Индукционный редуктосин Советский патент 1990 года по МПК H02K24/00 

Лзобретение относится к электрическим машинам, а точнее к измерителям угловых перемещений, широко используемым в различных системах автоматики.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже изображена конструктивная схема индукционного редуктосина в развернутом виде.

Редуктосин содержит шахтованный из листов пермаллоя статор 1 с полюсными выступами 2-9,образующими между собой пазы 10, в которые уложены стороны катушек 11 обмотки 12 возбуждения и выходных обмоток 13 и 14 и шихтованный из листов пермаллоя ротор 15 с зубцами 16 на его поверхности, обращенной к статору. Шаг по зубцам ротора -равномерный. С таким же шагом расположены зубцы 17 и на каждом полюсном выступе 2-9 статора 1. По ширине зубцы могут быть различными и иметь скос (не показано). Зубчатые поверхности статора и ротора покрыты диэлектриком (например, фторопластом или ротор - полиамидной пленкой, а статор - полиуретановой). Диэлектел

00 Јь

о

4ь

ю

рик заполняет впадины 18 между зубцами, а на поверхностях зубцов, обращенных друг к другу, образует тонкую (0,004-0-,005 мм) пленку 19, Таким образом, внутренняя поверхность статора и внешняя ротора оказываются цилиндрическими, гладкими, соприкасающимися друг к другу по скользящей посадке с небольшим трением (за сче введения смазки) с максимальным зазором 0,003-0,005 мм при диаметре ротора 25-30 мм.,

Полюсные выступы статора расположены по окружности неравномерно. Шаг по зубцам смежных полюсовt охватываемых катушкой обмотки 12 возбуждения, равен целому числу зуб цовых делений ротора плюс-минус половина зубцового деления, т.е. 1+0,5 1,5. Шаг по вубцам смежных полюсов, охватываемых катушкой выходной обмотки 13, 14, отличается от целого числа на 1/4. Для представленной конструкции 1 + + 1/4 5/4.

Катушки обмотки возбуждения включены параллельно друг другу п а, напряжением U. источника переменного синусоидального тока5 причел по от- ношению друг к другу две смежные катушки включены с изменением порядка подсоединения их концов. Катушки выходных обмоток включены последовательно друг дпугу в каждой цепи, а схемно - встречно.

Индукционный редуктосин работает следующим образом.

При включении обмотки возбуждения

катушками обмотки возбуждается практически один и тот же по амплитуде магнитный поток каждой пары гелюсов

$ , причем

4 -.

ив

4V

Представим магнитные проводимости немагнитных промежутков под полюсными выступами с учетом расположенных их зубцов по отношению к зубцам ротора рядом Фурье в функции от углового положения ротора о( . В этом ряду ограничиваются только первыми дву- ,мя членами, полагая, что выбором относительной ширины зубца статора и ротора, величины скоса зубца ротора высшие гармонические составляющие проводимостей сведены к ничтожно малой величине или исключены вообще. Тогда

Л,

AS- ав - a sin ( о/ Zp);

Дэ Дй а, + a, cos (at Zp);

А4 Д7 ао ai cos ( zp) At Л, а0 + а1 sin ( d Zp).

где ZD - число зубцов ротора, равное для рассматриваемого случая, Zp 19.

Для каждого из полюсных выступов можно записать характер изменения амплитуды магнитного потока в функции

Изобретение относится к электрическим микромашинам, применяемым в качестве измерительных преобразователей углов в системах автоматики, в частности, к индукционным редуктосинам. Цель изобретения - повышение точности. Редуктосин содержит шихтованный из листов пермаллоя статор (С) с пазами, в которых расположены стороны катушек выходной обмотки и обмотки возбуждения (ОВ), и зубчатый ротор (Р). Полюсные выступы С снабжены зубцами. Катушки ОВ охватывают по два полюсных выступа, между которыми шаг по зубцам отличается на половину от целого числа зубцовых делений Р. Все катушки ОВ соединены между собой параллельно. Немагнитный промежуток между С и Р образован скользящими друг по другу гладкими диэлектрическими покрытиями их зубцатых поверхностей. В этих условиях амплитуда потока каждой пары полюсных выступов С, охваченных катушкой ОВ, автоматически стабилизируется. Благодаря этому уменьшаются погрешности функционирования индукционного редуктосина. 1 ил.

под синусоидальное напряжение всеми 40 угла поворота ротора

ф lL

ь li .

т ду+

ф ±1. - i Z 5i/24-SisI Јi i.

2а092

ъ ь + a a -Ј2ЈifL f

2а, 2

Ј. 4 -&г ч+

-я- Л8

, 1 + а, /а0 sin( o Zp)

ftH. - - .Д- - - в-- -.-,- ,- -

2а0 - Ф2

Л1д 1 - a,( p)

р ---,

2а

ф 11: ф JJL ф

+ Si/S« c2sljlEfl.

Л,+ Л

2аг

, 1 - 3,/ао cos( e ZP)

Ф -,.

Ь 1 .Z§ EiDlfL f

. ф-2-,

+ Si/S« c2sljlEfl.

i

-ФЈ--- f 2аа

Из представленных выражений слецу ет, что амплитуды магнитных потоков отдельных полюсных выступов также мало зависят от эксцентриситета в расположении ротора так как отношение а /ав при калом немагнитном промежутке остается практически неизменным по величине. Потоки 4- Фд наводят в катушках выходной обмотки ЭДС; Получить ее выражение можно, ис пользуя полученные значения потоков и схему соединения катушек в выходных обмотках. Тогда огибающие наводимых в этих обмотках электродвижущих сил определяется как

- ) 2 V2 lTwetf cos(c( Zp-456)

ао r

В условиях практической независимости магнитного потока Ј и отноше- шения а /а от эксцентриситета полученные выражения доказывают возможность существенного повышения точности воспроизведения синусной и косинусной зависимостей ЭДС от угла поворота ротора в индукционном редукто- сине с малым немагнитным промежутком между статором и ротором при параллельном включении катушек обмотки возбуждения под напряжение источника питания. При этом не исключаются и другие известные способы повышения

1,, sin (of Z) 2

5

точности редуктосина, например, путем повышения точности изготовления и усреднения ошибок за счет увеличения числа полюсных выступов, В примере рассмотрен случай, когда число выступов равно 8, а их может быть 16, 24, 32, при сохранении описанных принципов конструктивной компоновки.

Таким образом, в индуктивном ре- дуктосине может быть достигнуто повышение точности функционирования до нескольких угловых секунд без усложнения технологии его изготов - ления.

Формула изобретения

Индукционный редуктосин, содер- жащий шихтованный из листов пермаллоя статор с пазами, в которых расположены стороны катушек выходной обмотiки и катушек обмотки возбуждения,

| охватывающих по два полюсных выступа., фичем полюсные выступы между пазами оабжены зубцами, и отделенный от него немагнитным промежутком зубчатый р тор, отличающийся тем, что, с цель повышения точности измерения, выступы, охваченные катушками , обмотки возбуждения, установлены с шагом Ц (К J 1/2) tz, где ta - шаг по зубцам ротора; К - любое це лое число, указанные катушки обмотки возбуждения соединены параллельно, а на обращенных одна к другой поверхностях гтатора и ротора установлено пленочное диэлектрическое покрытие

для образования скользящих одна по

другой поверхностей.

CM