SU828200A1

SU828200A1 - Transformer sensor with movable armature

Info

Publication number: SU828200A1
Application number: SU792798352A
Authority: SU
Inventors: Константин Васильевич Артамонов; Исаак Рувимович Добровинский; Виктор Васильевич Марченко; Александр Петрович Чепасов
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1979-07-17
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1981-05-07

Description

1one

Изобретение относитс к автоматике и может быть использовано в системах электрического управлени металлорежущими станками и автоматическими лини ми.The invention relates to automation and can be used in electrical control systems for metal-cutting machines and automatic lines.

Известны трансформаторные датчики 1, примен емые в схемах автоматического управлени , работающие по принципу индуктивных датчиков, в которых контролируемое перемещение преобразуетс в измен ющуюс индуктивность выходной цепи чувствительного элемента датчика.Transformer sensors 1 are known, used in automatic control circuits, operating on the principle of inductive sensors, in which controlled movement is transformed into a variable inductance of the output circuit of the sensitive element of the sensor.

Недостатками известных датчиков вл етс мала помехозащищенность. В плоском состо нии на выходе существует сигнал , отличный от нул (помеха). При включении двух обмоток противоположные плечи моста также довольно трудно добитьс нулевого сигнала в исходном состо нии .The disadvantages of the known sensors are low noise immunity. In the flat state, there is a signal other than zero (noise) at the output. When two windings are turned on, the opposite shoulders of the bridge are also quite difficult to achieve a zero signal in the initial state.

Известен также трансформаторный датчик с подвижным корем 2, содержащий неподвижный магнитопровод с трем сердечниками , на среднем из которых расположена обмотка возбуждени , а на двух крайних сердечниках по одной сигнальной обмотке.Also known is a transformer sensor with a movable bark 2, which contains a fixed magnetic core with three cores, on the middle of which there is an excitation winding, and on the two extreme cores there is one signal winding.

Рассмотренный датчик имеет существенные недостатки, поскольку обмотка возбуждени и сигнальные обмотки его располагаютс на общем магнитопроводе, ихThe considered sensor has significant drawbacks, since the excitation winding and signal windings of it are located on the common magnetic core, their

оси совпадают, вследствие чего в сигнальных обмотках в исходном состо нии имеетс напр жение (сигнал). Поэтому такой датчик обладает низкой надежностью из-за малой помехозащищенности.the axes coincide, as a result of which in the signal windings in the initial state there is a voltage (signal). Therefore, this sensor has a low reliability due to low noise immunity.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы за счет повышени помехозащищенности .The aim of the invention is to increase the reliability of operation by increasing the noise immunity.

Поставленна цель достигаетс тем, что в трансформаторный датчик с подвижным корем, содержащий неподвижный магнитопровод с трем сердечниками, на среднем из которых расположена обмотка возбуждени , а на двух крайних сердечниках по одной сигнальной обмотке, введена короткозамкнута обмотка, сердечники выполнены в виде трех П-образных магнитопроводов , короткозамкнута обмотка намотанаThe goal is achieved by the fact that a transformer sensor with a movable core, containing a fixed magnetic circuit with three cores, on the middle of which there is an excitation winding, and a short-circuited winding is inserted on the two extreme cores along one signal winding, the cores are made in the form of three U-shaped magnetic conductor, short-circuited winding wound

на корь, П-образные магнитопроводы установлены с воздушным промежутком друг относительно друга, так что корь перемещаетс менаду стержн ми указанных П-образных магнитопроводов в направлении,measles, U-shaped magnetic cores are installed with an air gap relative to each other, so that the measles moves between the rods of the said U-shaped magnetic cores in the direction,

перпендикул рном указанным стержн м или под углом к ним.perpendicular to the indicated rods or at an angle to them.

На фиг. 1 приведен трансформаторный датчик с подвижным корем при продольном перемещении; на фиг. 2 - датчик с угловым перемещением.FIG. 1 shows a transformer sensor with a movable bark with longitudinal movement; in fig. 2 - sensor with angular displacement.

Датчик состоит из сердечников е виде П-образных магннтопроводов 1, 2 и 3 первичной обмотки возбуждени Шь двух сигнальных обмоток , 3 и ферромагнитного кор 4 с короткозамкнутой обмоткой w, поэтому корь выполн ет роль активного элемента. Якорь может занимать три положени : нейтральное, когда он замыкает стержни только среднего П-образного магнитопровода 1, а магнитопроводы 2 и 3 остаютс разомкнутыми н два крайннх положени «левое и «правое, в этом случае корь будет располагатьс между стержн ми двух П-образных магнитопроводов и обеспечивать электромагнитную (трансформаторную ) св зь между обмотками w и W2 или Wi и Шз- В результате электрическа энерги из источника питани через обмотку Wi трансформаторным путем будет передаватьс к обмотке кор w, а затем к сигнальной обмотке w или ШзРаботает переключатель следующим образом .The sensor consists of cores in the form of U-shaped magnetic conductors 1, 2 and 3 of the primary excitation winding of the two signal windings, 3 and the ferromagnetic core 4 with a short-circuited winding w, therefore, the measles play the role of the active element. The anchor can occupy three positions: neutral, when it closes the rods of only the middle U-shaped magnetic circuit 1, and the magnetic cores 2 and 3 remain open and two extreme positions "left and" right, in this case the measles will be located between the rods of two U-shaped magnetic conductors and provide an electromagnetic (transformer) connection between the windings w and W2 or Wi and Sch3. As a result, the electrical energy from the power source through the winding Wi will be transformed by the transformer path to the winding w core and then to the signal obm In the case of a switch w or a switch, the switch operates as follows.

Если корь 4 будет находитьс в среднем положении, то под действием переменного напр жени Uc, подключенного к обмотке Wi, в сердечнике П-образного магнитопровода 1 возникают переменный магнитный поток, замыкающийс через корь 4 и воздущные зазоры, отдел ющие его от П-образного магнитопровода. Переменный магнитный поток пронизывает обмотку кор аУ4 и наводит в ней ЭДС 4, котора создает ток, намагничивающую силу , оказывающую размагничивающее действие относительно обмотки Wi. If the measles 4 is in the middle position, then under the action of the alternating voltage Uc connected to the winding Wi, a variable magnetic flux arises in the core of the U-shaped magnetic circuit 1, which closes through the Measles 4 and air gaps separating it from the U-shaped magnetic circuit . The alternating magnetic flux penetrates the core AU4 winding and induces an emf 4 in it, which creates a current, a magnetizing force, and a demagnetizing effect relative to the winding Wi.

Поток кор , наход щийс в среднем положении , не будет схватывать вторичные обмотки Шг и даз, поэтому ЭДС в них равна нулю.The flow of the core, which is in the middle position, will not seize the secondary windings Sr and daz, therefore the emf in them is zero.

При перемещении кор в одно из крайних положений он будет замыкать не только П-образный магнитопровод 1 среднего сердечника, но и магнитные цепи П-образных магнитопроводов 2 или 3. В этом случае переменным магнитным потоком в коре , с учетом действи намагничивающей силы сигнальных обмоток W2 или Шз, будет наводитьс ЭДС 3 или з, харак теризующа изменение состо ни датчика. В идеальном случае при отсутствии потерь и потоков рассеивани переключающа (выходна ) ЭДС сигнальной обмотки будет равнаWhen moving the core to one of the extreme positions, it will close not only the U-shaped magnetic core 1 of the middle core, but also the magnetic circuits of the U-shaped magnetic cores 2 or 3. In this case, the alternating magnetic flux in the core, taking into account the magnetizing force of the signal windings W2 or Shz, an emf of 3 or 3 will be induced, characterizing the change in the sensor state. In the ideal case, in the absence of losses and dissipation flows, the switching (output) emf of the signal winding will be equal to

щ u

F - П 2F - P 2

с,, - L/C with ,, - L / C

ЩU

К Преимуществам трансформаторного датчика с подвижным корем относитс простота и надежность конструкции, возможность получени значительного выходного напр жени , высока надежность и простота установки нулевого положени .The advantages of a transformer sensor with a movable bark are the simplicity and reliability of the design, the possibility of obtaining a significant output voltage, high reliability and ease of setting the zero position.

Claims

1. Odintsov A. A. Design of electrical elements of gyroscopic devices, “Higher School, 1962.

2. Zimin, Ye.N., et al. Elements and schemes for contactless control of machine tools, M., Energie, 1966.

A

bi / ff fug. /

/