ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГОЛ—ФАЗА Советский патент 1973 года по МПК G01D5/243 

1

Устройство относится к системам автоматического контроля и регулирования.

Известны преобразователИ угол-фаза, содержащие вращающийся трансформатор, к синусной и косинусной выходным обмоткам которого подключены фазосдвигающие цепи, и нагрузочный резистор.

В предложенном преобразователе установлен параллельный резонансный LC-контур с параллельно включенным переменным резистором, соединенный последовательно с нагрузочным резистором.

Благодаря такому выполнению повыщается точность работы устройства вследствие уменьщения ошибки фазы выходного напряжения относительно напряжения источника питания при изменении его частоты.

На чертеже показана принципиальная схема предложенного преобразователя. Преобразователь содержит фазовращатель /, выполненный в виде вращающегося трансформатора с роторной обмоткой 2, подключенной к источнику 3 питания с напряжением синусоидальной формы, со статорной синусной обмоткой 4, к которой подключена активно-реактивная цепь из конденсатора 5 и резистора 6, и со статорной косинусной обмоткой 7, к которой подключена активно-реактивная цепь из конденсатора 8 и резистора 9.

К выходу фазовращателя последовательно

подключены параллельный резонансный контур 10, составленный из катущки // индуктивности, конденсатора 12 и включенного параллельно им переменного резистора 13 для регулировки добротности контура, и нагрузочный резистор 14.

При повороте роторной обмотки на угол а фаза напряжения на выходе фазовращателя относительно напряжения источника питания

также меняется на величину а Аф а.

Однако при отклонении частоты источника нитания I от номинального значения /о к изменению фазы Аф добавляется ошибка фазовращателя, которую можно разделить на две составляющие. Первая составляющая si зависит от угла поворота роторной обмотки и ее максимальное значение определяется соотношением

1 //ц/о

i макс ., f

/о

Вторая составляющая ео не зависит от угла поворота роторной обмотки и ее величина пропорциональна относительному изменению ча€тоты источника питания. Если эта частота f больше номинального значения /о. то напряжение на выходе фазовращателя отстает по фазе от напряжения источника питания, причем с увеличением частоты / это отставание

увеличивается. Если же частота f меньше номинального значения fo, то напряжение на выходе фазовращателя опережает по фазе напряжение источника питания, причем с уменьшением частоты / это опережение увеличивается. Следовательно, зависимость еа от частоты имеет отрицательную крутизну.

Напряжение с выхода фазовращателя передается на нагрузочный резистор 14 через резонансный контур 10. Бели частота этого напряжения больше номинального значения fo, на которую настроен контур 10, то напряжение на резисторе 14 опережает по фазе напряжение на выходе фазовращателя, причем с ростом частоты это опережение увеличивается. Если же частота напряжения на выходе фазовращателя меньше /о, то напряжение на резисторе М отстает по фазе от напряжения на выходе фазовращателя, причем с уменьшением частоты это отставание увеличивается. Следовательно, фазочастотная характеристика цепи резонансный контур 10-резистор 14 имеет положительную крутизну.

Таким образом, в определенном диапазоне изменения частоты источника питания можно осуществить компенсацию составляющей 2 ошибки фазовращателя, не зависящей от угла поворота роторной обмотки. Необходимая для компенсации крутизна фазочастотной характеристики цепи резонансный контур 10-резистор 14 устанавливается путем изменения добротности контура 10 при помощи переменного резистора 13.

При выполнении указанной компенсации фазовая ощибка преобразователя угол-фаза епр определяется составляющей 8i ошибки фазовращателя, и максимальное значение едр имеет величину

пр.макс

/о 4

Предмет изобретения

Преобразователь угол-фаза, содержащий вращающийся трансформатор, к синусной и косинусной выходным обмоткам которого подключены фазосдвигающие цепи, и нагрузочный резистор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в нем установлен параллельный резонансный LCконтур с параллельно включенным переменньш резистором, соединенный последовательно с нагрузочным резистором.

Г

54

//

1

г

/J