Следящий трансформатор Советский патент 1941 года по МПК H01F29/10 

Настоящее изобретение касается известного типа индукционных датчиков- диференциального следящего трансформатора, получившего в современных схемах следящего привода большое распространение.

Сущность изобретения заключается в применении двойного комплекта вторичных обмоток, позволяющего регулировать зону нечувствительности датчика, что в ряде случаев имеет существенное значение, например, при автоматической стабилизации курса корабля и т. п.

На чертеже фиг. 1 и 3 изображают обычный следящий трансформатор и схему его включения; фиг. 4 и 6 - предлагаемый трансформатор и схему его включения; фиг. 2 и 5 - диаграммы регулирования трансформатора (обычного и предлагаемого).

Действие обычного следящего трансформатора (фиг. 1) состоит в том, что при перемещении его якоря перераспределяется поток первичной обмотки , вследствие чего изменяются напряжения вторичных обмоток W и Wf,, соединенных навстречу друг другу; вторичное напряжение диференциального трансформатора U,.,

как функция угла поворота а ротора, выражается уравнением:

,3 .

mav

где Uw.-. - наибольшее напряжение

об.мотки W, Uwz - наибольшее напряжение

обмотки U7g,

у-тах---ширина полюса диференциального трансформатора в градусах, а - угол поворота якоря в

градусах.

Графически это уравнение представлено на фиг. 2 в виде прямой f/a ср(а); изменение фазы вторичнога напряжения на 180° при переходе через нуль используется при помощи тиратронов или электронных реле для управления серводвигателем. В правильно рассчитанном диференциальном трансформаторе полностью отсутствуют реактивные моменты, так как при вращении якоря сопротивление магнитной цепи и индукция в воздушном зазоре (100-200 гауссов) остаются постоянными.

Часто используется для управления серводвижением схема, подобная схеме, изображенной на фиг. 3 (схема может быть выполнена и с одним двигателем). Для устойчивой работы схемы весьма важно иметь определенную (минимально допустимую) „зону нечувствительности схемы. Ширина этой зоны определяется выражением:

и.

заяс. max

градусов,

Д - П1ирина „зоны нечувствигде:тельности в градусах, заж. - напряжение диференциального трансформатора, соответствующее моменту зажигания тиратронов.

Очевидно, что А всегда больше нуля,

Согласно изобретению, предлагается для целей управления серводвигателя применить диференциальный трансформатор с четырьмя вторичд заж. max | заж. тах

+ -.

Uw« + Uw,,

Легко видеть, что величина Д зависит от соотношения напряжений (числа витков) вторичных обмоток; если ордината точки пересечения прямых f/s -f(а) и Уз («) будет равна изаж., то в этом случае зона нечувствительности будет полностью отсутствовать.

Регулирование ширины зоны нечувствительности может быть осушествлено путем изменения соотношения витков обмоток ш - w и

ISOz - фиг. 6 представлена одна из возможных схем использования такого трансформатора для управления серводвигателем. Чаще всего ширина зоны нечувствительности должна устанавливаться при начальной регулировке схемы путем изменения числа витков вторичных обмоток трансформатора. Однако, если необходимо изменить ширину зоны нечувствительности в процессе работы схемы, то может быть применен следующий способ: на одно из плеч диференциального трансформатора наматывается дополнительная обмотка, замкнутая на переменное

ными обмотками (см. фиг. 4), что делает возможным произвольное регулирование ширины зоны нечувствительности, вплоть до отрицательных значений.

Соединение вторичных обмоток такого трансформатора показано на фиг. 4; вторичные напряжения, как функции угла поворота якоря, могут быть представлены следующими выражениями:

, ,г;Н-- +

U, ,,..

тах

Графически изменение вторичных напряжений U и U при вращении якоря представлено на фиг. 5; ширина зоны нечувствительности зависит от взаимного расположения прямых Ua («) и 9(«) и может быть представлена следующим выражением:

Uw a

UiVn + Uw

сопротивление (например, элект:;ронную лампу); при изменении этого сопротивления, изменяется наклон прямых fyo p(«) и и - т(У, что изменяет ширину зоны нечувствительности Д.

Предлагаемое выполнение четырехобмоточного трансформатора дает возможность уменьшить его габариты.

Действительно, обычно для достижения малой ширины зоны нечувствительности стараются при расчете диференциального трансформатора получить возможно более крутую характеристику 62 ®(а). Это приводит к необходимости иметь вторичную обмотку с весьма большим числом витков, что ухудшает точность регулирования тиратронов.

В случае использования четырехобмоточного трансформатора крутизна характеристик (Уз («) и Jf(} определяется только допустимым разбросом точек зажигания тиратронов и поэтому может быть выбрана значительно более низкой.

Это дает возможность применить вторичные обмотки с относительно

малым числом витков, что уменьшает габариты, вес и стоимость диференциального трансформатора и повышает точность регулирования.

Предмет изобретения.

Следящий трансформатор с Ш-образной системой и поворотным якоф и г; 1

рем, отличающийся тем, что, с целью регулирования зоны нечувствительности, применены две состоящие каждая, как обычно, из двух половин вторичные обмотки с регулируемым соотношением чисел витков между ними.

Л

1И1

фигт с

сй;

0(

фигт 5

и

,..t

0)

Изо/1

of

.fnox