Магнитомодуляционный линейный сельсин Советский патент 1978 года по МПК H02K24/00 G01B7/00 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для дистанционной передачи линейных перемещений в угловые. .Известен линейный сельсин, содержа щий цилиндрический магнитопровод с гребенчатым полюсом и обмотками синхронизации и возбуждения, размещенными у основанаяtlH. Внутри магнитопровода перемещается гребенчатый плужер, при этом происходит периодическое измерение потоко-сцепления с обмотками синхронизации. Недостатком этого сельсина являетс сравнительно низкая точность преобразования из-за неравномерного распределения потока возбуждения вдоль пути перемещения плунжера. Известен также сельсин, который по своей технической сушности и решаемым задачам является наиболее близким к 1взобретению. Этот сельсин содержит П-образный магнитопровод с обмоткой возбуждения в основании, тремя распределенными п слоям обмотками синхронизации, соеЗвездадинненными по схеме подвижный сердечник 2. Недостаток этого сельсина заключается в низкой точности преобразования из-за невозможности точно распределить намотку обмоток. С целью увеличения точности предлагаемый сельсин снабжен дополнитель ным магнитом, соединенным с основным посредством диамагнитной штанги, а разомкнутый магнитопровод выполнен С-обратной формы и снабжен Т-образным сердечником, полюса которого размещены над полюсами С-образного магнитопровода, вдоль длины кащаого полюса разомкнутого магнитопрокода и Т-образного сердечника расположено по три секции обмоток синхронизации, каждая из которых выполнена равной 1/3 дли- ны полюса, причем соответствующая фаза трехфазных обмоток образована секциями, лежащими друг против друга, а между двумя секциями одной трехфазной обмотки размещена секция другой трехфазной обмотки. На фиг. 1 представлена конструкция описываемого сельсина, на фиг. 2 схема соединения обмоток. Сельсин состоит из разомкнутого С-образного магнитопровода 1(фиг. 1)с внутренним неподвижным Т-образным

сердечником 2, размещенным в плоскости магнитопровода 1 над его юлюсами.

Зазор-между полюсами С-обраэного магнитопровода 1-выполнен равным ширине основания Т-образнЬго сердечника 2.

На кгикдом из полюсов магнитопровода 1 и сердечника2 размещено по три иденTH4iq:ie равномерно намотанные обмотки, каждая из которых занимает 1/3 длины полюса, соответственно эти обмотки 3 - 5, 6 - 8, 9 - 11, 12 - 14.

Обмотки Зиб, 4и7, 5и8, 9и 12, 10 и 13, 11 и 14, лежащие в одной перпендикулярной полюсам плоскости, соединены между собой последовательновстречно .

Одра; трехфазная обмотка образована секциями 3 и 6, 5 и 8; 10 и 13,. а вторая трехфазная обмотка образована. секциями 11 и 14; 4 9 и 2(фиг.2) Обе обмотки соединены в две парал.лельные звезды, на нулевые узлы которых подано переменное напряжение.

В зазорах между полюсами магнитопровода 1 и сердечника 2 размещены два подвижных включенных встречно магнита 15 и 16. Магниты жеЪтко соединены между собой диамагнитной штангой 17, дниыа которой выполнена равной сумме длины полюса и ишрины основания Т-образного сердечника 2.

Принцип действия сельсина заключается в следующем.

При отсутствии магнитов 15 и 16 напряжение между нулевыми точками 0 0 обмоток синхронизации распределяется равным образом среды обмоток 3 и б и 11 и 14; 5 и 8, и 4 и 7; 10 и 13 и 9,12.

При внесении магнитов 15 и 16 в зазор между полюсамя, магнитные потоки 6т магнитов (путь показан сплошными линиями) будут алгебраически скла;цлваться с Магнитньоли потоками от обмо гок (показаш) стрелками), г соответствии с чем будет динамически и по разному измеряться магнитная проницает мость участков, охватываемых соответствующими обмотками. Это приведет iT различшт значениям полных сопротивлений обмоток и перераспределению напряжения возбуждения между всеми лучами звезд .

Поскольку при перемещении магнитов слева направо (и наоборот) магнитная проницаемость будет завнсеть от положения магнитов, то 11ерераспредёленне «напряжения также будет зависеть от положения магнитов.

Для упрощения рассмотрения принliilinS. действия, примем направления потоков от обмоток неизменным. В это. случае напряжения между лучами будут перераспределяться относительно напряжения U следующим образом. При крайнем левом положении магнитов

15 и 16 потоки от магнитов будут полностью сцепляться с обмотками 3 - 5 и 9 - 11 и не будут сцепляться с обмотками 6 - 8 и 12 - 14. При перемещении магнитов направо, перечисленные обмотки будут меняться ролями.

Итак, при крайнем левом положении потоки отмагнита 16 и обмотки 3 направлены встречно, что приводит к уменьшению полного сопротивления и падению напряжения на обмотках 3 {i 6 относительно напряжения ёозбуждеиия. При среднем положении магнита 16 относительно обмоток 3 и 6, в одной половине поток от магнита будет скла6дываться с потоком от этих обмоток а в другой половине - вычитаться. Поэтому можно принять проницаемость участков обмоток 8 и 6 равной проницаемости без наложения поля магнита. В этом случае падение напряжения на }бмоткан 3-6 увеличится.

При дальнейшем перемещении магнита 16, его поток выйдет из сцепления с обмоткой 3, но полностью сцепится с обмоткой 6. При этом потоки от магнита 16 и обмоуки 6 будут направлены согласно, что приведет к увеличению проницаемости участка обмотки 6 и, соответственно, к увеличению падения напряжения в целом на обмотках 3-6.

При дальнейшем; перемещении магнита 16 падение напряжения на обмотках 3-6 будет оставаться неизменным, вплоть до крайнего правого положения, из-за

5 неизменности общего потока сцепления, что достигается неизменностью дпины на пути потока от магнита 16. Аналогично образуются падения напряжения на

40 чйзвездсоединены пгфаллельно-встречно,то фазные падения напряжения образуются разницей падений напряжений на соответствующих лучах звезд.Поскольку фазные падения напряженияг представляют собой векторные величины, то соответствующие линейные падения напряже.ния образуются разностью соответствующих фазных падений напряжений.

Таким образом/ в предложенной конструкции полностью исключая обмотку возбуждения, сложную технологию раслределенных; по слоям обмоток, удается обеспечить получение сдвинутых по

фазе трех напряжений при неизменности величины магнитного потока от пос|тоянных| магнитов, чем и объясняется повышенная точность сельсина.

60

Формула изобретения

Магнитомодуляционный линейный сельсин, содержащий разомкнутый магнито66 провод с двумя секционными трехфазными Обмотками синхронизации, соединенными в две параллельные звезды, и подвижную часть, выполненную, например в виде постоянного магнита, отличающийся тем, что, с целью поВЕшения точности, сельсин снабжен доПолнительньм постоянным магнитсм, соединенным посредством диамагнитной штанги с основным постояннш магнитом, а разомкнутый магнитопровод выполнен Собразной фОЕЙмы и снабжен Т-образным сердечником, полюса которого расположены над полюсгши С-образного магнитоНровода, вдоль длины каждого полюса Ф-обраэного сердечника и С-образного магнитоп|ровода уложены три секции обмоток синхронизации, каждая из которых выполнена равной 1/3 длины полюса, причем г каждая фаза трехфазных обмоток синхронизации образована двумя секциями, расположенными друг ;над другом, а Между двумя секциями одной ббкгатки синхрониза1Ц1и, принадлежащими раэньои ее фазам, размещена секция другой обмотки синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Д.В. Свечарн«к Дистанционные передачи, М., Энергия, 1974 г. с.379

2,М.Ф. 13арйпов/ Преобразователи с распределенными параметрами, М., Энергия, 1969, с. 92 рис. 2-21.

Г Т/:

X

т:„т -т

ШШюШШ

Щ

Mllli lllfUlt 11Ш

to