Бесконтактный вращающийся токосъемник Советский патент 1980 года по МПК H01R39/00 

(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТОКОСЪЕМНИК

I

Изобретение относится к области телеизмерений и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется одновременная бесконтактная передача питающего и измерительного напряжений через вращающееся соединение, например в бесконтактных вращающихся телеизмерительных приборах.

Известно устройство для бесконтактной передачи измерительного напряжения через вращающееся соединение, состоящее из статора и ротора и размещенных на них первичной и вторичной обмоток 1.

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности передачи напряжения питания одновременно с измерительным напряжением между двумя взаимно вращающимися объектами, что ограничивает возможность их использования в телеизмерительных приборах.

Наиболее близко по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройство для одновременной передачи напряжения питания и измерительного напряжения в бесконтактных вращающихся телеметрических приборах, состоящее из статора и кольцеобразного ротора, а также размещаемых на статоре и в кольцевых пазах ротора первичных и вторичных обмоток для напряжения питания и измерительного напряжения. Первичная обмотка для напряжения питания установлена на среднем полюсе статора, а вторичная разделе на на две симметричные секции и при встречном включении секций установлена в кольцевых пазах ротора. Первичная и вторичные обмотки для измерительного напряжения установлены в дополнительных пазах

10 средних полюсов статора и ротора. Одновременная передача напряжения питания и измерительного напряжения между двумя взаимно вращающимися объектами достигается в устройстве путем исключения взаимного влияния магнитных потоков, создаваемых этими напряжениями, за счет введения дополнительных пазов, расположенных в средних полюсах ротора и статора с размещаемыми в них соответственно первичной и вторичной обмотками для измеритель2JJ ного напряжения 2.

Однако существенным недостатком этого устройства является увеличение потерь в магнитопроводе за счет увеличения сопротивления магнитному потоку из-за неполного охвата кольцевого сердечника ротора сердечником статора, что снижает КПД при передаче напряжения питания. Цель изобретения - повышение КПД при передаче .напряжения питания в бесконтактных вращающихся телеизмерительных приборах за счет уменьшения сопротивления магнитному потоку. Поставленная цель достигается тем, что сердечник статора выполнен в виде кольца, охватывающего ротор, каждая измерительная обмотка выполнена из двух секций, обмотки измерительные и напряжения питания установлены в одних и тех же кольцевых пазах, причем секции обмоток на статоре и роторе для напряжения питания включены согласно, а для измерительного напряжения - встречно. На фиг. 1 изображено устройство с размещаемыми на статоре первичной и на роторе вторичной обмотками для напряжения питания, общий вид; на фиг. 2 - то же для измерительного напряжения, общий вид; на фиг. 3 - схема включения секций первичной и вторичной обмоток для напряжения питания; на фиг. 4 - то же для измерительного напряжения. (Стрелками показано направление магнитного потока в магнитопроводе устройства, создаваемого симметрично секционированными обмотками) . Устройство содержит кольцеобразный статор 1, выполненный по типу Ш-образного сердечника, в кольцевых пазах 2 и 3 которого размещается первичная обмотка для напряжения питания, выполненная в виде симметричных секций 4 и 5, и вторичная обмотка для измерительного напряжения, выполненная в виде симметричных секций 6 и 7, кольцеобразный ротор 8, выполненный по типу Ш-образного сердечника, в пазах 9 и 10 которого размещается вторичная обмотка для напряжения питания, выполненная в виде симметричных секций 11 и 12, и первичная обмотка для измерительного напряжения в виде симметричных секций 13 и 14. Секции обмоток статора и ротора включены согласно для напряжения пи.тания и встречно для измерительного напряжения. Одновременная передача напряжения питания и измерительного напряжения в предлагаемом устройстве основана на исключении и.х взаимного влияния за счет индуцирования встречных ЭДС в симметричных секциях обмоток. Работа устройства заключается в том, что магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой для напряжения питания, замыкается в магнитопроводе через крайние полюса сердечников статора и ротора, охватывая вторичную обмотку, выполненную в виде симметричных секций при согласном ИХ включении, индуцируя в них ЭДС одного знака. Магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой для измерительного напряжения, выполненной в виде симметричных секций при встречном их включении, состоит из двух встречных симметричных) магнитных потоков, каждый из которых замыкается через крайние и средние полюсы сердечников статора и ротора, охватыйая симметрично секционированные и встречно включенные секции вторичной обмотки, индуцируя в них ЭДС одного знака. Исключение взаимного влияния при-одновременной передаче питающего и измерительного напряжений достигается тем, что магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой для напряжения питания, охватывает первичную и вторичную обмотки для измерительного напряжения, индуцируя в симметричных встречно включенных секциях встречную ЭДС, а встречные магнитные потоки, создаваемые симметричными секциями обмоток для измерительного напряжения, индуцируют встречную ЭДС в симметричных, согласно включенных секциях первичной и вторичной обмоток для напряжения питания. Этим обеспечивается независимость при одновременной передаче питающего и измерительного напряжений. Повыщение КПД, при передаче напряжения питания достигается в заданном устройстве за счет уменьщения сопротивления магнитному потоку путем создания кратчайшего расстояния для его прохождения в магнитопроводе по всему ко.льцу ротора. Формула изобретения Бесконтактный вращающийся токосъемник, содержащий статор и кольцеобразный ротор, выполненные с кольцевыми пазами, в которых установлены первичные и вторичные обмотки для напряжения питания и измерительного напряжения, причем вторичная обмотка для напряжения питания разделена на две секции, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия, сердечник статора выполнен в виде кольца, охватывающего ротор, каждая измерительная обмотка выполнена из двух секций, обмотки измерительные и напряжения питания установлены в одних и тех же кольцевых пазах, причем секции обмоток на статоре и роторе для напря.жения питания включены согласно, а для измерительного напряжения - встречно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 464933, кл. Н 01 R 39/00, 1972. 2.Патент ФРГ № 2122341, кл. Н 01 f 19/00, 1972.

8

12

L

X

фиг л

Ш

X / f

.11

J

12