Электромеханический преобразователь Советский патент 1982 года по МПК H02K24/00 

(5t) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромеханическим электропреобразователям механических величин в электрические сигналы и может найти применение при разработке индукционных датчиков угла, датчиков скорости и так далее.

Известны электромеханические преобразователи, содержащие индуктор и якорь с обмоткой переменного .

Им свойственен недостаток, заключающийся в низкой точности.

Наиболее близким по .техническому решению к предлагаемому устройству является электромеханический преобразователь, содержащий индуктор и якорь с размещенной в его пазах многофазной синусной обмоткой 2.

Его недостатком является рграниченная точность воспроизведения сиi- нала за счет искажений его формы и сложности размещения обмоток при большом числе пазов. . Цель изобретения - улучшение формы выходного напряжения и упрощение технологии изготовления. Указанная цель достигается тем, что в преобразователе якорь выполнен из N -идентичных магнитопроводов,

2t

развернутых в пространстве на угол

NZ

и многофазная обмотка выполнена в виде последовательно соединенных об10моток, размещенных на каждом из N магнитопроводов, причем оси секций совпадают в пространстве, а числа витков в секциях определены формулой

f(-i);-(M)-4(H,

,j-c-sin cc- 15

где at - начальный угол;

р. - число пар полюсов; :.i - порядковый номер паза; j - порядковый номер магнито20

провода; m - порядковый номер фазы;

Ht

-.для М нечетного; /f Tj- - для М четного; m - число фаз; С - постоянный коэффициент. На фиг. 1 условно изображен статор преобразователя с двумя магнитопроводами; на фиг. 2 - размещение первой фазы обмотки на двух магнитопроводах; на фиг. 3 - временные диаграммы напряжений. Статор двухполюсного () преобразователя, содержащий два () магнитопровода 1 и 2 с 6-ю () па|зами на первом и на втором. На чертежах с целью упрощения показа но только три паза на магнитопроводе 1 и два паза на магнитопроводе 2 соответственно 3, 8 и 9, Т. Остальные пазы расположены по окружности магнитопррводов. Статоры развернуты в пространстве на угол , поэтому соответствующие пазы 3 и 9 сдвинуты на 30°. В общем случае при N магнитопроОбмоткаводах и этот угол равен размещенная на первом магнитопроводе (фиг. 2), состоит из секций 15, 16, 17, а обмотка, размещенная на второ магнитопроводе состоит из секций 18, 19. Числа витков в секциях рассчитываются по формулам (для первой фазы С - 1И (l-f) o(f 1), - порядковый номер секции, размещенной в пазах одного магнитопровода; j - номер магнитопровода. Для первого магнитопровода j 1, числа витков обмоток соответственно равны ,5C; W,1,OC; ,5C Для второго магнитопровода j 2 и число витков в обмотках соответственно равны W. 0,866 С; W- 0,866 С. (в пазах 2-5 обмотки нет, так как W Csin ). На фиг. 3 показаны временные диаграммь напряжений (или их огиба ющих) и - и, и U22., возникающ в секциях обмотки при вращении индуктора (ротора) преобразователя, напряжения на обмотке являющимися суммой напряжений в секциях и суммарное напряжение U на двух обмотках, равное сумме напряжений U и U. Для упрощения принято, что напряжение в секциях имеет прямоугольную форму. Как видно, форма напряжения U значительно ближе к синусоиде,чем каждая из составляющих. В известных схемах спектральный состав определяется выражением (где ,1,2...) „- 1 с амплитудой гармоник, равной -«- , а коэффициент гармоник определяется 1Z выражением в выходном напряжении будут присутствовать гармоники 1,5,7,11,13.- с амплитудами 1, 1/5, 1/7, 1/11, 1/13 , а коэффициент гармоник составит порядка 30. В настоящем преобразователе в кривой выходного напряжения U будут присутствовать гармоники порядка K nNZi1, т.е. в N раз более высокие, чем в известных схемах, а коэффициент гармоник будет определяться выражением К Tj jriT- - Так, в рассматриваемом случае при , спектральный состав будет определяться гармониками 1,11, 13, 21, 23 ..., амплитуды составляющих будут равны соответственно 1, 1/11, t/13, 1/21, 1/23..., а коэффициент гармоник составит порядка 15. Таким образом, устройство обеспечивает форму выходного напряжения более близкую к синусоиде, чем известные, обеспечивая при этом более простую технологию намотки обмоток, так как сохраняются большие размеры пазов. Формула изобретения Электромеханический преобразователь, содержащий индуктор и якорь с размещенной в Z пазах синусной многофазной обмоткой, о, т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения формы выходного сигнала, якорь выполнен из N идентичных магнитрпроводов, развернутых в пространстве на угол JIT- многофазная обмотка выполнена в виде последовательно соединенных секций, размещенных на каждом из N магнитопроводов, причем оси секций совпадают в пространстве. а числа витков в секциях определены формулой л/ . -W. ..091и. ви)- (f 1И()

начальный угол; число пар полюсов; порядковый номер паза; порядковый номер магнитопровода;

порядковый номер фазы;

ч

Us для М четного;

М

М - число фаз;

С - постоянный коэффициент.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

2,Хрущев В.В.)Электрические микромаш 1ныавтоматических устройств, Л., Энергия, 1976, с. 273.

fPtfC./ 930331 If -гг дяя М нечетного;

fl «в

Vn Uj

L.L