Бесконтактный преобразователь угла поворота Советский патент 1991 года по МПК H02K24/00 

винтовых линий выполнен равным удвоенной длине образующей внешней части ротора под полюсом статора. Ферромагнитная втулка 1 закреплена соосно на немагнитном валу 9, который установлен в корпусе 10с возможностью вращения. В корпусе 10 размещен статор с закрепленными в нем магнитопроводами 11. На крайних полюсах каждого магнитопровода 11 размещены секции 15 выходных обмоток. Торцовые поверхности стержней магнитопроводов 11 профили- рованы по общей цилиндрической поверхности, соосной с феромагнитной втулкой 1, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве // f W 15. 15 12 первичного измерительного преобразователя. Цель изобретения - снижение погрешности за счет обеспечения линейности выходной характеристики. Бесконтактный преобразователь угла поворота содержит ротор, выполненный в виде ферромагнитной втулки 1 с эквидистантными торцовыми поверхностями 2, двумя кольцевыми канавками 3 на внешней цилиндрической поверхности 4 втулки 1, симметрично расположенными относительно средних 5 полюсов статора. Торцовая поверхность 2 перпендикулярна цилиндрической поверхности 4 и ограничена кривой в форме двух замкнутых между собой полувитков левой 6 и правой 7 винтовых линий на внешней цилиндрической поверхности 4 втулки 1, Шаг 5 П 15 сл с а о о о ю 12 /Л

. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных системах автоматики и, в частности, в системах электропривода, в качестве первичного измерительного преобразователя,

Цель изобретения - снижение погрешности за счет обеспечения линейности выходной характеристики.

На фиг. 1 представлен бесконтактный преобразователь угла поворота, общий вид; на фиг. 2 - электрическая схема преобразователя.

Бесконтактный преобразователь угла поворота содержит ротор, выполненный в виде ферромагнитной втулки 1 с эквидистантными торцовыми поверхностями 2, двумя кольцевыми канавками 3, на внешней цилиндрической поверхности 4 втулки 1, симметрично расположенными относительно средних полюсов 5 статора. Каждая торцовая поверхность 2 перпендикулярна цилиндрической поверхности 4 и ограничена кривой в форме двух замкнутых между собой полувитков левой б и правой 7 винтовых линий на внешней цилиндрической поверхности 4 втулки 1. С целью получения наивысшей чувствительности преобразования левая 6 и правая 7 винтовые линии торцовой поверхности 2 выполнены с шагом, равным удвоенной длине образующей внешней части ротора, находящейся под полюсом статора, т.е. 2 Ь0. Кольцевые канавки 3 снижают влияние осевых смещений (биений) ротора на точность преобразования и поэтому глубина канавок 3 выбрана из соотношения магнитных сопротивлений рабочего немагнитного зазора 8 и зазора между полюсом статора и поверхностью канавки 3. Ферромагнитная втулка 1 закреплена соосно на немагнитном валу 9, установленном в корпусе 10 с возможностью вращения. В корпусе 10 размещен статор, выполненный в виде двух Ш-образных магнитопроводов 11, Магнитопроводы 11 закреплены в корпусе 10 так, что полюса стержней расположены вдоль оси вращения ротора и примыкают с одинаковым зазором 8 к диаметрально противолежащим поверхностям ротора. т,е

ферромагнитной втулки 1. Ширина всех полюсов вдоль оси ротора одинакова и больше, чем длина образующей внешней части ротора, находящейся под полюсом,

т.е. bn Ь0.

На средних полюсных стержнях 5 магнитопроводов 11 расположены обмотки 12 возбуждения, подключенные к генератору 13 синусоидального напряжения. На крайних полюсных стержнях 14 каждого магнитопровода 11 размещены одинаковые секции 15 выходной обмотки магнитопровода 11, соединенные последовательно- встречно, а полученные после соединения

выходные обмотки магнитопроводов 11 соединены последовательно-согласно, образуя выходную обмотку преобразователя. Торцовыэ поверхности всех полюсных стержней магнитопроводов 11 профилированы

по общей цилиндрической поверхности, соосно с ферромагнитной втулкой 1.

Бесконтактный преобразователь угла поворота работает следующим образом. В исходном положении ротора (фиг. 1)

площадь рабочего зазора 8 под одним крайним полюсным стержнем 14 пропорциональна площадям рабочего зазора 8 под крайними полюсными стержнями 14. Соответствующие площадям рабочего зазора 8

(и магнитным потоком) ЭДС секций 15 выходной обмотки магнитопровода 11, наводимые магнитными потоками, имеют значения, поскольку секции 15 выходной обмотки мзгнитопровода 11 соединены последовательно-встречно, а выходные обмотки магнитопроводов 11 последовательно-согласно, то ЭДС выходной обмотки преобразователя имеет максимальное значение. При повороте ротора площадь зазора 8 под

одним из крайних полюсных стержней 14 линейно уменьшается, а под другим - линейно увеличивается на одну и ту же величину. Суммарная площадь зазора 8 под крайними полюсными стержнями 14 остается постоянной и равной площади рабочего зазора 8 под средним полюсным стержнем 5 каждого магнитопровода 11. Соответственно линейно уменьшается и значение

венно линейно уменьшается и значение ЭДС выходной обмотки преобразователя, по величине и фазе которой определяются величина и знак угла поворота. При повороте ротора на угол ± 90° от исходного положения площади рабочего зазора 8 под всеми крайними полюсными стержнями 14 обоих магнитопроводов 11 будут равны, а следовательно, равны магнитные потоки в крайних стержнях 14 и ЭДС выходной обмотки преобразователя принимает нулевое значение.

Предлагаемый бесконтактный преобразователь угла поворота обладает меньшей погрешностью за счет обеспечения линейности выходной характеристики преобразователя.

Формула изобретения

Бесконтактный преобразователь угла поворота, содержащий генератор синусоидального напряжения, статор, выполненный в виде двух Ш-образных магнитопроводов с полюсами, примыкающими с зазором вдоль оси ротора к диаметФиг 2

рально противолежащим поверхностям ротора с шириной каждого полюса вдоль оси ротора большей, чем длина образующей внешней части ротора, находящейся под полюсом, расположенные на средних полюсах магнитопровода статора обмотки возбуждения, подключенные к генератору, размещенные на крайних полюсах каждого магнитопровода статора одинаковые выходные обмотки, включенные последовательно-встречно, ротор в виде ферромагнитной втулки с эквидистантными торцовыми поверхностями и двумя кольцевыми канавками на нижней цилиндрической поверхности, которые расположены относительно средних полюсов магнитопроводов статора симметрично, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности за счет обеспечения линейности выходной характеристики, каждая торцовая поверхность втулки выполнена в виде двух одинаковых симметрично расположенных и замкнутых между собой винтовых поверхностей правой и левой заходности, которые

перпендикулярны цилиндрической поверхности ротора.