SU894347A1 - Two-channel touch-free pickup of angular displacements - Google Patents

Two-channel touch-free pickup of angular displacements Download PDF

Info

Publication number
SU894347A1
SU894347A1 SU792845138A SU2845138A SU894347A1 SU 894347 A1 SU894347 A1 SU 894347A1 SU 792845138 A SU792845138 A SU 792845138A SU 2845138 A SU2845138 A SU 2845138A SU 894347 A1 SU894347 A1 SU 894347A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
windings
rotor
stator
pairs
quadrature
Prior art date
Application number
SU792845138A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Тимофеевич Григорьев
Борис Петрович Леонов
Андрей Иванович Милюков
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8624
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-8624 filed Critical Предприятие П/Я В-8624
Priority to SU792845138A priority Critical patent/SU894347A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU894347A1 publication Critical patent/SU894347A1/en

Links

Landscapes

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

Description

(54) ДВУХКЛНАЛЬНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК Изобретение относитс  к системам автоматического измерени , контрол  и регулировани  и может быть использовано дл  точных измерений угловых перемещений. Известны датчики углового перемещени  , в состав которых вход т кольцевые трансформаторы. Эти устройства представл ют собой совокупность контактных датчиков и кольцевы трансформаторов, причем дл  каждой отдельно выводимой обмотки ротора контактного датчика предусмотрен отдельный кольцевой трансформатор l Недостатком такого типа устройств  вл ютс  сравнительно большие габариты из-за наличи  кольцевых трансформаторов . Известен также бесконтактный двухотсчетный преобразователь уголфаза , представл ющий собой сочетание четырех плоских вращающихс  трансформаторов (ВТ) в единой конструкции . Этот преобразователь имеет единую цепь возбуждени  и две (двухполюсную и многополюсную) выходные обмотки 2. Недостатком этого преобразовател  несмотр  на сравнит-ельно высокую точ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ность,  вл ютс  большие осевые габариты . Наиболее близким к изобретению л етс  двухканальный бесконтактный датчик угловых перемещений, содержащий пакетные магнитопроводы ротора и статора и три группы квадратурных обмоток с числами пар полюсов п, m и п ±1, где пит- любые целые числа, из которых квадратурные обмотки с числс и пар полюсов п,  вл ющиес , обмотками возбуждени , размещены на одном из пакетов магнитопроводов статора и ротора 3 . Недостатком данного датчика  вл ютс  его относительно большие осевые габариты из-за наличи  трех пар пакетов магнитопроводов статора и ротора, размещенных по осевой длине датчика. Цель изобретени  - уменьшение габаритов датчика. Указанна  цель достигаетс  благодар  тому, что магнитопроводы ротора и статора выполнены двухпакетными, обмотки ротора и статора с числами пар полюсов тип ±1 размещены во втором из пакетов магнитопроводов ротора и статора соответственно, а числа m и п ±1 не имеют общих сомножителей .(54) TWO-CLAMP NON-CONTACT SENSOR The invention relates to automatic measurement, control, and control systems and can be used for accurate measurements of angular displacements. Angular displacement sensors are known which include ring transformers. These devices are a combination of contact sensors and ring transformers, with a separate ring transformer being provided for each individually outputting rotor winding of the contact sensor. The disadvantage of this type of device is its relatively large size due to the presence of ring transformers. Also known is a non-contact, two-fold angle-angle transducer, which is a combination of four flat rotary transformers (BT) in a single design. This converter has a single excitation circuit and two (bipolar and multipolar) output windings 2. The disadvantage of this converter, despite the relatively high accuracy of the ANGULAR DISPLACEMENT, is the large axial dimensions. The closest to the invention is a two-channel non-contact angular displacement sensor containing rotor and stator batch magnetic conductors and three groups of quadrature windings with pole pairs n, m and n ± 1, where pit are any integers, of which quadrature windings with numbers and pairs the poles n, which are the excitation windings, are placed on one of the packages of the stator and rotor magnetic cores 3. The disadvantage of this sensor is its relatively large axial dimensions due to the presence of three pairs of packages of stator and rotor magnetic cores placed along the axial length of the sensor. The purpose of the invention is to reduce the size of the sensor. This goal is achieved because the rotor and stator magnetic cores are double-packaged, the rotor and stator windings with numbers of pole pairs of type ± 1 are placed in the second of the rotor and stator magnetic circuit packages, respectively, and the numbers m and n ± 1 have no common factors.

На фиг. 1 представлен датчик обий вид, разрез; на фиг. 2 - схема оединени  его обмоток.FIG. 1 shows the sensor obiy view, section; in fig. 2 is a diagram of the connection of its windings.

В корпусе 1 двухканального датчи а размещены магнитопровод статора, содержащий пакеты 2 и 3 и магнитопровод ротора с пакетами 4 и 5.In case 1 of a two-channel sensor, there is a stator magnetic circuit containing packages 2 and 3 and a rotor magnetic circuit with packages 4 and 5.

На пакете 2 магнитопровода статора размегцены две входные квадратурные (сдвинутые на 90 эл.град) обмотки б и 7,  вл ющиес  обмотками возбуждени  обоих каналов.On the package 2 of the stator magnetic circuit, two input quadrature (shifted by 90 electra grades) windings b and 7, which are the excitation windings of both channels, are degraded.

Обмотки 6 и 7 имеют число пар полюсов п.Winding 6 and 7 have the number of pairs of poles n.

При однос азном питании одна из обмоток 6 или 7 возбуждени  подключаетс  к источнику питани , а втора  закорачиваетс , а при двухфазном (режим фазовращател ) обмотки подключаютс  к разным фазам источника питани  (не показан).With a single-supply power, one of the excitation windings 6 or 7 is connected to the power supply, and the second is short-circuited, and with a two-phase (phase shifter mode) windings are connected to different phases of the power supply (not shown).

На концентрично расположенном относительно пакета 2 магнитопровода статора пакете 4 магнитопровода ротора размещены две квадратурные обмотки 8 и 9, имеющие те же числа пар полюсов, равные п.On the concentrically located relative to the package 2 of the stator magnetic circuit, the package 4 of the rotor magnetic circuit placed two quadrature windings 8 and 9, having the same number of pairs of poles equal to n.

На втором пакете 5 магнитопровода ротора размещены две пары квадратурных обмоток 10 и 11, имеющих п+1 или п-1 числа пар полюсов, и обмоток 12 и 13, имеющих m пар полюсов.On the second packet 5 of the rotor magnetic core there are two pairs of quadrature windings 10 and 11, having n + 1 or n-1 number of pole pairs, and windings 12 and 13, having m pole pairs.

Роторные обмотки 10 и 12 пакета 5 подключены к обмотке 8 пакета 4, а обмотки 11 и 13 - к обмотке 9.При этом взаимное подключение обмоток 10 и 12 к обмотке 8 выполнено в согласованной пол рности, а обмоток 11 и 13 к обмотке 9 - в противоположной .The rotor 10 and 12 of the package 5 are connected to the winding 8 of the package 4, and the windings 11 and 13 to the winding 9. At the same time, the mutual connection of the windings 10 and 12 to the winding 8 is made in a coordinated polarity, and the windings 11 and 13 to the winding 9 - in the opposite.

На пакете 3 магнитопровода статора размещены две пары выходных обмоток 1 4 и 15 и 16,17.On the package 3 of the stator magnetic circuit placed two pairs of output windings 1 4 and 15 and 16,17.

Взаимное подключение роторных обмоток 10 и 12 к обмотке 8 в согласованной пол рности обеспечивает эффект, аналогичный увеличению числа пар полюсов пакета 3 магнитопровода статора (т + п), благодар  которому в выходных обмотках 16 и 17 статора навод тс  напр жени  пропорциональные sin (п + т) cos (п + т)-Ы, представл ющие собой сигналы точного отсчета.The interconnection of the rotor windings 10 and 12 to the winding 8 in matched polarity provides an effect similar to the increase in the number of pole pairs of the package 3 stator magnetic circuit (m + n), due to which proportional sin proportional stresses are applied in the output windings 16 and 17 of the stator (n + m) cos (n + m) -Y, which are accurate count signals.

Подключение роторных обмоток 11 и 13, к обмотке 9 в противоположной псш рности соответствует уменьшению чксАа. пар полюсов п - (п ±1) ±1, благодар  чему в выходных обмотках 14 и 15 статора навод тс  напр жени , пропорциональные sine/, и coso представл ющие собой сигналы грубого отсчета (одна пара полюсов).The connection of the rotor windings 11 and 13, to the winding 9 in the opposite direction corresponds to the reduction of xAA. pairs of poles n - (n ± 1) ± 1, so that the output windings 14 and 15 of the stator induce voltages proportional to sine / and coso, which are coarse signals (one pair of poles).

Датчик работает следующим образом . The sensor works as follows.

При подаче напр жени  питани . на одну из обмоток возбуждени ,например 6, на роторных обмотках 8 иWhen supply voltage is applied. on one of the windings of the excitation, for example 6, on the rotor windings 8 and

9 будут наведены напр жени , пропорциональные соответственно s i п с и COS d где ni- угол поворота ротора, отсчитываемый от положени  ротора, при котором взаимна  индукци  обмое ТОК 6 и 8 равна нулю.9, voltages are proportional to, respectively, s i p c and COS d, where ni is the angle of rotation of the rotor, measured from the position of the rotor, at which the reciprocal inductance of the current 6 and 8 is zero.

Эти напр жени  подаютс , соответственно , на обмотки 10 и 12 и обмотки 11 и 13 второго пакета 5 ротора. Напр жение, поданное на обмотку 10,These voltages are respectively applied to the windings 10 and 12 and the windings 11 and 13 of the second stack 5 of the rotor. The voltage applied to the winding 10,

наведет в выходных обмотках 14 и 15, соответственно, второго пакета 3induces in the output windings 14 and 15, respectively, of the second package 3

статора напр жени stator voltage

) )

Sih nDl-6in(ht1) м sinttot cos( Напр жение, поданное на обмотку 11, наведет в тех же выходных обмотках 14 и 15 статора.-соответственно , напр жени Sih nDl-6in (ht1) m sinttot cos (The voltage applied to winding 11 will induce stator in the same output windings 14 and 15.-respectively, the voltage

0собПА-сс1в(Г(±1)АЫо и0subPA-cc1c (G (± 1) AYo and

- сое Ы-5 in (п fl U V о ,- soy Y-5 in (p fl U V o,

где oto- угол, соответствующий положению ротора, при котором взаимна  индукци  обмоток 10 и 14 обра1чаетс  в нуль.where oto is the angle corresponding to the position of the rotor at which the mutual induction of the windings 10 and 14 is zero.

Таким образом, суг/1марные выходные напр жени  на обмотках 14 и 15 второго пакета 3 статора, соответственно , равныThus, sug / march output voltages on windings 14 and 15 of the second stator packet 3, respectively, are equal to

inhdl-6iM((o tcosndi-cos(vitiU4,AojCOS (to/toloinhdl-6iM ((o tcosndi-cos (vitiU4, AojCOS (to / tolo

sinl1d-coi( -cosЫ i г(hi:-lMt osinl1d-coi (-cosy i g (hi: -lMt o

siKtc(totosiKtc (toto

Следовательно, обмотки 14 и 15  вл ютс  выходными квадратурными обмотками канала грубого отсчета. ITherefore, the windings 14 and 15 are the output quadrature windings of the coarse reference channel. I

Напр жение, поданное на обмотку 12, наведет в выходных обмотках 16 и 17 статора, соответственно,напр жени The voltage applied to the winding 12, will induce in the output windings 16 and 17 of the stator, respectively, the voltage

S-inna-eivi (vyidl+dlo)n sin Ho(-C06(.-oioPS-inna-eivi (vyidl + dlo) n sin Ho (-C06 (.- oioP

Напр жение, поданное на обмотку 13, наведет в тех же выходных обмотках 16 и 17, соответственно,напр жени The voltage applied to the winding 13 will induce in the same output windings 16 and 17, respectively, the voltage

- Cos Kiel СО6 ( Wto(+01 о ) М COSHot-Sfw (vno( 4о(о),- Cos Kiel CO6 (Wto (+01 o) M COSHot-Sfw (vno (4o (o),

55 где dip - угол, соответствующий положению ротора, при котором взаимна  индукци  обмоток 12 м 16 обращаетс  в нуль.55 where dip is the angle corresponding to the position of the rotor at which the mutual induction of the windings of 12 m 16 vanishes.

Таким образом, суммарные выходные напр жени  на обмотках 16 и 17Thus, the total output voltages on the windings 16 and 17

будут, соответственно, равныwill be respectively equal

SlMvid(-6in(K«ol-Mo)- 6lhho(-coe(W(+c/o) +SlMvid (-6in (K "ol-Mo) - 6lhho (-coe (W (+ c / o) +

-С05Ы-СОб()- Ы.-61И (V)J.tcAo):-C05Y-SOB () - Y.-61I (V) J.tcAo):

i5 (Xo) -Sin (w-t-w W-i-oloi5 (Xo) -Sin (w-t-w W-i-olo

Cлteдoвaтeлы o, обмотки 16 и 17  вл ютс  выходными квадратурными обмотками канала точного отсчета.Sliders o, windings 16 and 17 are the quadrature output windings of a precision reference channel.

Если при расчете обмоток 10 и 12 прин ть одинаковое начало отсчета УГЛОВ, то угол будет равен углу olf) . Если нули взаимной индукции обмоток 10 и 14 и обмоток 12 и 1& совместить по положению ротора, то с/-.If, when calculating windings 10 and 12, to take the same reference point of ANGLES, then the angle will be equal to the angle olf). If the zeros are mutual induction windings 10 and 14 and windings 12 and 1 & match the position of the rotor, then with / -.

cio ОБлагодар  некратности чисел пар полюсов п i: 1 и m обмоток статора и ротора, размещенных на общей магнитной цепи, в данном датчике принципиально отсутствует взаимодействие между разнополюсными обмотками. cio Thanks to the non-multiplicity of the numbers of pairs of poles n i: 1 and m of the stator and rotor windings placed on a common magnetic circuit, in this sensor there is essentially no interaction between opposite-pole windings.

Возможные паразитные взаимодействи , обусловленные технологическим погрешност ми, могут быть устранены в датчике известными средствами.Possible parasitic interactions due to technological errors can be eliminated in the sensor by known means.

Таким образом, выполнение магнитопроводов ротора и статора двухпакетным с совместным размещением роторных и статорных обмоток на одном из пакетов магнитопровода ротора и статора, соответственно, позвол ет существенно уменьшить осевые габариты датчика,Thus, making the rotor and stator magnetic cores two-packet with the joint placement of rotor and stator windings on one of the rotor and stator magnetic circuit packages, respectively, significantly reduces the axial dimensions of the sensor,

Оормула изобретени  Двухканальный бесконтактный датчик угловых перемещений, содержащийOstormula of invention. Two-channel contactless angular displacement sensor, containing

пакетные магнитопровод ротора и статора и три группы квадратурных обмоток с числами пар полюсов п, ni и nil , где пит- любые целые числа, из которых квадратурные обмотки с числом пар полюсов п,  вл ющихс  обмотками возбузадени , размещены на одном из пакетов магнитопроводов статора и ротора, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  габаритов,мар нитопроводьт ротора и статора выполo нены двухпакетными, обмотки ротора и статора с числами пар полюсов m и п ±1 размещены на втором из пакетов магнитопроводов ротора и статора/соответственно , а числа m и п ±1 не the rotor and stator batch magnetic cores and three groups of quadrature windings with the numbers of pole pairs n, ni and nil, where they feed any integers, of which the quadrature windings with the number of pole pairs n that are excitation windings are located on one of the stator magnet cores and rotor, characterized in that, in order to reduce the dimensions, the rotor and stator conductor are double-packaged, the rotor and stator windings with pole pairs m and n ± 1 are placed on the second of the rotor and stator magnetic cores, respectively, and m and n ± 1 not

5 имеют общих сомножителей.5 have common factors.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертиз.еSources of information taken into account in the examination.

00

II

1.Пульер Ю,М, Индукционные электромеханические элементы вычислительных и дистанционно-след щих систем , м,, Машиностроение, 1964,1.Pulier Yu, M, Induction electromechanical elements of computing and remote-tracking systems, m, Mashinostroenie, 1964,

с, 139,c, 139,

5five

2,АвтЪрское свидетельство СССР № 393582, кл, G 01 О 5/20, 1970, 2, USSR Authorship Certificate No. 393582, class, G 01 O 5/20, 1970,

3,. Авторское свидетельство СССР № 366345, кл, G 01 В 7/00, 1970,3, USSR Author's Certificate No. 366345, class, G 01 B 7/00, 1970,

coso(coso (

))

$Ln(n4m)$ Ln (n4m)

и  and

Claims (1)

Формула изобретения Двухканальный бесконтактный датчик угловых перемещений, содержащий пакетные магнитопровод ротора и статора и три группы квадратурных обмоток с числами пар полюсов n, m и nfl ,* где пит- любые целые числа, из которых квадратурные обмотки с числом 5 пар полюсов η, являющихся обмотками возбуждения, размещены на одном из пакетов магнитопроводов статора и ротора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов,май IQ нитопроводы ротора и статора выполнены двухпакетными, обмотки ротора и статора с числами пар полюсов m и η ±1 размещены на втором из пакетов магнитопроводов ротора и статора,соответственно, а числа m и η ±1 не имеют общих сомножителей.Formula of the invention A two-channel non-contact sensor of angular displacements containing a packet magnetic circuit of the rotor and stator and three groups of quadrature windings with the number of pairs of poles n, m and nfl, * where pit are any integer numbers, of which quadrature windings with the number of 5 pairs of poles η, which are windings excitations are placed on one of the packages of the stator and rotor magnetic circuits, characterized in that, in order to reduce the dimensions, May IQ the rotor and stator conductors are double-packet, the rotor and stator windings with the number of pole pairs m and η ± 1 p zmescheny second packet of rotor cores and stator, respectively, and the numbers m and η ± 1 have no common factors.
SU792845138A 1979-11-29 1979-11-29 Two-channel touch-free pickup of angular displacements SU894347A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792845138A SU894347A1 (en) 1979-11-29 1979-11-29 Two-channel touch-free pickup of angular displacements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792845138A SU894347A1 (en) 1979-11-29 1979-11-29 Two-channel touch-free pickup of angular displacements

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU894347A1 true SU894347A1 (en) 1981-12-30

Family

ID=20861618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792845138A SU894347A1 (en) 1979-11-29 1979-11-29 Two-channel touch-free pickup of angular displacements

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU894347A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4870358A (en) Angular position sensor and angular position determination means equipped with several of these sensors
JPH06213614A (en) Position detection device
NO922704L (en) ANGLE SENSOR FOR AA MEASURING A ROTOR ANGLE POSITION IN RELATION TO A STATOR
JP2558145B2 (en) Magneto-resistive sync resolver
US3488578A (en) Electromagnetic transmitters for positional indication
JP2001235307A (en) Rotary type position detecting apparatus
JP2004069374A (en) Variable reluctance resolver
SU894347A1 (en) Two-channel touch-free pickup of angular displacements
US3398386A (en) Electrical synchro having one surface of the rotor inclined
Kronacher Design, performance and application of the Vernier resolver
US3396321A (en) Synchro system having single and multiple speed transmitters and receivers
RU215099U1 (en) High Precision Rotary Transformer
RU1778879C (en) Two-channel rotary transformer
SU879287A1 (en) Angular displacement pickup
SU1734172A1 (en) Torque thyratron electric motor
SU1034130A1 (en) Double-wound rotary transformer
SU980222A1 (en) Inductosyn-phase shifter
CN113824234B (en) Winding for reluctance type synchro and winding method thereof
SU871285A1 (en) Multi-pole rotating transformer
SU1262275A1 (en) Contactless sine-cosine angle converter
SU1598062A1 (en) Double-count rotary transformer
SU1312696A1 (en) Two-reading synchro resolver
SU888325A1 (en) Synchronous m-phase machine with device for measuring longitudinal and transverse components of currents and voltages
SU426200A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT AND REGISTRATION OF THE CORNER OF THE CONSIDERATION OF A MULTIPHONE ELECTRICAL MACHINE 1F0 and ENS: and ^ i • - •• 5jg "" * i "" "" "wiaeas (
SU853377A2 (en) Two-channel pickup of angular displacements