Преобразователь угла поворота вала в число импульсов Советский патент 1980 года по МПК H03M1/30 G01B7/30 

Изобретение относится к электромеханическим устройствам автоматики и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в число 5 импульсов.

По основному авт. св. № 696518 известен преобразователь угла поворота вала в число импульсов,содержащий магнитопроводящий ротор и статор, сое- JQ тоящий из цилиндрического магнитопровода с установленным на нем внешним полюсным наконечником, внутреннего полюсного наконечника, Г-образные зубцы внешнего полюсного наконечника размещены по внешнему периметру статора- во .впадинах внутреннего полюсного наконечника, зубцы обоих полюсных наконечников расположены с зазором против зубцов магнитопроводящего 20 ротора, цилиндрического подмагничиваюиего элемента, установленного на внутреннем полюсном наконечнике, выходной обмотки, размещенноймежду полюсным наконечниками и индуктивно 25 связанной через магнитопроводяадий ротор с цилиндрическим подмагничивающим элементом, цилиндрический магнитопровод соединен с внутренним полюеным наконечником посредством втул- JQ

ки-экрана из немагнитопроводного материала с высокой электропроводное- . тью.

Недостатком такого устройства являеуся низкое быстродействие преобразователя, обусловленное наличием значительного потока расстояния между элементами магнитных контуров, проходящих через оба полюсных наконеч- ника.

При нахождении ротора под зубцами внешнего полюсного наконечника поток рассеяния, проходящий через примыкающий к ротору торец внутреннего полюсного наконечника, уменьшает основной магнитный поток и уменьшает амплитуду сигнала, индуцированного в выходной обмотке. При нахождении ротора под зубцами внутреннего полюсного наконечника ответвляющийся от основного магнитный поток рассеяния, проходящий через примыкающий к ротору торец цилиндрического магнитопровода, индуцирует в выходной обмотке паразитный сигнал шума. В обоих описанных состояниях уменьшается основной выходной параметр преобразователя - отношение величины сигнгша к величине шума. Это, в свою очередь.

снижает частоту эапитки подмагничивающего элемента, что приводит к уменьшению скорости вращения ротора, а следовательно, снижает быстродействие преобразователя.

Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя угла поворота вала в число импульсов а также увеличение отношения напряжений сигнала и шума.

Цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в число импульсов на торцах цилиндрического магнитопровода и внутреннего полюсного наконечника со стороны ротора выполнены зубцы, взаимно сдвинутые на угол, равный одному зубцовому делению полюсных наконечников.

На фиг. 1 и фиг. 2 показана схематическая конструкция преобразователя

Преобразователь содержит магнитопроводящий ротор 1 и статор 2, состоящий из цилиндрического магнитопровода 3 с установленными на нем внешним зубчатым полюсным наконечником 4 и внутренним зубчатым полюсным наконечником 5, Г-образные зубцы б внешнего полюсного наконечника 4 размещены во впадинах внутреннего полюсного наконечника 5 и зубцы обоих полюсных наконечников 4 и 5 расположены с завором против зубцов 7 ротора 1. На внутреннем полюсном наконечнике 5 . установлен цилиндрический подмагничивающий элемент (катушка индуктивности ) 8 .

Выходная обмотка 9 размещена между обоими-полюсными наконечниками 5 и 4. Между внутренним полюсным наконечником 5 и цилиндрическим магнитопроводом 3 установлена втулка-экран 10, вьшолненная из немагнитного материала с высокой электропроводностью. На примыкающих к ротору 1 торцах цилиндрического магнитопровода 3 и внутреннего полюсного наконечника 5 выполнены зубцы 11 и 12 соответственн

Преобразователь работает следующим образом.

При прохождении, зубца 7 ротора 1 Лод зубцами внешнего полюсного наконечника 4 магнитный поток, сформированный катушкой индуктивности Ь, проходит через контур, составленный из ротора 1, зубцов б, полюсного наконечника 4, цилиндрического магнитопровода 3 и зубцов 11, охватывая витки выходной обмотки 9. При этом, и торцу ротора 1 обращен паз, выполненный на примыкающем к ротору 1 торце внутреннего полюсного наконечника 5, 1аким образом, магнитное сопротивление на пути следования потока рассеяния в торцовом зазоре ротора 1 является максимальным, магнитный поток рассеяния уменьшается и увеличивается амплитуда выходного сигнала преобразователя.

При прохождении зубца 7 ротора 1 под зубцами внутреннего полюсного наконечника 5 контур магнитного потока проходит через внутренний полюсный наконечник 5, зубцы 12, выполненные на его торце, и ротор 1, минуя выходную обмотку 9. При зтом, вследствие углового взаимного сдвига зубцов цилиндрического магнитопровода 3 и внутреннего полюсного наконечника 5, равного зубцовому делению полюсных наконечников, к ротора 1 обращен паз цилиндрического магнитопровода 3. Магнитное сопротивление на пути потока рассеяния в торцовом зазоре ротора 1 максимальное, величина потока рассеяния уменьшается и следовательно, уменьшается амплитуда паразитного сигнала шума.

Таким образом, в обоих описанных состояниях наличие зубцов 11 и 12 на торцах соответственно цилиндрическогс магнитопровода 3 и внутреннего полюсного наконечника 5 увеличивает отношение величин сигнала и шума. Вследствие этого допускается запитывать цилиндрический подмагничивающий элемент (катушку индуктивности) 8 напряжением более высокой частоты, что позволяет увеличить скорость вращения ротора, а следовательно, повысить быстродействие преобразователя.

Ожидаемое увеличение отношения величин сигнала и шума составит 40-60%.

Кроме того, повышение этого отношения упростит построение электронных регистрирующих устройств, преобразующих выходной сигнал преобразователя.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает по сравнению с известным устройством следующие преимущества:

повышение быстродействия преобразователя угла поворота вала в число импульсов}

повышение отношения величин сигнала и шума;

расширение диапазона частот напряжения питания. .

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота вала в число импульсов по авт. св. 696518, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, на торцгис цилиндрического магнитопровода и внутреннего полюсного наконечника со стороны ротора выполнены зубцы, взаимно сдвинутые на угол, равный одному зубцовому делению полюсных наконечников.

12

11

10