SU815774A1 - Поворотный трансформаторныйпРЕОбРАзОВАТЕль - Google Patents

Description

(54) ПОВОРОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБР.АЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относитс  к электроте.хнике , в частности к регулировочным трансформаторам с изменением магнитной проницаемости сердечника.

Известны дифференциальные трансформаторные датчики (поворотные трансформаторы ), служащие дл  измерени  и преобразовани  угловых леремецдений. Конструкци  такого поворотного трансформатора состоит из Ш-образного магнитопровода, на котором расположены первична  и две вторичные обмотки и поворотного  кор . Первична  обмотка питаетс  переменным напр жением, а во вторичной, дифференциально включенных, обмотках находитс  напр жение,  вл ющеес  функцией положени   кор  1.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  наличие радиальной силы магнитного взаимодействи   кор  со статором, увеличивающей трение в опорах, а также ограниченный угол, например в поворотных устройствах с большим сроком службы, а также в устройствах, где трубуетс  за полный поворот  кор  (на 360°) получить большое количество импульсов выходного сигнала .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  датчик импульсов , который осуществл ет преобразование угла поворота подвижной части (до 360°) в число электрических импульсов. Датчик состоит из статора с полюсами и ротора . На полюсах статора располагаютс  первична  обмотка возбуждени  и вторичные обмотки. При повороте ротора, вследствие изменени  проводимости между полюсами статора и ротором, измен етс  выходное напр жение 2.

Однако воздушные зазоры в магнитной цепи обмоток такого датчика снижают магнитный поток, возбуждаемый первичной обмоткой, что приводит к возрастанию тока холостого хода, увеличению собственных потерь и снижению КПД. Этот недостаток сказываетс , когда требуетс  поместить в зазор между  корем и статором герметичную мембрану дл  разделени  полостей статора и ротора, т.е. в р де герметичных ycfpoйcтв такой датчик малоэффективен. Кроме того, в таких конструкци х датчиков примен ютс  всыпные обмотки, что усложн ет изготовление самого датчика.

Цель изобретени  - повышение КПД трансформаторного преобразовател  и расширение области применени  в герметичных услови х, получение возможности использовать каркасные обмотки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что поворотный трансформаторный преобразователь , содержащий кольцевой статор, поворотный  корь, первичную и вторичную обмотки снабжен П-образными магнитопроводами , симметрично расположенными по окружности кольцевого статора и несущими первичную и вторичную обмотки,  корь выполнен в виде посто нного магнита, содержащего N пар полюсов, а статор выполнен с пазами, число которых равно числу полюсов  кор .

На фиг. 1 изображена конструкци  поворотного трансформаторного преобразовател ; на фиг. 2 - та же конструкци  при другом положении  кор ; на фиг. 3 - выходна  характеристика трансформаторного преобразовател .

Поворотный трансформаторный преобразователь состоит из  кор  1, выполненного в виде цилиндрического четырехполюсного посто нного магнита, вращающегос  в подщипниках корпуса (условно не показан), к которому крепитс  магнитопровод щий статор 2. К статору присоединены два П-образных магнитопровода 3, на которых располагаютс  первичные 4 и вторичные 5 обмотки . В статоре имеютс  пазы А дл  создани  участков Б, насыщаемых потоком посто нного магнита.

Трансформаторный преобразователь работает следующим образом.

При подаче пере.менного электрического сигнала на первичные обмотки возникает переменный магнитный поток возбуждени  , (фиг. 1), который замыкаетс  по П-образным магнитопроводам и части статора, проход  через участки Б статора. При этом во вторичных обмотках находитс  выходной электрический сигнал. При положении  кор ,, когда пазы статора А располагаютс  между разноименными полюсами посто нного магнита (фиг. 1), поток посто нного магнита Ф,, выход  из северных полюсов (N), разветвл етс  на ветви, которые проход  по телу статора (в том числе и через участки Б), а-также через П-образные магнитопроводы и замыкаютс  на южные полюса магнита (S). При-этом, магнитный поток посто нного магнита насыщает сечение Б статора и сечени  П-образных магнитопроводов, по которым происходит замыкание магнитного потока первичных обмоток. В результате поток Ф уменьшаетс  до минимума и также до минимума уменьшаетс  наводимый во вторичнь1 обмотках электрический сигнал.

При повороте  кор  (по направлению стрелки В) на 45° полюса посто нного магнита занимают положение против пазов А статора (фиг. 2). При этом ветви магнитного потока Фма посто нного магнита, выход  из северных полюсов (N), замыкаютс  по телу статора на южные полюса (S), не насыща  участки Б статора и сечени  П-образных магнитопроводов. Переменный магБИТНЫЙ поток Ф, создаваемый первичными обмотками, свободно проходит по П-образным магнитопроводам и телу статора, и во вторичных обмотках наводитс  полный выходной сигнал.

Характер изменени  выходного напр жени  ЦвыхСдействующего значени ) в функции угла поворота L показан на фиг. 3. В представленном варианте конструкции за полный поворот  кор  на 360° во вторичной обмотке будет наводитьс  четыре импульса

выходного сигнала.

Предлагаема  конструкци  поворотного трансформаторного преобразовател  позвол ет исключить из магнитной цепи обмоток воздушные зазоры и, следоватьно, уменьшить ток холостого хода, уменьщить собственные потери, повысить КПД. Такой трансформаторный преобразователь может быть использован не только как датчик положени , но и как бесконтактный выключатель напр жени . Так как через воздушные зазоры между  корем и статором замыкаютс  только магнитные потоки посто нного магнита , эти зазоры могут быть увеличены до размеров определ емых коэрцитивной силой посто нного магнита. При этом в них может быть размещена, герметична  мембрана дл  разделени  полостей  кор  и статора . Такое решение требуетс , например, когда необходимо получать информацию о работе привода какого-либо устройства в невоздушной среде, с давлени ми, отличающимис  от атмосферного, так как обмотки предлагаемого трансформаторного преобразовател  располагаютс  на отдельных П-образных магнитопроводах, это позвол ет отказатьс  от высших обмоток и при.менить каркасные катушки, что значительно упрощает изготовление преобразовател .

Claims (2)

1. Ступель Ф. А. Электромеханические датчики и преобразователи неэлектрических величин, «Энерги , 1965, с. 18, рис. 1-8.

2. Детали и узлы гироскопических приборов , «Мащиностроение, 1975, с. 146. 5