КОМПЕНСАТОР СТАТИЧЕСКИХ ОШИБОК Советский патент 1971 года по МПК G08C13/00 

Изобретение относится к области автоматики и может быть применено в приборостроении.

Компенсаторы (корректоры) статических ошибок предназначены для воспроизведения требуемой зависимости выходного параметра от входного.

Известны компенсаторы (корректоры) статических ошибок, применяюш,иеся в следяш,их системах повышенной точности и содержащие трансформаторы с компенсирующим диском.

Недостатками известного компенсатора (корректора) статических ошибок являются: трудность получения требуемой зависимости амплитуды выходного наиряжепия от отслеживаемого параметра при первичной и иовторной настройках компенсатора (корректора), значительное рассеивание магнитного потока в компенсирующем диске, вредное взаимное влияние магнитных полей и обмоток маломощных трансформаторов, отсутствие в конструкции узлов, предусматривающих настройку на необходимые пределы изменения максимальной амплитуды выходного напряжения, отсутствие в функциональной схеме электроэлементов, предусматривающих настройку компенсатора (корректора) на требуемую максимальную амплитуду и заданный угол сдвига фазы выходного напряжения.

НсобходГ1Мость i;u:-riOpHOfi астро/п и компенсатора (корре;;тора) статических ошибок на требуемую зависимость амплитуды выходного напрям ения от отслеживаемого параметра объясняется тем, что нри выходе из строя одного из элементов следящей системы новыщенной точности и замене его аналогичным элементом, требуемая зависимость изменения амплитуды выходного напряжения от отслеживаемого параметра может отличаться от зависимости, полученной в результате первичной настройки.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Поставленная цель

достигается тем, что компенсатор содержит фазовращатель, вход которого подключен к источнику входного сигнала, а выход - к параллельно соединенным первичным обмотка.м трансформаторов. Компенсирующий диск выполнен в виде фланца-экрана, покрытого магнитоизоляционным материалом, на котором размещены магнитоизолированныс секторы кольца из ферромагнитного материала. На фиг. 1 изображена схема компенсатора; на

фиг. 2 - конструктивная схема.

Компенсатор состоит из фазовращателя (фазоповоротного устройства) / с регулируемым реостатом (или потенциометром) 2, настраиваемых резисторов 3 и 4, реостатов (или

тора) статических ошибок 7, состоящего из двух маломощных трансформаторов с первичными обмотками, заключенными в электростатические экраны 8, 9, и компенсирующего диска 10, системы делителей напряжения 11, основными элементами которой являются потенциометры 12, 13 и настраиваемый резистор 14.

Конструктивно компенсатор выполнен следующим образом.

На валу 15 закреплен компенсирующий диск с помощью гайки 16, щайб 17 и 18. Компенсирующий диск выполнен из фланца-экраиа 19, покрытого магнитоизоляциоииым материалом, на котором находятся магнитоизолированные лепестки 20. Каждый лепесток 20 выполнен в виде сектора кольца из ферромагнитного материала. Число лепестков на верхней части компенсирующего диска равно числу лепестков на нижней его части. При этом лепестки на верхней части компенсирующего диска смещены относительно лепестков па нилшей части на угол, равный половипе дуги сектора кольца. Каждый лепесток имеет внутреннюю резьбу, по которой вворачивается (или выворачивается) регулировочный винт 2/ из ферромагнитного материала. Регулировочные винты предохраняются от вывинчивания гайками 22. Вал 15 установлен при помощи подшипников 23 во втулке 24. Втулка закреплена на кронштейне 25 с помощью винтов 26 и штифта 27. На кронштейне 25 с помощью винтов 28, шайб 29 и штифтов 30 закреплен кронштейн 31. На кронштейне 31 закреплен хомутик 32 с помощью болтов 33, щайб 34 и гаек 35. Хомутик 32 с помощью винта 36, шайб 57 и гайки 38 закрепляет на кронщтейне 31 маломощный трансформатор, состоящий из магнитопровода 39 и катушек 40 с обмотками. Первичная обмотка имеет электростатический экран. На кронштейне 25 закреплен кронштейн 41 с помощью винтов 42 и штифтов 43. Кронщтейн 41 имеет отверстие для управления регулировочными винтами 21 и фиксации их гайками 22. На кронщтейне 41 с помощью винтов 44 с щайбами 45 и щтифтов 46 закреплена крышка 47. На крышке 47 с помощью винтов 48 и штифта 49 закреплено механическое устройство для установки и фиксации воздушного зазора между магнитопроводом одного из маломощных трансформаторов и компенсирующим диском, состоящее из гайки 50, винта 51, кольца 52, штифта 55, гайки 54, винта 55, направляющих щтифтов 56 и кронштейна 57.

На кронщтейне 57 закреплен маломощный трансформатор, состоящий из магнитопровода 55 и катушек 59 с обмотками. Нервичная обмотка имеет электростатический экран. Крепление маломощного трансформатора на кронштейне 57 выполнено таким же образом, как крепление маломощного трансформатора на кронштейне 31. Для поворота вала 15 в соответствии с отслеживаемым параметром можно применить различные кинематические передачи, например зубчатую передачу с пружинным люфтовыбирателем (или люфтовыбирателями). На чертеже (фиг. 2), как пример использования зубчатой передачи с пружинным

люфтовыбирателем, показано закрепленное на валу 15 с помощью штифта 60 зубчатое колесо 61 такой конструкции.

Нредло/кенный компенсатор (корректор) статических ошибок работает следующим образом.

При определенной величипе отслеживаемого параметра вал 15 (фиг. 2), а значит и компенсирующий диск устанавливаются в требуемое положение, при этом на выходе компенсатора

(корректора) статических ошибок снимается напряжение с амплитудой, соответствующей отслеживаемому параметру, сдвинутое по фазе относительно питающего напряжения на угол, значение которого находится в доиустимых пределах.

Получение требуемой зависимости амплитуды выходного напряжения от отслеживаемого параметра осуществляется вводом (или выводом) регулировочных винтов 21 (фиг. 2)

в тела (или из тел) лепестков 20. При этом изменяется угол сдвига фазы выходного папряжения относительно питающего напряжения каждого. Амплитуда выходного напряжения из маломощных трансформаторов зависит

также от величины воздушных зазоров между участками магнитопроводов, т. е. между компенсирующим диском и магнитопроводом (рассматриваемого маломощного трансформатора). Требуемые воздушные зазоры устанавливаются и фиксируются с помощью подбора щайбы 18 (фиг. 2) и механического устройства 55, гайки 54, винта 55, направляющих штифтов 56 и кронштейна 57. Установка и фиксация воздушного зазора

между магнитопроводом 58 и компенсирующим диском производятся следующим образом.

При ослабленной гайке 54 и вывернутом винте 55 поворачивается с помощью отвертки

винт 51, благодаря чему устанавливается требуемый воздушный зазор. После этого положение винта 51 фиксируется вначале винтом 55, затем гайкой 54. Для получения более плавной зависимости амплитуды выходного

напряжения компенсатора (корректора) статических ошибок от отслеживаемого параметра лепестки 20 па верхней части компенсирующего диска смещены относительно лепестков 20 на нижней части компенсирующего диска

на угол, равный половине дуги сектора кольца, ограничивающего лепесток.

В конструкции компенсатора (корректора) статических ошибок предусмотрены установка и фиксация в плоскости, проходящей через

радиус компенсирующего диска и ось вала 15 (фиг. 2):

магнитопровода 39 закреплением его на кронштейне 25 при поглощи кронштейна 5/, хомутика 52, винтов 28, шайб 29, штифтов 30,

да 58 закреплением его на кронштейне 57, а также прнкренлением крышки 47 к кронштейну 41 ири помош,и винтов 44 с шайбой 45 и штифтов 46.

Фазовраш,атель (фазоповоротное устройство) / служит для установки среднего значения (из допустимых пределов изменения) угла сдвига фазы выходного напряжения комненсатора (корректора) статических ошибок. Настраиваемые резисторы 5 и 4, а также реостаты (или потенциометры) 5 и предназначены для установки требуемых амплитуд токов, питающих маломош;ные трансформаторы.

Электростатические экраны 8 и 9 служат для устранения вредного взаимного влияния обмоток каждого из маломош.ных трансформаторов входяш,их в состав компенсатора (корректора) статических ошибок 7.

Система делителей напряжения // предназначена для устранения остаточного выходного напряжения с помощью потенциометра 12 и установки требуемой максимальной амплитуды выходного напряжения компенсатора (корректора) статических ошибок 7 с помощью настраиваемого резистора сопротивления 14 и потенциометра 13. При встречном включении, через систему делителей напряжения 11, вторичных обмоток маломошных трансформаторов на выходе компенсатора (корректора) статических ошибок 7 снимается напрял ение с амплитудой, равной разности амплитуд выходиых напряжений указанных маломощных трансформаторов.

Амплитуда выходного напрял :ения изменяется в зав 1симости от отслеживаемого параметра, т. е. в зависимости от угла поворота вала 15 (фиг. 2). Кроме того, предусмотрена

настройка выходного напряжения на требуемый закон изменения амплитуды и среднее значение (из допустимых пределов изменения) угла сдвига фазы. Настройка выходного напряжения на среднее значение (из допусти.мых пределов изменения) угла сдвига фазы производится с помощью фазовращателя (фазоповоротного устройства) / путем установки реостата (или потепциометра) 2 в соответствующее положение при ввернутых на ноловину внутренней резьбы в лепестках 20 (фиг. 2) регулировочных винтов 21.

Н р е д м е т изобретения

Компенсатор статических ошибок, содержащий два электрически связанных трансформатора с поворачивающимся комненсирующим диском, установленным мелсду их магнитопроводами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, ои содержит фазовращатель, вход которого подключен к источнику входного сигнала, а выход - к параллельно соединенным первичным обмоткам трансформаторов, причем компенсирующий диск выполнен в виде фланца-экрана, покрытого магнитонзоляционным материало.м, на котором размещены магннтоизолированные секторы кольца из ферромагнитного материала.

4-5

4J

If6