Вторичные электрические часы с обратным контролем Советский патент 1988 года по МПК G04C3/10 

g т ZS so tiS Ли fs Г

2 фиг.1

со 0:) сд

Изобретение относится к вторичным электрическим часам с обратным контролем их функционирования.

Целью изобретения является повышение оперативности и надежности контроля точности часов путем увеличения частоты опроса в единицу времени.

Во вторичных электрических часах с обратным контролем датчик углового положения валов выполнен в виде установленных на валах зубчатых ферромагнитных дисков и двух включенных в противофазе обмоток, сердечники которых установлены с радиальным зазором относительно ферромагнитных дисков и магнитно изолированы от сердечника обмотки управления.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид, разрез;, на фиг. 2 - то же, вид снизу; на фиг. 3 - конструкция магнитного редуктора; на фиг. 4 - выполнение зубцов на сердечнике дополнительной обмотки; на фиг. 5

вой протяженности зубцов 19. Угловая протяженность зубцов и впадин между зубцами полюсных наконечников 10 и

11 одинакова с угловой протяженностью зубцов 19 чашек 16 и 17.

Чашки роторов укреплены на ферромагнитном стакане 20 так, что у внешних чашек 14 и 16 зубцы 18 расположены против друг друга. Ферромагнитный стакан 20 укреплен на полом валу 21, который несет минутную стрелку 22 часов и является входным валом магнитного редуктора, который

размещен в полости стакана 20. Выходной вал магнитного редуктора соединен с часовой стрелкой 23, установленной на валу 24 часов.

Магнитный редуктор укреплен, например, в полости немагнитной втулки 25, жестко соединенной с полюсным наконечником 12 (пунктир на фиг,1).

Магнитный редуктор включает цилиндрический магнитопровод из двух

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повьшение оперативности и надежности контроля путем увеличения частоты опроса в единицу времени. При поступлении в обмотку 7 импульса тока определенной полярности магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами чашки I 6 и противостоящими им зубцами 3 платы 2 ослабляется, а магнитный поток в зазоре между зубцами чашки 14 и зубцами 3 платы 1 усиливается. Возникает активный момент, под действием которого роторный вал поворачивается более чем на половину шага минутной стрелки 22. По окончании импульса тока ротор доворачивается до нового положения равновесия под действием реактивного момента от поляризующего потока магнитов 8 и 9 благодаря наличию впадин между зубцами чашек 15 и 17 и впадин между зубцами полюсных наконечников 10 и 11, в результате вал минутной стрелки завершает шаг, равный 6°. При последовательном поступлении разнополяр- ных импульсов тока в обмотку 7 обеспечивается дискретное перемещение вала 21 минутной стрелки 22 с шагом, равным 6 . 6 ил. сл

схема включения устройства; на фиг.6 -25 частей 26 и 27, разделенных немагнитпринцип функционирования устройства в части контроля положения минутной стрелки часов.

Вторичные электрические часы содержат две одинаковые зеркально установленные платы 1 и 2, в которых выполнены зубчатые отверстия. Зубцы 3 (фиг.2) плат 1 и 2 имеют угловую протяженность, одинаковую с угловой протяженностью впадин между зубцами 3. Платы 1 и 2 снабжены прямоугольными выступами 4 и 5, прилегающими к магнитопроводу 6, несущему обмотку 7 . В отверстиях плат 1 и 2 с радиальным зазором относительно зубцов 3 последних установлены постоянные магниты 8 и 9 с встречно ориентированными полюсами, снабженными зубчатыми полюсными наконечниками 10 и 11 и наконечниками 12 и 13, не имеющими зубцов.

В зазоре между зубцами плат 1 и 2 и наконечниками 9 и 10 установлены полые зубчатые роторы, каждый из которых выполнен в виде двух концентричных чащек соответственно 14 и 15, 16 и 17.

На чашках 14 и 15 выполнены зубцы , между которыми имеются впадины с угловой протяженностью, равной угловой протяженности зубцов 18. На чашках 16 и 17 выполнены зубцы 19, между которыми имеются впадины С угловой протяженностью, равной углоным промежутком.

С прилеганием к противостоящим торцам частей 26 и 27 цилиндрическо

го магнитопровода установлены кольцевые постоянные магниты 28 и 29. На торцах магнитов 28 и 29, противоположных прилегающим к торцам частей 26 и 27 магнитопровода, установлены полюсные наконечники 30 и 31 кольцевой формы.

На валу 21 минутной стрелки 22 укреплено магнитопроводящее кольцо 32 с зубцом 33, который размещен в зазоре между зубцами 34 и 35 на частях 26 и 27 магнитопровода и полюсным наконечником 30 магнита 28.

На валу 24 часовой стрелки 23 укреплены две зубчатые магнитопроводя- щие чашки 36 и 37, зубцы которых 38 и 39 размещены в зазоре между зубчатым полюсным наконечником 31 и зубцами 40 и 41, выполненными на частях 26 и 27 магнитопровода. Впадины между зубцами чашки 36 равны впадинам между зубцами на полюсном наконечнике 3 1 .

На валу 21 минутной стрелки 22 установлен магнитопроводящий диск 42,- имеющий зубец 43 с угловой протяженностью 5 - 6°. Зубец 43 установлен с радиальным зазором относительно зубчатого сердечника 44 с дополнительной обмоткой 45. По окружности

сердечника 44 (фиг,4) выполнены зубцы 46 с угловой протяженностью 5 - 6° в количестве 16 шт.

На валу 24 часовой стрелки 23 установлен магнитопроводящий диск 47, имеющий зубец 48. Зубец 48 установлен с радиальным зазором относительно зубчатого сердечника 49 с дополнительной обмоткой 50.

Хотя в рассматриваемом случае обмотки 45 и 50 и сердечники 44 и 49 выполнены кольцевыми, однако они могут иметь и другую форму.

Обмотки 7, 45 и 50 включены согласно схеме на фиг.5. Диоды 51 и 52 обеспечивают протекание по каждой из обмоток 45 и 50 импульсов тока только одной полярности.

Предлагаемые вторичные электричес- 20 разнополярных импульсов тока в обмоткие часы с магнитной редукцией работают следующим образом.

При обесточенной обмотке 7 чашки 14 и 16 ротора занимают определенное положение относительно зубцов ферромагнитных плат 1 и 2 благодаря наличию фиксирующих пазов на чашках 15 и 17 и полюсных наконечниках 10 и 11. При поступлении в обмотку 7 импульса тока определенной полярности например положительной, магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами 18 чашки 16 и противостоящими им зубцами 3 платы 2 ослабляется, а магнитный поток в воздушном зазоре между зубцами чашки 14 и противостоящими им зубцами 3 платы 1 усиливается. В результате возникает активный момент, под действием которого роторный вал 21 поворачивается более чем на половину шага минутной стрелки 22 (т.е. более чем на 3°). После окончания импульса тока ротор доворачивается до нового положения равновесия под действием реактивного момента от поляризующего потока постоянных магнитов 8 и 9 в результате наличия впадин между зубцами 19 чашек 15 и 17 и впадин между зубцами полюсных накочнеников 10 и 11, в результате чего вал минутной стрелки 22 завершает шаг, равный 6°,

При поступлении в обмотку 7 импульса тока противоположной полярности магнитньм. поток в воздушном зазоре между зубцами 18 чашки 14 и противостоящими им зубцами 3 платы 1 ослабляется, а магнитньй поток в воздушном зазоре между зубцами 18 чашки 16 и противостоящими им зубцам 3 платы 2 усиливается. В результате снова возникает активный момент, под действием которого роторный вал 21 снова поворачивается более чем на половину шага минутной стрелки (т.е. более чем на 3°). После окончания импульса тока ротор доворачивается

до нового положения равновесия под действием реактивного момента от поляризующего потока постоянных магнитов 8 и 9 в результате наличия впадин между зубцами I8 чашек 15 и 17

и впадин между зубцами полюсных наконечников 10 и П, в результате чего вал 21 минутной стрелки 22 завершает новый шаг, равный 6 .

При последовательном поступлении

ку 7 обеспечивается дискретное перемещение вала 21 минутной стрелки 22 с указанным шагом (т.е. 6 ).

Вращение вала 21 минутной стрелки 22 обеспечивает перемещение маг- нитопроводящего кольца 32 с зубцом 33, что приводит к перераспределению магнитного потока постоянных магнитов 28 и 29 между зубцами 34 и 35

частей 26 и 27 магнитопровода и соответственно зубцами 40 и 41, в результате вал 24 часовой стрелки 23 перемещается диск- ретНо и синхронно с валом минутной стрелки. В соответствии с числом зубцов 39 коэффициент магнитной редукции - 1 : 12.

При вращении валов 21 и 24 скачкообразно изменяется индуктивность обмоток 45 и 50 сердечников 44 и 49, следствием чего является изменение амплитуды и фазы сигнала, поступающего на вход схемы на фиг.5.

При. распределении зубцов по окружности сердечника 44 (фиг.4) характер изменения амплитуды сигнала определенной полярности изменяется в зависимости от положения начальной точки

отсчета с промежутком в 1 мин в тече- ние 1 ч по разному. В качестве примера на фиг. 6 показан характер изменения амплитуды сигнала для тридцати случаев начальной установки магнитопроводящего диска 42 с зубцом 43 относительно сердечника 44.

Пусть у ферромагнитного сердечника 44 зубцы 46 распределены по окружности (фиг.4).

19

QMJll

2А

40Я

IZ.

Z1

Л

4S

/w

А

цзиг.5

Л1Г1Г1ПЛГЛППГ1ПГ1ГПГ1Г 1Ги1 у

щапплглплпш-пглпглги- 2 nrLnriruinririnnrnririr irij- 3

ПЛЛГlЛЛГlПГlГШГlГЛПJПJ - V

inmirLnnr inJ njnnr ir 5 -1Ш1ППЛППППЛГПГ1Г1Г1Ги 6

-1ппг1пг1пплпаг1г-1пг-1пг

1Ш1Г1ПЛГ ЛЛПЛГПГ1ПГ1ПГ 8

1ЛШ1 Т1ПГГ1ПЛГ1Г1ПГ1 9

J1ЛЛГ1ПЛППППЛГ1Г1ПГ1Л 10

11-тапллпппгшглглпг-ц- //

ГЦ1ЛЛЛЛЛГ1ПГ1ПГ1Г1Г1Г1Г112

Ги1ЛЛГ 1ЛЛПГ1Г1ЛГ1ГТПГ 1/3

1Ги1ЛЛГ1ПЛГ1Г1ЛГШГ1Г1Г1Г

ии1ЛЛГ1ПЛППЛЛЛГ1ГППГ15

ии1ЛЯПГ1ЛППЛЛЯГ1Г1Г1Г

пги-1ЛШ1атг1Г1ЛПлг1гтг1. п /лги-1лпГ1гтг1пллаг1пп / inru-тлпллпппгшгггтг 19

1Г 1Ги1ЛЛЛЛЛПГ1Г1ПЯГ1Г-1Г 20

ППГи1ЯГ1ППЛППЛППГ 1Г 1. 21

J inni1Ш1ЛППГ1Г1ЛППГ1Г 1 22

innru-шплпппллплпг 2 1пг ии-шлппппплгшпг 2

-ЦПЛТиШЛППЯППЛГШГЛГ 25

ГТЛГТиШПДПЛППЛПЛГ. 26

ТПППГиШППЛЛППЛГШГ 27

innnru-шллляпплгтг 28

innnnjиШЛГШПЛППЛГ 29

-LTinnnj-шллллпплплг 0

Риг.б