Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК G01P3/46 

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения скорости исполнительных двигателей для введения обратной связи по скорости.

Цель изобретения - устранение пульсаций выходного напряжения,

На фиг.1 представлена функциональная схема реверсивного бесконтактно-„,„

- in , ,-360 эл.град.ч го тахогенератора с электронным бло- осями соседних фаз (т-----),

с постоянным магнитом 22. Каждый п кет имеет по два паза 23 и 24 (фиг и .8). В пазах 23 пакета 20 и в паз 24 пакета 21 уложены по две катушк 5 25, 26 и 27, 28 четьфехфазной обмо статора. Пакеты 20 и 21 смещены од относительно другого на угол 90 эл. град ., равный углу между магнитным

ком управления для числа фаз, равного трем; на фиг.2 - тахогенератор с нечетным числом фаз, равным трем, продольный разрез; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.З - сечение В-В на фиг.2; на фиг.6 - тахогенератор с четным числом фаз, равным четьфем, продольный разрез; на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 - сечение Д-Д на фиг.6.

Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока содержит многофазный синхронный генератор 1, датчик 2 положения ротора и реверсивный .электронный блок 3. Информационные входы 4 электронного блока 3 подключены к синхронному генератору 1, а управляющие входы 5 -- к датчику 2 положения ротора.

В общем случае реверсивные., бесконтактные- тахогенераторы могут быть многофазными и многополюсными. В изобретении рассматривается лишь двухполюсный вариант, причем, так как тахогенераторы с нечетным числом фаз конструктивно отличаются от тахогене- раторов с четньм числом фаз, отдельно

катушки 25 и 26, а также 27 и 28 относятся соответственно к фазам, угол между магнитными осями которых равен

15 180 эл.град.

Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока с нечетным числом фаз работает следующим образом. При вращении ротора 9 синхронного

20 генератора 1 в фазных обмотках 16-18 (фиг.3-5) наводятся ЭДС трапецеидальной формы с амплитудой, пропорциональ ной частоте вращения ротора. При этом ЭДС отдельных обмоток смещены относи25 тельно друг друга по фазе на угол

збо

Cf -г- 120 эл.град.

Так как каждый из пакетов статора двухполюсного генератора содержит лишь по два паза, заполненных обмоткой одной фазы, то ЭДС, наводимая в фазной обмотке, имеет трапецеидальный характер без провалов, обуслов- ленньк раскрытием пазов, принадлежащих соседним фазам.

По сигналам датчика 2 (фиг.1) реверсивный электронный блок 3 осуществляет последовательное подключение к нагрузке той же из обмоток 16-18,

30

35

представлены трехфазный и четырехфаз- 40 которая в данный момент времени име- ный варианты тахогенератора. ет амплитудное значение электродви

Трехфазный синхронный генератор (фиг.2-5) представляет собой электрическую машину, содержащую три (по числу фаз) двухпазовых статорных пакета 6-8 и ротор с постоянным магнитом 9. В пазах 10 и 11, в пазах 12 и 13 пакета 7, а также в пазах 14 и 15 пакета 8 уложены соответственно катушки 16-18 трехфазной обмотки ста- тора. Пакеты 6-8 смещены один относительно другого на угол 120 эл.град,, равный углу между магнитными осями

,360 эл.град. „

Четьфехфазный синхронньй генератор 19 (фиг.6) представляет собой электрическую машину, содержащую два пазовых статорных пакета 20 и 21 и ротор

соседних фаз (-).

„,„

с постоянным магнитом 22. Каждый пакет имеет по два паза 23 и 24 (фиг.7 и .8). В пазах 23 пакета 20 и в пазах 24 пакета 21 уложены по две катушки 25, 26 и 27, 28 четьфехфазной обмотки статора. Пакеты 20 и 21 смещены один относительно другого на угол 90 эл. град ., равный углу между магнитными

катушки 25 и 26, а также 27 и 28 относятся соответственно к фазам, угол между магнитными осями которых равен

5 180 эл.град.

Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока с нечетным числом фаз работает следующим образом. При вращении ротора 9 синхронного

0 генератора 1 в фазных обмотках 16-18 (фиг.3-5) наводятся ЭДС трапецеидальной формы с амплитудой, пропорциональной частоте вращения ротора. При этом ЭДС отдельных обмоток смещены относи5 тельно друг друга по фазе на угол

збо

Cf -г- 120 эл.град.

Так как каждый из пакетов статора двухполюсного генератора содержит лишь по два паза, заполненных обмоткой одной фазы, то ЭДС, наводимая в фазной обмотке, имеет трапецеидальный характер без провалов, обуслов- ленньк раскрытием пазов, принадлежащих соседним фазам.

По сигналам датчика 2 (фиг.1) реверсивный электронный блок 3 осущест . вляет последовательное подключение к нагрузке той же из обмоток 16-18,

0

5

5

0

жущей силы соответствующей полярности.

В результате напряжение на выходе тахогенератора остается постоянным как по величине, так и по знаку, причем величина выходного сигнала пропорциональна измеряемой частоте вра- ще ния.

При изменении направления вращения ротора фаза выходного напряжения обмоток статорных пакетов изменяется на 180 , посколькую моменты открытого и закрытого состояний электронно- 5 го .блока 3 остаются прежними, то меняется знак выходного напряжения.

Работа бесконтактного реверсивного тахогенератора постоянного тока 19 с четным числом фаз (см.фиг.6-8)

312969384

осуществляется аналогично тахогене- многофазный синхронный генератор, ратору с нечетным числом фаз. При включающий ротор, постоянный магнит вращении ротора 22 в фазных обмотках которого имеет полюсные наконечники, 25 и 26 пакета 20 и обмотках 27 и 28 и статор, в пазах которого уложена пакета 21 наводятся ЭДС трапецеидаль- 5 многофазная обмотка, датчик положе- ной формы, смещенные по фазе на угол ния ротора и реверсивный электронный

блок, информационные входы которого подключены к синхронному генератору, а управляющие - к датчику положения Ш

90 4

Эти ЭДС так же, как

15

и в случае тахогенератора с нечетным числом фаз, лшпены пульсаций, обусловленных раскрытием пазов соседних

фаз.

Электронный блок, управляемый датчиком положения ротора 29 (фиг.6), осуществляет последовательное подключение к нагрузке тахогенератора той из обмоток 25, 26, 27 и 28, ЭДС которой в данный момент имеет амплитудное значение соответствукнцей полярности. В результате напряжение на выходе тахогенератора остается

постоянным по величине и знаку. Формула изобретения

Бесконтактный реверсивный тахоге- нератор постоянного тока, содержащий 25 тора.

20

ротора, отличающийся тем, что, с целью устранения пульсаций выходного напряжения, статор выполнен в виде отдельных пакетов, количество которых равно числу фаз при нечетном числе фаз синхронного генератора, или половине числа фаз при четном числе фаз, причем каждый пакет статора имеет число пазов, равное числу полюсов ротора, а отдель- i у ные пакеты статора смещены друг

относительно друга на угол, равный углу пространственного сдвига фаз синхдриного генераблок, информационные входы которого подключены к синхронному генератору, а управляющие - к датчику положения

тора.

ротора, отличающийся тем, что, с целью устранения пульсаций выходного напряжения, статор выполнен в виде отдельных пакетов, количество которых равно числу фаз при нечетном числе фаз синхронного генератора, или половине числа фаз при четном числе фаз, причем каждый пакет статора имеет число пазов, равное числу полюсов ротора, а отдель- i у ные пакеты статора смещены друг

относительно друга на угол, равный углу пространственного сдвига фаз синхдриного генера

Изобретение может быть использовано для измерения скорости исполнительных двигателей для введения обратной связи по скорости. Цель изобретения - устранение пульсаций выходного напряжения. По сигналам датчика 2 реверсивный электронный блок 3 осуществляет последовательное подключение к нагрузке той из обмоток, которая в данный момент времени имеет амплитудное значение электродвижущей силы соответствующей полярности. Статор синхронного генератора вьшолнен с количеством статор- ных пакетов, равным числу фаз при их нечетном числе, или половине числа фаз при четном их числе. Статор- ные пакеты имеют число пазов, равное числу полюсов ротора, и смещены друг относительно друга на угол, равный углу между магнитными осями соседних фаз. 8 ил. (Л tpuf.t

« .

Ч-Н

S г

А- А

П

фи.З

6-В

cfjus.Aфи&5

г

Л.

- Г Г

: ////71/// ///.

ИУ/У/У//

ш

-Ч

г

Cf3uS.6

фаг 7

л-м

ригв

ВНИИПИ Заказ 771/46 ирах 777

Произв.-полигр. пр-тяе,, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное