Многоканальный бесконтактный токосъемник Советский патент 1987 года по МПК H01F38/14 

Изобретение относится к телеметрии и радиолокации и может быть использовано для передачи сигналов высокой частоты с неподвижного обч.екта на вращаюидийся или наоборот.

Це.чыо изобретения является уменьшение ЮМ ex.

На фиг. 1 изображен многоканальный бесконтактный токосъемник, продольный разрез трех каналов, на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема емкостной связи обмоток различных каналов прототипа; на фиг. 3 - то же, предлагаемого устройства. В многоканальном бесконтактном 1 око- съемнике (фиг. 1) каждый канал содержит концентрично размещенные неподвижную 1 и враихающуюся 2 обечайки, между которыми также концентрично в плоскости, перпендикулярной оси врап.1,епия, установлены неподвижная 3 и врап1аю1цаяся 4 обмотки. Неподвижные обечайки i жестко скренлеиы торцами между собой. Между обмотками соседних каналов расположеШ) соосно и плос копараллельно плоские неподвижные 5, а так же нервые 6 и вторые 7 врапдаюшиеся экранные кольца. Нри этом вран1.аюи1,иеся кольца уетановлены с зазором относительно неподвижных. Первые 6 и вторые 7 вращаюндиеся экранные кольца расположены симметрично относительно ненодвижп лх колец 5. Неподвижные и вращающиеся экранные кольца жестко прикреплены соответственно к неподви ;;ным и вращающимся обечайкам. Изоляционные опоры 8 с кольцевым ыстуном 9 у нижнего основания рас- ноложены внутри вращающихся обечаек 2 и опираются на первые вращающиеся экранные кольца 6. На кольцевом выступе 9 опор 8 расположены вторые вращающиеся экранные кольца 7. Все элементы токосъемника екренлены в нанравлении оси вращения шпильками (не показаны), которые проходят через неподвижпые обечайки и изоляционные опоры. Экранные кольца и обеч.ай- ки могут быть выполнены из стали, изоляHHOHiUiie опоры - из полиамида блочпого

или прессовочного материала АГ-4. Величина зазора между неподвижными и вращающимися экранными кольцами (при наружном диаметре устройства около 250 мм) составляет 0,5- 1,0 мм.

Возможно вынолнение многоканального бесконтактного токос ьемника с введением чередующихся .между собой дополнительных неподвижных и вращаю1цихся экранных колец, которые расположены но обе стороны первых и вторых вран.1ающихся экранных колец. Это приводит к дальнеЙ1нему ослаблению ноля, 1роникаю1п,его через отверстия экрана, и новышает надежность устройства. Входной сигнал поступает с ,е- гося об ьекта на врани1ющуюся обмотку 4 одного из каналов токосъемника. Благодаря индуктивной связи между обмотками 3 и 4 в неподвижной обмотке 3 появляется наведенная ЭДС, которая является

выходным С15гп, 5лом устройства. Замкнутый экран, образованный экранными кольцами и обечайками вокруг обмоток каждого канала, характеризуется повышенной эффективностью экранирования. Это в сочетании с минимальной емкостной связью между обмотками различных каналов существенно уменьшает взаимное влияние каналов, увеличивает отношение сигнал/помеха в каналах устройства.

0

Введение изоляционных опор и вторых вращаюпшхся экранных колец выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как позволяет, изменив конструкцию

электромагнитных экранов, повысить эффективность экранирования каналов токосъемника, а также сун ественно уменьшить электрическую связь между ними. Высота стенок отверстий, которые имеет экран каждого ка- .иала токос ьемника по сравнению с нрототи0 ОМ увеличивается в 2 раза при неизменной ширине отверстий. Ослабление поля, проникающего через отверстие, вследствие роста его стенок возрастает более чем в 10 раз. Одновременно коэффициент емкостной связи между обмотками соседних каналов токо- съемника уменьшается в 40 раз. Для передачи сигнала высокой частоты на предприятии изготовлен и исследован макет предлагаемого многоканального бесконтактного токосъемника ГК.58Э.342.30. Благодаря введе,-, нию указанных выше элементов отнощение сигнал/помеха в каналах токосъемника за счет уменьшения уровня помех вырастает от 40 до 75 дБ, что позволяет существенно повысить надежность устройства.

35

Формула изобретения

Многокана пьный бесконтактный токосъемник, содержащий каналы передачи сигналов, расположенные соосно, причем в кажQ дом канале раз.мещепы неподвижная и вра- плающиеся металлические обечайки, расположенные концентрично относительно одна другой, неподвижные и вращаюп1иеся обмотки, установленные концентрично между обечайками, неподвижные и вращающиеся экран5 ные кольца, расгюложенные между обмотками соседних каналов передачи сигналов и жестко прикрепленные к соответствующим неподвижным и вран1ающимся обечайкам и установленные относительно друг друга с зазором, соосно и плосконараллельно, а не0 подвижные обечайки соседних каналов передачи сиг налов жестко скреплены торцами .между собой, отличающийся тем, что, с целью уменьп1ения помех, в него введены изоляционные опоры с кольцевым выступом и дополнительные плоские вращающиеся экранные кольца 10 числу каналов передачи сигналов, этом изоля июнные опоры ус- гаповлепы на внутренних поверхностях вра- щающихся обечаек, а .дополнительные вращающиеся экранные кольца жестко прикреплены к вращающимся обечайкам и установлены на кольцевом выступе изоляционных

опор симметрично вращающимся экранным кольцам относительно неподвижных экранных колец.

Фиг. 2

Изобретение относится к области телеметрии и радиолокации и может быть использовано для передачи сигналов высокой частоты с неподвижного объекта на вращающийся или наоборот. Целью изобретения является уменьшение помех. Каждый канал токосъемника содержит концент- рично размещенные неподвижную 1 и вращающуюся 2 обечайки, между которыми также концентрично установлены индуктивно связанные неподвижная 3 и вращающаяся 4 обмотки. Неподвижные обечайки 1 жестко скреплены торцами между собой. Между обмотками соседних каналов расположены со- осно и плоскопараллельно плоские неподвижные 5, а также первые 6 и вторые 7 вращающиеся экранные кольца. Первые 6 и вторые 7 вращающиеся экранные кольца расположены симметрично и с зазором относительно неподвижных колец 5. Неподвижные и вращающиеся экранные кольца жестко прикреплены к соответствующим неподвижным и вращающимся обечайкам, изоляционные опоры 8 с кольцевым выступом 9 у нижнего основания расположены внутри вращающихся обечаек 2 и опираются на первые вращающиеся кольца 6. На кольцевом выступе 9 опор 8 расположены вторые вращающиеся экранные кольца 7. Замкнутый экран,образованный экранными кольцами и обечайками вокруг обмоток каждого канала, характеризуется повышенной эффективностью экранирования. Это в сочетании с минимальной емкостной связью между обмотками различных каналов существенно уменьшает взаимное влияние каналов. 3 ил. i W со N( х 00

L

Ci

т

i

к.

2

Сз

-5