Электромеханическое решающее устройство Советский патент 1977 года по МПК G06G7/12 

1

Изобретеиие относится к области автоматшсн н вычислительной техники, а именно, к грунне электромеханических решающих устройств, вынолняюш,Их функции тахометрических элементов в компенсационных схемах.

Известно электромеханическое решающее устройство, в котором датчики Холла, установленные в назах статора, вырабатывают напряжение, пропорциональное синусу (косинусу) угла новорота ротора I.

Известно электромеханическое решающее устройство с системой ностоянных магнитов, шунтов или магнитопроводящих элементов, в Которых нри вращении ротора в катушке статора наводится электродв-ижущая сила, пропорциональная скорости вращения ротора 2.

Недостатками подобных устройств являются большие габариты и масса, повышенная инерционность и невысокая точность.

Наиболее близким к изобретению но технической сущности является электромеханическое решающее устройство, содержащее магнитную систему, состоящую из статора и цилиндрического сердечника, полый ротор, находящийся в воздушном зазоре магнитной системы, и Преобразователи магнитного потока в эле,ктродвижущую силу. Но внутренней расточке статора размещено явновыраженных полюсов, из «оторых 2р полюсов в

виде постоянных магнитов л 2р полюсов в виде электромагпнтов, обмотки которых соединены последовательно. Нреобразователи магнитного потока в э. д. с. расположены на пути магнитного потока электромагнитов 3.

Недостатками известного электромеханического. рещающ,его устройства являются сложность конструкции, увел11чсиные габариты и масса. Сложность конструкции обусловлена наличием по поперечной оси статора электромагнптных полюсов, на пути магннтного потока которых станавливаются преобразователи |Магнитного потока в э.д.с. Такая Конструкция не только услож.няет конфигурацию магнитной системы, но приводит к увеличению наружного диаметра корпуса и размеров постоянных магнитов, т. е. увеличивает габариты и массу известного электромеханического решающего устройства.

Для упрощения конструкции в предлагаемом электромеханическом решающем устройстве индукционные преобразователи -магнитного потока в электродвижущую силу по числу постоянных магнитов укреплены на вн тренней расточке статора между соответствующими псстоянными магнитами и содержат на своих магнитопроводах дополнительные обмотки, которые соединены последовательно и подключены к источнику задающего наиряжения.

На фиг. 1 изображена конструктивная -схема описываемого устройства; на фиг. 2 - его электрическая схема.

Электромеханическое решающее устройство содержит веподвижную кольцевую магНИтную систему из магнитомягкого .материала, состоящую из статора 1, по продольной оси которого расположены явновыраженные полюса из постоянных магнитов 2, число которых кратно 2р, тде р - число пар полюсов, и цилиндрического сердечника 3, расположенного внутри статора 1, и полый ротор 4 из немагнитного электропроводящего материала, находящийся в воздущном зазоре магнитной системы. По лоперечной оси статора 1 между полюсами 2 установлено 2р индукционных преобразователя 5. На магннтопроводах индукционных .преобразователей 5 наряду с обмотками возбуждения 6 ,и измерительной (выходной) 7 расположены дополнительные обмотки 8, соединен/ные последовательно и имеющие общий .вход для задающего напряжения t/g.:

Дополнительные обмотки 8 вместе с магнитопроводами лреобразрвателей 5 вьтолпяют функции электромагнитных полюсов, т. е. служат для создания -по поперечной оси статора намалничивающей силы fs, пропорциональной задающему напряжению f/з. При вращении полого ротора 4 в магнитном поле постоянных магнитов 2 в роторе 4 возникают ТОКИ, создающие по поперечной оси статора 1 намагничивающую силу поперечной реакции ротора FP, пропорциональную скорости вращения ротора. Взаимодействие намагничивающих сил :Рз и Ff приводит .,к созданию резульгирующего магнитного поля, напряженность которого измеряется индукционными преобразователями 5. При этом на зажимах выходных обмоток 7 преобразователей 5 возникает з.д.с. переменного тока Е, пропорциональная напряженности результирующего магнитного поля. При равенстве намагничивающих сил напряженность результирующего магнитного поля становится близкой к нулю и между задающим напряжением ,t/3 и скоростью В1ращения устанавливается принципиальная линейная зависимость.

По сравнению с известным данное электромеханическое рещающее устройство имеет более простую конструкцию, использующую для создания намагничивающей силы, пропорциональной задающему напряжению, дополнительные обмотки, располагаемые ,в магнитной системе индукционных преобразователей, обладающих высокой чувствительностью и стабильностью. Использование такой конструкц(и1И позволяет исключить явновыраженные электромагнитные полюса, на пути магнитного потока которых должны быть еще установлены преобразователи магнитного потока в э.д. с. Отсутствие явновыраженных электромагнитных полюсов, на которые должны гбыть установлены преобразователи, позволяет уменьщить диаметр корпуса и размеры постоянных магнитов, т. е. уменъщитъ габариты и массу электромеханического решающего устройства. По предварительным расчетам наружный

диаметр корпуса и размеры постоянных магнитов -могут быть уменьщены приблизительно на 40%, а масса-в два раза, что при современных требованиях к микроминиатюризации имеет большое практическое значение. При этом точность и надежность электромеханического решающего устройства со-храняются высокими.

Формула изобретения

Электромеханическое рещающее устройство, содержащее магнитную систему, состоящую из статора с четным Ч1ислом явновыраженных полюсов в виде постоянных магнитов и цилиндрического сердечника, установленного в полом роторе, выполненном из электропроводящего материала, источник задающего напряжения и индукционные преобразователи магнитного потока в элект1родвижущую силу, на магвитопроводах которых расположены обмотки возбуждения и измерительные обмотки, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции устройства, в нем индукционные преобразователи

магнитного потока в электродвижущую силу по числу постоянных магнитов укреплены на внутренней расточке статора между соответствующими постоянными магнитами и содержат на своих магнитопроводах дополнительные обмотки, которые соединены последовательно и Подключены к источнику задающего напряжения.

Источники инфО|рмации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент Франции № 1375070, кл. G ОбЬ, 07.09.64.

2.Патент США № 307549, кл. 310-155, 07.04.60.

3. Авторское свидетельство № 282756, М. Кл.2 G 06G 7/12, 14.07.70 (прототип).

/ ijcunume fo.