Индикатор тахометра Советский патент 1981 года по МПК G01P3/49 

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения частоты вращения в комплекте с первичным преобразователем дистанционного магиитоиндукционного тахометра. Известен индикатор тахометра, сое Тоящий из синхронного микродвигателя питающегося от первичного преобразователя, магнитной муфты, чувствитель ного элемента (ЧЭ) и стрелки, закреп ленной вместе со спиральной пружиной на оси вращения чувствительного элемента, вь|полненного в виде немагнитного токопровОдящего цилиндра или диска 13 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является индикатор тахометра, в котором для удрощенИя конструкции совмещены магнит .ные системы синхронного двигателя и магнитной муфты измерительного узла, и который состоит из статора, соэдаю щего вращающееся магнитное поле, ротора с аксиально ориентированными магнитами на немагнитной втулке и не магнитного токопроводяцего ЧЭ в виде диска, установленного соосно с ротором между магнитопроводом статора и ротором, причем магнитные силовые линии, пронизывающие ЧЭ, проходят параллельно общей оси 2. Однако известное устройство обладает повышенным моментом инерции вращающихся частей ротора. цель изобретения - уменьшение момента инерции ротора при сохранении величины вращающего момента ЧЭ. Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен в виде полого цилиндра, расположенного в зазоре между ротором и статором, а на роторе закреплены постоянные магниты с радиальной намагниченностью. В этом случае вращающий момент ЧЭ определяется по формуле ....сГр къ 1 , 2 STtrJ- / Р где Bj - магнитная индукция в воздушном зазоре. Т; 1 - осевая длина магнитов ротора, MJ О.,д - средний диаметр цилиндра, „ м; о - толщина стенки цилиндра,м; р - число пар полюсов ротора; р - удельное электросопротивление материала ЧЭ, ом-м;

b - ширина магнитного полюса по

развертке, м; а - расстояние между соседними

полюсами гто развертке, м - угловая частота вращения,

с .

Из формулы следует, что вращающий момент ЧЭ зависит как от радиальных размеров ( ), так и от осевой магнитов ротора.

Если считать ротор однородным цилиндром, что близко к реальным конетрукциям, его момент инерции относительно Оси силметрии, совпадающей с осью вращения, определится как

т- 1

М,, г 2

где m - масса цилиндра; R - радиус цилиндра; PJ - плотность материала; 1 - осевая длина.

Уменьшение диаметра ЧЭ, а следовательно, диаметра ротора (т.к. йрХ-Ц. , с одновременным увеличением осевой длины Ц для сохранения одинаковой с известн1 л устройством величины момента, снижает момент инерции ротора.

На чертеже показано устройство предл агаемого прибораУстройство содержит статор в неподвижном корпусе 1, консольный пус тотелый вал 2, вращающийся на подшип никах, ротор с магнитами 3, неподвижно сидящий на валу 2, чувствительный элемент 4 в виде полого цилиндра, поворотную ось 5 с неподвижно закреп- . ленным на ней ЧЭ, противодействующую спиральную пружину 6, один конец которой закреплен на оси 5, а другой на корпусе 1, шкалу 7, установленную неподвижно на корпусе и стрелку 8, неподвижно закрепленную на оси 5,

Устройство работает следующим об-/ разом.J

При вращении первичного преобразователя напряжение подается на статор прибора. Статор образует врсоцающееся магнитное поле, которое, взаимодействуя с магнитами ротора, синхронно с полем вращает ротор. Результирующее магнитное поле статора и магнитов ротора, пронизывая ЧЭ, индуктирует в нем ЭДС. Токи ЧЭ, взаимодействуя с вызвавшим его магнитным полем, образуют врсвдающий момент ЧЭ и стрелка, преодолев тормозной момент пружины, поворачивается на угол,пропорциональный измеряемой частоте враS щения.

Снижение момента инерции ротора показывакндего прибора без уменьшения вращающего момента ЧЭ позволяет улучшить частотные характеристики прибора, а также уменьшить время его синхронизации.

Формула изобретения

Индикатор тахометра, содержащий статор с трехфазными обмоткё1ми, ротор, расположенный соосно со статором и немагнитный токопроводящий чувствительный элемент, отличающ и и с я тем, что, с целью уменьшения момента инерции, чувствительный элемент выполнен в виде полого цилиндра, расположенного в зазоре между ротором и статором, а на роторе закреплены постоянные магниты с радиальной намагниченностью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Браславский Д.А. и др. Авиационные приборы. М., 1964, с. 261-262.

2.Патент США № 3790889,

кл. 324-173, опублик. 1974 (прототип).