Индукторный датчик Советский патент 1993 года по МПК H02K19/22 

Изобретение относится к электрическим машинам информационного типа, которые могуг быть использованы в автоматических устройствах в качестве датчика частоты вращения, датчика направления вращения и датчика положения.

Целью изобретения является создание индукторного датчика с расширенными функциональными возможностями, способного работать в режиме измерения частоты вращения, направления вращения и измерения малых угловых перемещений в статике, и снижение трудоемкости изготовления.

На фиг, 1 показано поперечное сечение индукторного датчика; на фиг. 2 - схема соединений обмотки возбуждения и генераторной обмотки; на фиг. 3 - фазовый дискриминатор.

Статор 1 индукторного датчика имеет на своей поверхности равномерно расположенные полюса 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, которые имеют зубцовые гребенки 10, 11, 12, 13, 14,

15,16, 17. Зубцовый шаг статора равен зуб- цовому шагу ротора. Катушки 18 и 19, 20 и 21 двух фаз обмотки возбуждения охватывают одновременно по два полюса. На каждом из полюсов 2-9 расположены катушки 22, 23, 24, 25, 26, 27,28, 29 генераторной обмотки. Зубцовые гребенки 10 и 14, 11 и 15, 12 и

16,13 и 17 на диаметрально противоположных разноименных полюсах 2 и 6, 3 и 7, 4 и 8, 5 и 9, соответственно, смещены относительно друг друга на половину зубцового деления. Зубцовые гребенки, например 10 и 11, одноименных полюсов одной из фаз смещены относительно друг друга на четверть зубцового деления, Зубцовые гребенки, например 12 и 13, одноименных полюсов второй фазы смещены относительно осей своих полюсов на 1 /8 часть зубцового деления во взаимно противоположных направлениях, как показано на фиг. 1 стрелками А и В.

, На фиг. 2 показаны схемы соединений катушек 18, 19, 20, 21 обмотки возбуждения с конденсатором С и катушек 22-29 генераторной обмотки, на зажимах которой 30 и 31 имеется электрический сигнал (Jr.

В режиме датчика частоты вращения, катушки 18-21 обмотки возбуждения соединены с источником постоянного тока и на зажимах 30, 31 генераторной обмотки имеется сигнал с частотой Z2T2. где Z2 - число зубцов, fa - частота вращения ротора.

В режиме датчика направления вращения, катушки 18-21 обмотки возбуждения соединяются с источником переменного тока с частотой f. При вращении ротора датчика по часовой стрелке с частотой f2. сигнал генераторной обмотки на зажимах 30. 31

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

имеет частоту, равную f - Z2T2, а при вращении в противоположном направлении, эта частота равна f 2.2h- Это дает информацию о направлении вращения ротора датчика.

При работе датчика в режиме измерения углового положения ротора, катушки 18-21 соединены с источником переменного тока, а сигнал генераторной обмотки на зажимах 30, 31 имеет частоту и фазу, равные

0)1 - 2 Z2 О,

где 0- геометрический угол поворота ротора.

Если электрический сигнал Ur (ш t - 2 Z2 генераторной обмотки подать на зажимы 32, 33 фазового дискриминатора 34. показанного на рис. 3, а на зажимы 35, 36 подать напряжение питания U(), то на выходных зажимах 37, 38 дискриминатора будет электрический сигнал, величина которого будет зависеть от положения ротора, определяемого углом 0.

Заявленный датчик имеет расширенные функциональные возможности.

Выполнение датчика в виде одного пакета, залитого в алюминиевом корпусе, позволяет исключить механическую обработку пакета и корпуса в местах сопряжения и тем самым снизить трудоемкость изготовления.

Формула изобретения

1. Индукторный датчик, содержащий безобмоточный зубчатый ротор и явнопо- люсный зубчатый статор, на полюсах которого расположены обмотка возбуждения и генераторная обмотка и зубцовый шаг которого равен зубцовому шагу ротора, при этом зубцовые гребенки каждых двух диаметрально противоположных разноименных полюсов смещены одна относительной другой на половину зубцового деления, отличающийся тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей и снижения трудоемкости изготовления, число полюсов статора кратно восьми, обмотка возбуждения выполнена двухфазной, полюсные катушки обмотки возбуждения охватывают одновременно по два полюса статора, зубцовые гребенки каждых двух соседних полюсов, охваченных катушками одной фазы обмотки возбуждения, смещены одна относительно другой на четверть зубцового деления, зубиовые гребенки каждых двух соседних полюсов, охваченных катушками второй фазы, смещены относительно осей своих полюсов на восьмую часть зубцового деления со взаимно противоположных направлениях, катушки генераторной обмотки соединены последовательно, а катушки, расположенные на двух соседних полюсах, охваченных каждой катушкой обмотки возбуждения - встречно.

2. Датчик по п. 1,отличающийся

положении ротора в статике, он снабжен фазовым дискриминатором, один вход которого подключен к генераторной обмотке, а другой вход соединен с клеммами обмотки

Использование: электротехника, электрическая машина информационного типа, устройства автоматики, Сущность изобретения: индукторный датчик содержит безобмоточный зубчатый ротор и явнополюсный статор 1 с двухфазной обмоткой возбуждения и генераторной обмоткой и фазовый дискриминатор 34. Зубцовый шаг статора равен зубцовому шагу ротора. Полюса ста19 тора 2-9 имеют зубцовые гребни 10-17. Катушки обмотки возбуждения 18 и 19, 20 и 21 охватывают по два полюса и соединены встречно. Катушки генераторной обмотки 22-29 расположены на полюсах 2-9 и соединены последовательно. Зубцовые гребни 10 и 14, 11 и 15, 12 и 16, 13 и 17 на диаметрально противоположных разноименных полюсах 2и6, Зи7, 4и8, 5и9 смещены на половину зубцового деления относительно друг друга. Зубцовые гребни одноименных полюсов одной фазы смещены на четверть зубцового деления относительно друг друга. Зубцовые гребни одноименных полюсов другой фазы смещены на восьмую часть зубцового деления относительно оси своих по- люсов. Один вход фазового дискриминатора подключен к генераторной обмотке, другой к клеммам обмотки возбуждения. 3 ил. 18 СО ю СА) о Ч) 8 Фиг. 1 g

тем, что, с целью получения информации о 5 возбуждения.

-ппгх. LwЈ5 ргтпп Ьтт.

v{JL

Ј5 ргтпп Ьтт.

Фиг. I

v{JL

л

38