Тахогенератор Советский патент 1986 года по МПК H02K21/14 

элементы выполнены в виде датчиков нала и к повышению точности преобраХолла. В данном тахот-енераторе ис- зования.частоты вращения в напряжеключено влияние потока концевых ние, а экран изолирует в магнитном участков катушек якорной обмотки СГ отношении СГ и ДПР, что позволяет на его рабочий поток, что ведет к разместить их ближе на валу и сокрауменьшению пульсаций выходного сиг1279546

тить осевые размеры. 6 ил.

Изобретение касается выполнения тахогенэраторов. Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты вращения в напряжение и уменьшение осевых размеров тахогенератора. Тахогенератор содержит установленные на общем валу 1 синхронный генератор (СГ) с ротором в виде первого постоянного магнита 2 с полюсными наконечниками 3, 4 и статором 5 с катушками якорной обмотки и датчик положения ротора (ДПР) в виде второго постоянного магнита 10 с полюсными наконечниками 11, 12 и равномерно размещенных по окружности ДПР на плате 13 чувствительных элементов 14, число которых п равно числу катушек якорной обмотки СГ, причем пЬЗ. Силовая цепь каждого чувствительного элемента включена между выходным зажимом катушки одной иа фаз якорной обмотки СГ и выв ходной цепью тахогенератора. На валу 1 на равном расстоянии от СГ и (W ДПР установлен экран I5 в виде пластины из магнитного материала. Ширина ротора СГ в осевом направлении составляет 0,8 ширины статора СГ в осевом направлении, а чувствительные п- ю/3 12 го vl СР СП о:) ы %s.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесщеточным тахогенераторам. Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты вращения в напряжение и уменьщение осевых размеров тахогенератора. На фиг. 1 показано схематическое изображение конструкции синхронного генератора; на фиг. 2 - статор синхронного генератора, вид в аксонометрии; на фиг. 3 - катушка якорной обмотки синхронного генератора, упрощенный вид в аксонометрии; на фиг.4тахогенератор, аксиальный разрез; на фиг. 5 - принципиальная электрическая схема предлагаемого тахогенерато ра; на фиг. 6 - формы выходных сигналов с катушек якорных обмоток синх ронного генератора. Тахогенератор содержит синхронный генератор, соединенный непосредствен но ч.ерез вал 1 или через передаточный механизм с асинхронным двигателем (не показан), скорость которого должна быть определена. На валу 1 ус тановлен первый постоянный магнит 2, имеющий полюсные наконечники 3 и 4, первый постоянный магнит 2 и полюсные наконечники 3 и 4 образуют ротор синхронного генератора. Статор 5 синхронного генератора расположен снаружи ротора, имеет цилиндрическую форму и может быть выполнен с. помощью слоистой структуры из пластин кремнистой стали, которые вырублены в виде круглых дисков. На внутренней поверхности статора генератора закреплены , например четыре, катушек 6-9 якорной обмотки, которые смещены ме.жр. собой в данном случае на 90°. Тахогенератор содержит также датчик положения ротора в виде второго постоянного магнита 10, установленного на валу 1, с полюсными наконечниками 1 и. 12 и равномерно размещенных по окружности снаружи второго постоянного магнита 10 на неподвижной плате 13 чувствительных элементов (датчиков Холла) 14. Экран 15 в виде пластины из магнитного материала установлен на валу синхронным генератором и датчиком положения ротора на равном расстоянии от обоихТахогенератор содержит также электронные переключатели 16, буферный усилитель 17 и соответствующие каждому из электронньтх переключателей 16 инверторы 18. I Тахогенератор работает следующим образом. При вращении вала 1 катушки 6-9 якорной обмотки синхронного генератора генерируют переменные напряжения, смещенное по фазе на 90° одно относительно другого. На фиг. 6 показаны формы сигналов напряжений, генерируемых на зажимах катушек 6-9. Частота и пиковые значения генерируемых напряжений пропорциональны час.тоте вращения вала 1. Второй постоянньй магнит 10 приводит в действие каждый из чувствительных элементов (датчиков Холла) 14, каждый из которых посылает сигнал на соответствующий электронный переключатель 16. Соответственно, электронные переключатели 16 замыкаются последовательно при получении сигналов, при чем один переключатель замыкается каждый раз, когда вращающийся вал повернется на 90 ь При замыкании каждого из электронных переключателей 16 на вход буферного усилителя 17 подается напряжение соответствующей катушки якорной обмотки синхронного генератора. Таким образом, буферный усилитель 17 обеспечит выходной сигнал на его выходе в виде аналогового сигнала постоянного тока, служащего в качестве сигнала определения скорости, величина которого пропорциональна частоте вращения вала 1. Б соответствии с изобретением ротор синхронного генератора имеет .ширину, меньшую ишрины статора 5 в осевом направлении и составляющую 0,8 его величины. Это приводит к тому, что поток статора пересекает катушки якорной обмотки без какого-либо влияния со стороны потока, вытекающего из концевых участков данных катущек, которые выступают из сторон полюса статора 5. В результате этого выходные напряжения катушек якорной .обмотки имеют одинаковые формы, так что сигнал определения частоты вращения с буферного усилителя имеет крайне малую составляющую пульсадий в результате чего повьшгается точност преобразования частоты вращения в напряжение. Кроме того, магнитный экран 15, установленный между синхронным генератором и датчиком положения ротора, экранирует магнитньш поток первого из них и предотвращает возможность достижения, данным потоком второго из них. В связи с этим синхронный генератор и датчик положения ротора могут быть расположены ближе друг к другу в осевом направлении, позволяя уменьшить продольные 464 (осевые), габариты устройства в значительной степени. Формула изобретения Тахогенератор, содержащий синхронный генератор, ротор которого выполнен в виде первого постоянного магнита, размещенного на валу, а статор представляет собой цилиндрический элемент, установленный снаружи ротора, с п равномерно размещенными катушками якорной обмотки синхронного генератора, где , датчик положения ротора, выполненный в виде второго постоянного магнита, установленного на общем валу с первым постоянным магнитом, п чувствительных элементов, равномерно размещенных по окружности датчика положения ротора, где , и электронных переключателей, силовая цепь каждого из которых включена между выходным зажимом катушки одной из фаз якорной обмотки синхронного генератора и выходной цепью тахогенератора, а управляющ1 й вход подсоединен к одному из чувствительных элементов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования частоты вращения в напряжение и уменьшения осевых размеров, тахогенератор снабжен экраном, выполненным в виде пластины из магнитного материала, установленным на валу на равном расстоянии от синхронного генератора и датчика положения ротора, при этом ширина ротора синхронного генератора в осевом направлении составляет 0,8 ширины его статора в осе- вом направлении, а чувствительные элементы выполнены в ввдедатчиков Холла.

1 1

1 I