Устройство для измерения крутящего момента магнитной муфты Советский патент 1976 года по МПК G01L3/10 

СБ язьлШыв через обмотки ротора кольцево го трансформатора, подключенные ко второй диагонали выпрямительного моста, с источником электропитания и измерительно системой. На фиг, 1 показан продольный разрез описываемого устройства; на фиг. 2 то же, электрическая схема. Устройство содержит ведомую 1 и веду{|цую 2 поду муфты, немагнитную герметич-н 1ую перегоро жу 3, датчик 4 углового ра роглассжания, включающий ротор-сердечник| 5 с обмоткой 6 обратной связи и рабочим обмотками 7 и 8, постоянный магнит 9 и Ьыпрямительный мост 10, жестко закреплен Ubift на торце ведущей полу муфты 2 и сое, диненный проводниками 11 с источником J12 электропитания и измерительной систе-А мой, 1включающей выпрямительный мост 13, |конденсатор 14, сопротивление 15 и изме-(рительный прибор 16, и кольцевыми транс-iформаторами, роторы 17 и 18 которых взш1модействуют соответстеенно со статор аJMH 19 и 20, закрепленными на нелодвиж- ,ном основании 21, и две пары поса оянных магнитов 22, 23 и 24, 25, смонтирован нь1х на кольцевом магнитопроводе 26 ведо 1мой полумуфты 1 и взаимодействующих с |датчнком 4 углового рассогласования. Устройство работает следующим обра,эом, Через кольпевей трансформатор с рото-, рОм 17 и статсфом 19 включается источник 12 эпектротштания. По мере нагружения устройства крутящим моментом происходит) угловое рассогласование положений веду-щей полумуфты 2 и ведомой полумуфты 1. |До пртЕложенйя нагрузки и отс тствия ,вого смещения полумуфт через железо ротора-сердечника 5 замыкаются магнитные потоки Ф, и Ф , возбуждаемые парами по|яюсов 22,25 и 24,23 соответственно. По скольку характеристики постоянных магнитов одинаковы, магнитные потоки Ф и Ф. равны, но направлены встречно и суммарный поток г На железо ротора-сердечника воздействуют также маг- аитиые потоки, образованные постоянным магнитом О и обмоткой 6 обратной связи. В результате в сопротивлении 15 появится некоторый ток покоя, обусловленный ве личиной индуктивности обмоток 7 и 8 и сопротивлением 15, который затем компен сируется для получения реверсивной харакД теристики вход-выход, При нагружении устройства крутящим моментом и развороте ведушей полумуфты 2 От)$оснтольно ведомой полу муфты 1, например, по чассвой стрелке, ось ОО ротоpa-сердечника 5,совпадавшая до нагруже,ния с границей, разделяющей магниты 22 и 23 или 24 к 25 также повернется по часовой стрелке и пересечет магниты 23, 22. При этом равенство магнитных потоков Ф и Фу нарушится, так Kak ротор-сердеч-i ник 5 будет взаимодейст1вовать только с магнитами 23, 22 и выйдет из зоны дей ствия магнитов 22, 25, Практически мож но считать, что в этом случае Ф 0 Ф- Ф„ , В связи с этим рабочая точка на характеристике, обуславливающая состоитние железа ротора-сердечника 5, сместится в верхнюю область рабочего участка, ,так как магнитный поток «р, создаваемый постоянным ;магнитом1 9 и суммарный маенитный поток Фд СФс,- Ф1 + Фт. ) совпадают по анаку, и общий магниТгныйГ поток Ф равен; s - о с 2 счет этФго индуктивность обмоток 7 и 8 уменьшится, а ток через них возрастет, а следсжательч но, возрастет и ток, протекающий через сопротивление 15, что равносильно появле4нию выходного сигнала со знаком плюс. При нагружении устройства в обратной направлении ось OQ ротора-сердечника 5 пересечет магниты 22, 25,при этом полу4. чится: , ctv4 n P направлены встречно, по4этому рабочая точка на характеристике CMJ©стится в нижнюю область, индуктивность обмоток 7 и 8 увеличится, а сигнал на уменьщится, что равносильно появлению, на выходе сигнала со Знаком минус. По величине сигнала, показанного на измерив тельном приборе 16 определяется величина и направление передаваемого устройством крутящего момента. Жесткое закрепление датчика углового расе огласования на ведущей яолумуфте исключают :погрещностиизмерений, имеющие4 ся в извеЪтных устройствах потерь Б подшипниках и инерционности измерительных элементов. Формула изобретения Устройство для измерения крутящего момента магнитной муфты, содержащее веду4 щую и ведомую полумуфты с постоянными магнитами, разделенные немагнитной герметичной перегородкой, датчик углового рассогласования и измерительную систему,, включающую выпрямительный мост, в измеи рительную диагональ которого параллельна

подключены конденсатор, сопротивление и измерительный прибор, а в другую диаго напь-обмотка статора, кольцевого трансформатора, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности измерения, на ведущей полумуфте жестко эакреге;лен датчик углового рассогласования, вы;полненный в виде ротора-сердечника с по-; стоянным магнитом, взаимодействующего с двумя парами постоянных магнитов, закрепленных на магнитопров оде ведомой полу муфты, и несущего обмотку обрати оД связи, включенную в диагональ выпрями-. тельного моста, и две рабочие обмотки.

77

юоединеиьые между собой и связанные че;рез обмотки ротора кольцевого Траноформа|тора, подключенные ко второй диагонали выпрямительного моста, с источником электрет 5 питания и измерительной системой,

Источники информации, принятые во внми мание при экспертизе:

1. ПдаентАнглии № 1288724, кл. 10 G- 1 W/i972 г,

2.. Авторское свидетельство СССР № 260719, кл. Н02И.,1970 г.

,3. Авторское свидетельство СССР № .399745, кл.аО i 3/10, 1973 г.

27

20

Puz.Z