However, such sensors have significant power consumption due to the passage of a variable magnetic flux through the air gap. . Also known is an angular displacement sensor containing an annular laminated stator with a T-phase winding connected to the input and output terminals to the rotor in the form of a 2polar permanent magnet 2. In a known sensor, the winding is toroidal. The change in the inductances of the various phases of the winding occurs due to the sublimation of the corresponding parts of the stator by a field of permanent matite. In this case, a constant component is formed in the flux couplings of the phases, which limits the modulation depth of the variable output voltage and reduces the accuracy of the sensor. This is a disadvantage of the known device. The purpose of the invention is to increase accuracy by increasing the modulation depth of the output voltage. This is achieved by the fact that in the angular displacement sensor containing an annular laminated stator with a T-phase winding connected to the input and output terminals, and a rotor in the form of a 2p-pole permanent magnet, the stator is made with an external and internal rotor facing , Rmalsh, between which there is a tooth zone with 4 rtK (where K is an integer), is evenly distributed around the circumference with closed grooves, and each phase of the winding is formed by 4p sections, each of which is filled with opposite winding of conductors on K adjacent teeth, each s 2p section disposed on the stator with angular spacings -. glad combined sequentially in groups, and every two groups located at intervals along j- glad interconnected, the total point of said 37 groups vmhodnoy terminal connected to the phase.. The cross section of the internal stator of the stator is made not less than half of the cross section of the tooth, and the cross section of the external frame is not less than fold than the cross section of the tooth. FIG. 1 is given constructively; scheme of the proposed sensor; in fig. 2 - shows the location of a sec on the stator for a two-phase sensor; in fig. 3 gives the section connection diagram. The sensor (see Fig. 1) contains a stator I and a rotor 2, made in the form of a permanent magnet. The stator has two chambers — an outer 3 (of a larger cross section) and an inner 4 (of a smaller cross section), between which there is a dentate zone with evenly spaced circumferentially 5 closed, for example, circular grooves 6 (dents). The number of slots is N 4mtK, where p is the number of pairs of rotor poles, m is the number of phases of the winding, K is an integer. In FIG. 1 shows one phase of a winding with a bipolar rotor having 2 4p-4 sections, each of which is made by counter-winding of conductors on adjacent teeth 6. When, and the total number of pdzs is N 32. Each section located on the stator with angular intervals along -g JT glad. i. Sections 7 and 8 and Sections 9 and 10 are connected in series into groups, and the two groups located on the Stato 5 5 D with intervals of 2 are interconnected. The common point of these groups is connected to the output terminal 11 of this phase, and the free ends to the two input terminals 12, 13. Sections 14-17 of the second phase (see Fig. 2) are located on the free teeth 6 of the stator 1 between sections 7-10 . Sections 14 and 15, as well as sections 16 and 17 are combined in pairs into groups (see Fig. 3). The groups are interconnected and connected to the second output terminal CLEAN 18, and the free ends of the second phase are connected to the input terminals 12 and 13. In the half-bridge circuit thus obtained, the output voltages of the two-phase sensor are removed from terminals 11 and 18 relative to terminal 1 connected the midpoint of the litany source. In the absence of the midpoint of the power source, the winding of the two-phase sensor can be performed using a bridge circuit. In doing so, sections 7-10 and 14-17 are wound with dvm parallel wires and are connected, as indicated above, to form four pairs of groups, the like ends of which are connected to opposite input terminals. The output voltage of each phase of the sensor is taken off between the same common points of the respective groups. The total number of winding sections depends on the number of phases m and the number of pairs of rotor poles p. For example, the pavement winding of a three-phase sensor with contains 12 sections. Each of the three phases is formed by four sections similar to the phase of a two-phase sensor and connected to one of the three output terminals. Output voltages are generated between KOTOpbjMH. The sensor works as follows. Each winding phase, for example, the phase formed by sections 7-10, is an inductive voltage divider, in which the inductance of each of two groups, for example groups of sections 7 and 8, depends on the position of the rotor. The flux P0 of the permanent magnet 2 is closed mainly along the outer rom 3 of the stator 1, which has a large cross section. In this case, in the position shown in FIG. I, it magnetises the zones of the sections 7 and 8, and does not affect the zones of the sections 9 and 10, therefore, section 9 and 10, have the maximum inductance, and sections 7 and 8 - the minimum. In this case, the alternating voltage applied to the terminals 12, 13, occurs mainly at terminals 11, 13. When the rotor turns on-j rad. the inductance ratio is reversed, and when turned to rad it becomes similar to the original. As a result, the voltage at terminal 11 relative to terminal 19 (see Fig. 3) changes as a function of double rotation angle according to a periodic law, which can be set, in particular, sinusoidal, by appropriately selecting the rotor geometry. The magnetic flux Pho of the permanent magnet 2 passes through the adjacent stator teeth (see Fig. 1). Since the section conductors are wound on the adjacent teeth 6 oppositely, the section constituting in the flux linkage and, therefore, is destroyed throughout the phase. Thanks to that modulation depth of the sensor output voltage. For proper operation of the device, it is necessary for the permanent magnet 2 to provide a strong saturation of the adjacent teeth and to pass freely on the outer collar 3 without saturating it. The cross section of the inner frame 4, which allows only a variable magnetic flux Φ, to pass, must be no less than half the section of the tooth 6, and the cross section of the outer frame 3 must not exceed the section of the wave 6 more than the cross section of the wave, which ensures the passage of half the flow constant magnet 2. Increasing the modulation depth of an alternating voltage allows increasing the amplitude of the output voltage. Due to this, the accuracy of the sensor is increased. Due to the fact that the alternating magnetic field passes through the air gap, closing the stator 1 lead line around the closed grooves 6 greatly reduces the power consumed by the sensor from the AC network. The proposed sensor can be made with a small axial length, which creates advantages when used as an integrated position sensor in valve motors. Claims of the invention: An inductive angular displacement sensor comprising an annular charge stator with a t-phase winding connected to input and output terminals, and a rotor in the form of a 2p-pole permanent magnet, with the aim of improving accuracy by increasing the modulation depth of the output voltage, the stator is made with external and internal rotor-facing roms, between which a tooth zone with 4 mTK (where K is an integer) is spaced, evenly circumferentially closed with grooves, and each phase is wound ki is formed by 4p sections, each of which is made by counter-winding of conductors on K adjacent teeth, each 2p section located on the stator with angular intervals of 5 rad. are combined successively into groups, and every two groups spaced at intervals along W rad, are interconnected, the total TSA of these groups is connected to the output terminal of this phase, and the cross section of the inner stator stator is made not less than half of the tooth cross section, and the outer cross section is higher than the cross section of the tooth not less than times . Sources of information taken into account in the examination 1.Patent of Germany No. 1054354, cl. 74 b 8oz, 1959. 2.Юферов Ф, М., Электрические машины втоматических устройств М.,Высша  школа 1976, рис. 13.24, с. 376.2. Yuferov F, M., Electric machines of automatic devices M., Higher School 1976, fig. 13.24, p. 376.
SU782565885A 1978-01-09 1978-01-09 Inductive angular displacement sensor SU765944A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782565885A SU765944A1 (en) 1978-01-09 1978-01-09 Inductive angular displacement sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782565885A SU765944A1 (en) 1978-01-09 1978-01-09 Inductive angular displacement sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU765944A1 true SU765944A1 (en) 1980-09-23

Family

ID=20742854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782565885A SU765944A1 (en) 1978-01-09 1978-01-09 Inductive angular displacement sensor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU765944A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807016C1 (en) * 2023-09-01 2023-11-08 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания" Non-volatile shaft angle sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2807016C1 (en) * 2023-09-01 2023-11-08 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Предприятие "Томская Электронная Компания" Non-volatile shaft angle sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5757182A (en) Variable-reluctance-type angular rotation sensor with sinusoidally distributed winding
US6072257A (en) Dual excitation electrical machine, and especially motor vehicle alternator
JPS6331453A (en) Electric equipment
US6396181B1 (en) Rotating maching with advanced excitation means
US2790098A (en) Polyphase synchronous machine
JPH11262230A (en) Magnetic flux rectifying electrical apparatus
SU765944A1 (en) Inductive angular displacement sensor
RU2188494C1 (en) Thyratron motor with built-in transducers of speed and angular position of rotor
RU2076433C1 (en) Synchronous motor with electromagnetic reduction
JPS61221559A (en) Generator
RU2256276C2 (en) Butt-end momentum motor
RU2047936C1 (en) Synchronous motor
RU2076437C1 (en) Synchronous set
SU1034129A2 (en) Inductive angle displacement transducer
SU1527689A1 (en) Thyratron electric motor
SU801195A1 (en) Synchronous gearmotor
SU830616A1 (en) Ac electric motor
SU1128345A1 (en) Single-phase combined winding
SU1427509A1 (en) Thyratron motor
SU767906A1 (en) Polyphase inductor electric motor
SU1539903A1 (en) Electric machine three-phase/single-phase combined winding
RU1798865C (en) Induction reducer
CN117219425A (en) Discrete reluctance rotary transformer
SU661689A1 (en) Heteropolar inductor generator
SU752645A1 (en) Contactless multiphase syncronous switching generator