SU905668A1 - Способ измерени реактивного момента трансформаторных датчиков угла - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к силоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании и испытании электрических микромашин, преимущественно трансформаторных датчиков угла при определении их реактивного момента.

Известен способ пр мого измерени  момента, заключающийс  в уравновешивании измер емого момента моментом, создаваемым грузом или моментом ма(- нитоэлектрического устройства ГП.

Недостатком известного способа  вл етс  невысока  точность, обусловленна  погрешност ми в цепи обратного преобразовател , и конструктивна  сложность реализующих этот способ устройств.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ измерени  реактивного момента трансформаторных датчиков угла,заключающийс  в графическом определении

изменени  суммарной магнитной проводимости в воздушных зазорах между крайними стержн ми Ш-образного статора и торцовыми поверхност ми ротора исследуемого датчика угла при угловом перемещении ротора, при этом построение картины пол  повтор ют при последовательном смещении рото- ра от симметричного положени  на различные углы и дл  каждого углового

Claims (2)

10 положени  определ ют значени  суммарной магнитной проводимости. По найденным значени м суммарной магнитной проводимости с помощью операции графического дифференцировани  опре15 дел ют изменение суммарной магнитной проводимости дл  тех же угловых положений , после чего по расчетной величине магнитного потока и полученным значени м суммарной магнитной прово20 димости и изменени  суммарной магнитной проводимости дл  различных угловых положений определ ют величину реактивного момента датчика t2D. Недостатком известного способа  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  низкой точностью графических методов, и больша  трудоем кость, обусловленна  необходимостью построени  нескольких картин пол  дл  каждого заданного углового поло жени  и проведени  операции графического дифференцировани . Цель изобретени  - повышение точ ности и снижение трудоемкости. Указанна  цель достигаетс  тем. что согласно способу, заключающемус в определении изменени  суммарной магнитной проводимости в воздушных зазорах между крайними стержн ми Ш-образного статора и торцовыми поверхност ми ротора исследуемого дат чика угла при угловом перемещении ротора, сначала определ ют нулевое положение ротора по минимальному напр жению на вторичной обмотке ста тора при последовательно-встречном включении ее полуобмоток, а затем, поддержива  посто нной величину тока в первичной обмотке статора, определ ют изменение указанной суммар ной магнитной проводимости при пере мещении ротора в заданном диапазоне углов по изменению напр жени  на вторичной обмотке статора при после довательно-согласном включении ее полуобмоток, после чего определ ют величину реактивного момента датчика из соотношени  M-JW -АУ/А.. - .f. « w; отношение числа витков пер вичной и вторичной обмоток частота питающего напр жени ; . ток в первичной обмотке; изменение напр жени  , По вторичной обмотке при последовательно-согласном включении ее полуобмоток при изменении углового положени  ротора на величину LA,. Предлагаемый способ осуществл ет с  следующим образом. Известно, что в рабочем диапазоне углов величина реактивного момента датчика -определ етс  выражением м - 1 -$i 1 2 jLl dcL 8 где Ф - расчетна  величина магнит-, ного потока; Яг, - суммарна  магнитна  проводимость в воздушных зазорах между крайними стержн ми статора и торцовыми поверхност ми ротора; -изменение суммарной магнитной проводимости при изменении углового положени  ротора на величину 4dL . При этом МДС первичной обмотки определ етс  как откуда Ф F-XS,(3) При сохранении посто нства МДС первичной обмотки выражение (1) может быть преобразовано в выражение - () Таким образом, дл  определени  реактивного момента необходимо поддерживать посто нной величину МДС и знать изменение суммарной магнитной dKn в трансформаторпроводимости ных датчиках угла рассматриваемого типа изменение суммарной магнитной проводимости пропорционально изменению магнитного потока через крайние стержни статора, замыкающие магнитный поток, выход щий из торцовых поверхностей ротора, т.е. i d() dd F dd гдефд,+фп - суммарный магнитный поток через левый и правый крайние стержни статора. Суммарный магнитный поток, в вою очередь, может быть зарегистриован по выходному напр жению датика , т.е. по напр жению на вторичной бмотке при последовательно-согласом включении ее полуобмоток. В этом лучае имеем 1,,ц;/,тг де 5 частота питающего напр х( число витков вторичной обмотки; , и - напр жение на вторичной обмотке при последовательносогласном включении ее полуобмоток . Постановка полученного выражени  (6) в формулу (5) позвол ет выразить изменение, суммарной магнитной d.a проводимости -. через изменение dU выходного напр жени  -73- вторичной обмотки при последовательно-согласном включении ее полуобмоток dU i-j dd. F k,kk f- Wij Принима  BO внимание , что F 3.W,(8 где 3, - ток в первичной обмотке; W - число витков первичной обмотки , выражение (4) дл  реактивного момен та с учетом выражени  (7) можно привести к окончательному виду, подтве жденному экспериментальным путем: л .f.. заданное отношение чисел « w витков первичной и вторичной обмоток; изменение напр жени  втори ной обмотки при изменении углового положени  ротора на величину при последовательно-согласном включении полуобмоток вторичной обмотки . Таким образом, применительно к датчику угла указанного типа дл  то ного определени  изменени  суммарно . при измагнитной проводимости мерении реактивного момента необходимым и достаточным  вл етс  измере ние изменени  напр жени  ди на вторичной обмотке, пропорционального изменению магнитного потока через крайние стержни магнитопровода датчика . На чертеже представлена схема, реализующа  способ. Схема содержит испытуемый трансформаторный датчик угла, конструкти но состо щий из ротора 1, выполненного в виде симметрично относительно нейтральной оси тела и статора в виде Ш-образного сердечника 2, на 8« среднем стержне которого расположена первична  обмотка 3, а на двух крайних стержн х - вторична  обмотка , образованна  полуобмотками 4 и 5. Первична  обмотка 3 соединена последовательно с амперметром 6 и подключена к регулируемому источнику питани  (на чертеже не показан). Полуобмотки 4 и 5 соединены с переключателем 7, верхнее положение которого соответствует последовательно-встречному включению полуобмоток и 5. Нижнее положение переключател  7 соответствует последовательно-согласному включению полуобмоток 4 и 5. Параллельно вторичной обмотке п одключен вольтметр 8. Способ с помощью описанной схемы реализуетс  следующим образом. Переключатель 7 устанавливаетс  в верхнее положение, при котором полуобмотки Ц и S соединены последовательно-встречно Ротор 1 перемещаетс  в симметричное относительно статора положение, при котором магнитный поток через левый стержень равен магнитному потоку через правый стержень ф, . Это положение определ етс  по минимальному показанию UQ на вольтметре 8 и фиксируетс  с помощью угломерного устройства (на чертеже не показано) как исходное (нулевое) io. При нулевом положении ротора Т по амперметру 6 регистрируетс  ток в первичной обмотке, величина которого далее в процессе измерени  поддерживаетс  посто нной. Переключатель 7 переводитс  в нижнее положение, при котором полуобмотки i и 5 соединены последовательносогласно . По вольтметру 8 регистрируетс  напр жение UQ . Затем ротор 1 последовательно перемещаетс от положени  АО нэ углы cL., uel d(j. 2Дс1. di 3AdL. (10) oLn nucL с регистрацией,в каждом угловом положении выходногонапр жени  вторичной. klИии обмотки и, , Ulj , и I „- 1 1 ветственно. При этом угол clt nitv соответствует рабочему диапазону датчика , а Де1-- заданной дискретности изменени  угла. По полученным данным определ ютс  соответствующие изменени  напр жени  ui .- и:; uu uj; - и и, U - U ли,, и;;. UH.,- и Как было показано выше, изменение напр жени  на вторичной обмотке одно- Ю ке эначно соответствует изменению суммарной магнитной проводимости. С учетом этого из соотношени  (9) определ ют величину момента дл  каждого углового положени  ротора, что в конечном счете позвол ет судить о величине реактивного момента датчи ка в заданном диапазоне углов. Таким образом, при осуществлении предлагаемого способа точность измерени  определ етс  главным образом точностью регистрации Л и. Это позвол ет значительно повысить точность измерени . Кроме того, при очевидной простоте измерительной схемы, не тре бующей практически никакого дополнительного прецизионного оборудовани , врем  измерени  составл ет минуты, что по сравнению с известным способом обеспечивает снижение трудоемкости . Формула изобретени  Способ измерени  реактивного моме та трансформаторных датчиков угла, заключающийс  в определении изменени  суммарной магнитной проводимости в воздушных зазорах между крайними стержн ми Ш-образного статора и торцовыми поверхност ми ротора исследуе мого датчика угла при угловом переме щении ротора, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности и снижени  трудоемкости,сначала определ ют нулевое положение ротора по минимальному напр жению на вторичной обмотке статора при последовательно-встречном включении ее полуобмоток , а затем, поддержива  посто нной величину тока в первичной обмотстатора , определ ют изменение указаннои суммарной магнитной проводимости при перемещении ротора в заданном диапазоне углов по изменению напр жени  на вторичной обмотке статора при последовательно-согласном включении ее полуобмоток, после чего определ ют величину реактивного момента датчика из соотношени  k,kk f WQ отношение числа витков первичной и вторичной обмоток; частота питающего напр жени ; 3;( - ток в первичной обмотке; - изменение напр жени  на вторичной обмотке при последовательно-согласном включении ее полуобмоток при изменении углового положени  ротора на величину деС. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Лопухина Е.М. и др. Асинхроные микромашины с полым ротором. М., Энерги , 1967, с. .

2.Одинцов А.А. Проектирование лектроэлементов гироскопических устойств . М., 19б2, с. 85-89 (протоип ) .