Датчик скорости и положения Советский патент 1983 года по МПК G01P3/46 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устрой- ствам для измерения угловых скоростей путем определения амплитуды генерируемого тока или напряжения, и может быть использовано в системе автоматического управления тихоходного электропривода. Известно устройство, представляю щее собой электрическую машину с электромагнитной редукцией частоты вращения радиального типа, в котором выходная обмотка и обмотка возбужде ния располагаются в одних и тех же пазахстатора. Ротор зубчатый, безобмрточный Cl. Однако в датчике радиального тип возникает спектр четных и нечетных гармоник; Выполнение обмоток возбуж дения и ВЫХОДНОЙ по определенному закону дает возможность подавить в кривой ЭДС либо четные, либо только нечетные гармоники. Полная компенсация высших гармонических ЭДС невозможна, что определяет значительгеле отклонения формы выходного сигн ла от синусоидальной. Известно также устройство измерения скорости и положения, представлякнцее собой электрическую маши ну, содержащую два зубчатых пакета безобмоточного ротора и два зубчатых пакета статора, между которыми расположена аксиальнгш обмотка возбуж дения, а в пазах пакета статора расположена выходная т-фа зная обмотка при этом пакеты на роторе к статоре смещены на половину зубцойого деления C2J. Однако при большом количестве зуб цов зона становится достаточно малой неточность смещения приводит к тому что величина первой гармоники в выходной обмотке уменьшается, а высшие гармонические ЭДС в выходной обмотке могут оказаться не ослабленными. При измерении амплитуд напряжений в клходной обмотке в прецизионных системах высокая точность обеспечивается при синусоидсшьной форме выходного напряжения. Последнее, в частности, обеспечивается подавлением высших .гармоник в кривой ЭДС, посредством (Укорочения обмотки. Но при этом эффективно можно ослабить лишь одну из высших гармоник. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два зубчатых пакета безобмоточного ротора и два зубчаты : пакета статора между которыми расположена аксиальliae обмотка возбуждения,а в пазах па кета статора расположена выходная тфаэная обмотка,боковые грани противо пежашх ЗУftioB пакетов ротора расположеныв одних и тех же плоскостях,а одМоименные секции выходной обмотки асположенные на разных пакетах статора, смещены относительно друг друга на угол, определяемый соотношением .i где С - полюсное деление зубцов статораf}f. - коэффициент укорочения выходной обмотки. На фиг. 1 показана схема конструкции датчика; на фиг. 2 - развертка датчика. Устройство представляет собой датчик положения и скорости ttor. 1) с электромагнитной редукцией частоты вращения, представляющий собой Электрическую машину с безобмоточным зубчатым ротором 1 с радиальной магнитной системой, образованной пакетами статора 2 и ротора 3, и аксиальной магнитной системой 4. Обмотка возбуждения 5 располагается между пакетами радиального магнитоПровода 2 статора, в пазах которого располагается выходная обмотка б, секция 7 которой представлена на фиг. 2. Принцип действия датчика основан на roMf что коэффициент взаимоиндуктивной связи между двумя взаимно неподвижными обмотками 5 и б изменяется за счет изменения проводимости воздушного зазора при повороте ротора 1. Взаимоиндуктивная связь максимальна при совпадении зубцов пакета статора 2 и ротора 3 и минимальна при совпадении зубца пакета статора 2 и паза пакета ротоН ра 3, Для обеспечения работоспособ-I ности датчика секции 7 выходной обмотки 6 располагаются со сдвигом на зубцовых делениях (фиг. 2), что может обеспечить ослабление высяяих гармоник, например 3, 5 и 7-й, в кривой выходного сигнала наряду с укорочением шага обмотки. Устройство работает следующим образом.. При протекании тока по возбуждения в шходной обмотке индуктируется ЭДС, содер сащая высшие гармонические составляющие ( нагтример пять) , в каждой секции под одним пакетом индуктируется е , а под другим дакетом -е , результирующая ЭДС 1. Gf 0, если Хчь-РЛс 1прир . с Таким образом, наряду с укорочением при смещении выходной обмотки дополнительнр ослабляются наиболее сильно действующие гармоники в кривой ЭДС, например 3,5 или 7-я, приближая форму выходного сигнала к синусоидальной зависимости, что пЬ вопяет повысить точность датчика ,за счет улучшения выходного сигнала.

ДАТЧИК СКОРОСТИ И ПрЛОЗКЕНИЯ, ордержавщй два зубчатых пакета безрбмсточйого poTii ei и два зубчатых пакета статора, между йоторь&да расN. положена аксиальная обмотка возбуждения, а в пазах пакета ctaTopa расположена выходная it -фазная об14отка, от л и чающий с я тем, что, с целью повышения точности, боковые граня противолежащих зубцов пакетов ротора расположены в одних и тех же плоскостях, а одноименные секции выход 1ой , расположенные на разных пакетах статора, смещены относительно дауг друга на угол определяемый соотйомением С( § Topaj (Ь0- коэффициент ук фОчемия выходной ОСЙ40ТКИ.