SU966819A1

SU966819A1 - Contact-free converter fof transmitting dc voltage signals from rotating objects to stationary ones

Info

Publication number: SU966819A1
Application number: SU752121845A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Гусев; Людмила Прокопьевна Андрианова; Михаил Петрович Иванов
Original assignee: Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе
Priority date: 1975-04-03
Filing date: 1975-04-03
Publication date: 1982-10-15

Description

1one

Изобретение относитс к области информационно-измерительной техники и монет быть использовано дл бесконтактной передачи малых сигналов посто нного напр жени с первичных измерительных преобразователей, расположенных на вращающихс объектах, на неподвижную аппаратуру.The invention relates to the field of information measuring equipment and coins to be used for contactless transfer of small DC signals from primary measuring transducers located on rotating objects to fixed equipment.

Известны преобразователи дл бесконтактной передачи медленно измен ющихс сигналов с вращающихс объектов с магнитопроводом, имеющим дополнительную часть с обмоткой дл модул ции магнитного сопротивлени магнитопровода . С помощью данного преобразовател можно передавать сигналы посто нного напр жени 1 .Transducers are known for contactlessly transmitting slowly varying signals from rotating objects with a magnetic core having an additional portion with a winding for modulating the magnetic resistance of the magnetic circuit. With this converter you can transmit signals of a constant voltage 1.

Однако указанный преобразователь отличаетс невысокой чувствительностью , обуЬловленной наличием немагнитных прокладок, раздел ющих дополнительную и основную части магнитопровода , и значительными габаритами, затрудн ющими проведени измерений.However, this transducer is distinguished by its low sensitivity, caused by the presence of non-magnetic spacers separating the additional and main parts of the magnetic circuit, and by the considerable dimensions that make it difficult to measure.

Известно также устройство дл передачи сигналов, в котором магнитопровод выполнен в виде двух цилиндрических оснований, соединенных посредством олого тонкостенного цилиндра с отверсти ми, в которых равномерно распределена обмотка модул ции, плоскости витков которой параллельны оси вращени вала устройства 2.It is also known a device for transmitting signals, in which the magnetic core is made in the form of two cylindrical bases connected by means of a bare thin-walled cylinder to openings in which the modulation winding is evenly distributed, the plane of the turns parallel to the axis of rotation of the shaft of the device 2.

Однако указанный преобразователь However, the specified converter

10 имеет недостаточную чувствительность, большую потребл емую мощность и большую погрешность преобразовани .10 has insufficient sensitivity, high power consumption and large conversion error.

Цель изобретени - увеличение чувствительности , снижение погрешности The purpose of the invention is to increase the sensitivity, reducing the error

15 преобразовани и потребл емой мощности .15 conversion and power consumption.

Поставленна цель достигаетс тем, что в бесконтактном преобразователе дл передачи малых сигналов посто н20 ного напр жени с вращающихс объектов на неподвижные, содержащем неподвижный магнитопровод с расположенными на нем неподвижными обмотками, обмоткой модул ции магнитного сопротивлени магнитопровода и обмотку, св занную с валом, ферромагнитные основани магнитопровода соединены двум полыми ферромагнитными концентрическими цилиндрами, во внутренней полости между которыми расположена обмотка модул ции магнитного сопротивлени магнитопровода, причем плоскости витков этой обмотки перпендикул рны оси вращени преобразовател . На чертеже схематически изображена конструкци предложенного устройства . Преобразователь содержит вращающийс вал 1 с закрепленной на нем из мерительной обмоткой 2, неподвижные обмотки 3 и 4, расположенные на неподви ) ферромагнитных цилиндричес ких основани х 5 и 6 и подключенные к регистрирую11 ей аппаратуре, обмотку 7 модул ции магнитного сопротивлени , расположенную в полости наруж ной цилиндрической части магнитопровода 8, котора соедин ет неподвижные цилиндрические основани 5 и 6 магнитопровода. Преобразователь работает следующим образом. При подключении передаваемого посто нного напр жени к вращающейс измерительной обмотке по вл етс магнитный поток Ф, проход щий через ферромагнитные цилиндрические основа ни 5 и 6 и наружную цилиндрическую часть магнитопровода 8, выполненные из материала, насыщаю1чегос при малых значени х индукции. При посто нном передаваемом напр жении и посто нном сопротивлении магнитной цепи магнитный поток Ф-, не измен етс и в неподвих ных обмот1 х 3 и k ЭДС не наводитс . При подключении обмотки модул ции 7 к источнику подмагничивающего тока возникает магнитный поток Ф замь(кающийс в основном по цилиндрической части магнитопровода В.При достаточно большой величине тока подмагничивани материал наружной цилиндрической части магнитопровода 8 насыщаетс и поток Ф2 начинает замыкатьс по второму пути с меньшим магнитным сопротирлением: цилиндрическое основание 5 цилиндрическое основание 6 - наружна цилиндрическа часть магнитопровода 8. Воздушные зазоры в магнитной цепи сведены к минимуму, поэтому дал нейшее увеличение тока подмагничивани приводит к тому, что поток ф доводит материал всего магнитопровода до насыщени , чем резко увеличивает его магнитное сопротивление. Увеличение ) магнитного сопротивлени магнитопровода приводит к значительному уменьшению величины магнитного потока Ф . Таким образом, при изменении тока подмагничивани с какой-то частотой величина магнитного сопротивлени всего магнитопровода и магнитного потока Ф измен етс с удвоенной частотой. Изменени тока подмагничивани , а следовательно, потока Ф2 и потока Ф наведут в неподвижных обмотках 3 и соответствующую ЭДС, котора содержит две гармоники: частота одной из них, наведенной потоком Ф, авна частоте тока подмагничивани , а частота другой гармоники, наведенной потоком Ф-t , - удвоенной частоте тока подмагничивани . Гармонику ЭДС, наведенную потоком Ф , легко выделить с помощью известных фильтров из общего сигнала и зарегистрировать с помощью соответствующей аппаратуры.Формула изобретени Бесконтактный преобразователь дл передачи малых сигналов посто нного напр жени с вращающихс объектов на неподвижные, содержащий неподвижный . магнитопровод с расположенными на нем неподвижными обмотками, обмоткой модул ции магнитного сопротивлени маг нитопровода и обмотку, са занную с валом, отличающий с тем, что, с целью увеличени чувствительности , снижени погрешности преобразовани и потребл емой мощности, ферромагнитные основани магнитопровода соединены двум полыми ферромагнитными концентрическими цилиндрами, во внутренней полости ме сду которыми располох ена обмотка модул ции магнитного сопротивлени магнитопровода, при- , чем плоскости витков этой обмотки перпендикул рны оси вращени преобразовател . I Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 55290, кл. G 02 В 19/20, 197. 2.Авторское свидетельство СССР № 631779, кл. G 01 D 5/20, 1975 (прототип).The goal is achieved by the fact that in a contactless converter for transmitting small signals of direct voltage from rotating objects to stationary, containing a stationary magnetic circuit with stationary windings located on it, a magnetic resistance modulation winding and a coil connected to the shaft, ferromagnetic bases The magnetic cores are connected by two hollow ferromagnetic concentric cylinders, in the internal cavity between which there is a modulation winding of the magnetic resistor. tance of the magnetic circuit, wherein the plane of the turns of the winding are perpendicular to the axis of rotation of the transducer. The drawing shows schematically the structure of the proposed device. The converter contains a rotating shaft 1 with a measuring winding 2 fixed on it, fixed windings 3 and 4 located on the ground of ferromagnetic cylindrical bases 5 and 6 and connected to the registering equipment, magnetic resistance modulation winding 7 located in the outer cavity a cylindrical part of the magnetic circuit 8, which connects the stationary cylindrical bases 5 and 6 of the magnetic circuit. The Converter operates as follows. When a transmitted DC voltage is connected to a rotating measuring winding, a magnetic flux F appears through the ferromagnetic cylindrical base 5 and 6 and the outer cylindrical part of the magnetic circuit 8, made of a material saturated with low induction. With a constant transmitted voltage and a constant resistance of the magnetic circuit, the magnetic flux F- does not change and in the non-movable windings x 3 and k the emf is not induced. When the modulation winding 7 is connected to the source of the magnetizing current, a magnetic flux F zamy occurs (repentant mainly in the cylindrical part of the magnetic circuit B. When the magnet current is sufficiently large, the material of the outer cylindrical part of the magnetic conductor 8 becomes saturated and the flux F2 begins to close along the second path with less magnetic resistance : cylindrical base 5 cylindrical base 6 - the outer cylindrical part of the magnetic circuit 8. The air gaps in the magnetic circuit are minimized, therefore al ther increase in bias current results in that the flow f entire magnetic material bring to saturation than sharply increases magnetic resistance. increase) in the reluctance of the magnetic circuit results in a considerable decrease of the magnetic flux F. Thus, when the bias current changes at some frequency, the magnitude of the magnetic resistance of the entire magnetic conductor and the magnetic flux F varies with the double frequency. Changes in the bias current and, consequently, the flux F2 and flux F will induce in the stationary windings 3 and the corresponding EMF, which contains two harmonics: the frequency of one of them induced by the flux F, avna frequency of the bias current and the frequency of the other harmonic induced by the flux Ft , - to the double frequency of the bias current. The harmonic emf induced by the flux Φ can be easily separated out of the common signal using known filters and recorded with the help of appropriate equipment. Formula One non-contact transducer for transmitting small dc signals from rotating objects to fixed ones containing a fixed one. a magnetic circuit with stationary windings arranged on it, a magnetic resistance modulation winding of the magnetic conductor and a winding connected to the shaft, so that, in order to increase sensitivity, reduce conversion error and power consumption, the ferromagnetic bases of the magnetic circuit are connected by two hollow ferromagnetic concentric cylinders in the internal cavity between which the winding of modulation of the magnetic resistance of the magnetic circuit is located, and the plane of the turns of this winding and perpendicular to the axis of rotation of the converter. I Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 55290, cl. G 02 B 19/20, 197. 2. USSR author's certificate No. 631779, cl. G 01 D 5/20, 1975 (prototype).

Claims

Claim

Non-contact converter for transmitting small DC signals from rotating objects to stationary objects, containing stationary. ₃₅ magnetic core with fixed windings located on it, a winding modulating magnetic resistance of the magnetic core and a winding associated with the shaft, characterized in that ₄₀ , in order to increase sensitivity, reduce conversion error and power consumption, the ferromagnetic base of the magnetic circuit is connected by two hollow ferromagnets ₄₅ concentric cylinders, in the inner cavity between which there is a winding modulation of the magnetic resistance of the magnetic circuit, and the plane of the turns of this winding Perpendicular to the axis of rotation of the transducer.

I