Многополюсный преобразователь угла поворота вала в фазу электрического сигнала Советский патент 1983 года по МПК G01D5/243 H02K24/00 

-. - 1 Изобретение относится к системам Автоматического контроля и преобразования угловых перемещений в электрический сигнал, а именно к многополюсным преобразователям угла поворота вала в фа электрического сигнала. Известен фазовый преобразователь, ботающий в режиме вращающегося маг.нитного поля, содержащий магнитопровод статора с расположенными на нем квад-, ратурными о&лотками возбуждения и магнитопровод ротора с выходными обмоткамкг 11«Дл таких преобразователей, включенных на близкое к нулю внутреннее сопротивление источника квадратурного питания, -значительное влияние на точность оказывает симметричность электрических и электромагнитных параметров квадрату |ньрс обмоток возбуждения.; - Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является мнргополюсный индукционный преобразователь угла поворота вала в фазу выходного напряжения, содержащий зубчатый магнитопровод статора с расположенными на его . зубцах по повторяющимся частям-.катушками двухфазной многополюсной обмотки возбуждения и зубчатый магнитопровод ротора с расположенными на нем выходными обмотками f 2 3 . Число повторяющихся частей статора вьшолнено кратным числу фаз обмотки. Катушки фазы, расположенной на зубцах (К-1)-й секции в крайнем ве1жнем положении, расположены на зубцах К- секции в крайнем нижнем положении. Катушки обмотки другой фазы на зубцах К-й секции смещены дтносительно зубцов (К-1)-й секции вверх на один ряд. Однако в известном преобразователе при 1ередовании повторяющихся частей фаз обмотки по высоте паза каждая повторяющаяся часть в зависимости от ее положения относительно центра магнитопровода статора имеет собственную ампли-туду намагничивающих сил (НС). Последовательное соединение повторяющих- 39 ся частей фаз обмотки с разлнчньйчи амплитудами НС вызывает несимметрию индуктивных сопротивлений рассеяния, особенно значительную при надичии эксцентриситета или эллипсности. Это существенно снижает точность преобразования. Цель изобретения - повышение точности преобразователя угла поворота вала Б фазу электрического сигнала. Указанная цель достигается тем, что в многополюсном преобразователе угла поворота вала в фазу электрического сигнала.содержащем зубчатый магнитопровод статора с расположенной на его зубцах двухфазной многополюсной обмотк возбуждения, и зубчатый магнитопровод ротора с выходными обмотками, каждая фаза многопогаосной обмотки воз ждения выполнена в виде отдельных секций, число которых равно m - , где Н - наи меньшее общее кратное числа, пазов статора и 7-2 ротора, отдельные секции обмотки возбуждения размещены на всех зубцах магнитопровода статора и.расположены на разном расстоянии от торцов зубцов магнитопровода, начала последуюших секций обмотки возбуждения соответствующей фазы смещены относительно начала первой секции обмотки возбуждения данной фазы на () пазов. п 1, 2, 3, концы погде К следующих секций обмотки возбуждения каждой фазы соединены с началами секций обмотки возбуждения, отстоящих от начала первой секции обмотки врз%жд ния, отстоящих от начала первой секции обмотки возбуждения на число пазов (ОК +1), где D (m.-P)j 2 -порядков вый номер секции обмотки воз ждения. jHd фигJ 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь, поперечный разрез; на фиг. 2 - развертка его статора. Многополюсный индукционный преобразователь содержит зубчатый магнитопровод ротора 1 (фиг. 1) с выходными обмотками и зубчатый магнитопровод статора 2, например, с двенадцатью 3-14, (фиг. 2), образующими первую, вторую, третью и четвертую повторяющиеся части I - W . На зубцах 314 по повторяющимся частям статора 2 намотана двухфазная многонолюсная обмотка возбуждения, каждая фаза кото. рой выполнена в виде секций 15, 16, 17, 18 (фаза А) и 19, 20, 21, 22 634 (фаза Б), образующих первую и вторую квадратурные обмотки возбуждения; Число секяий каждой фазы составляет ms -у- , где Н - наименьшее крат- ное числа пазов Z ротора 1 и числа пазов 2 статора 2. Каждая из секций 15-й2 намотана на всех зубцах 3-14 магнитопровода статора 2, причем все секции разнесены ло высоте зубца, т.е. расположены на равном расстоянии от центра магнитопровода статора 2, или от торцов его зубцов. Секции 19-22, образующие фазу Б, уложены в пазах статора 2 над секциями 15-18, образующими фазу А. Начало Н,, первой секции фазы А расположено в первом пазу. Начала 18 второй и последующих секций смещены относительно начала первой секции на (пК-,+1) пазов, где К - , - 1 2, 3, т.е. расположеJfJbi соответственно в 4, 7 и 10 пазах. Начало первой секции фазы Б смещено относительно начала Н первой секции фазы А на назови расположено в 4 пазу. Начала Iit2( 2.2 пий фазы Б смещены относ чтельно начала Н первой секции также на (пК +1) пазов и расположены соответственно в 1, 10 и 7 пазах, Концы секций обмотки возбуждения расположены в тех же пазах, что и их начала. Секции, образующие фазу А, йоедине- ны между собой в порядке K g-H-jg, , . Выходы Кх,-,секций одновременно являются началом А щ и концом А к фазы А соответственно. Секции, образующие фазу Б, соединены между собой в порядке;К д-Н2, , К20-Н.22 Выводы Н2ои К 22 одновременно являются началом Б| и концом БК этой фазы. Работа преобразователя осуществляет- ся следующим образом. При подаче на квадратурные обмотки возбуждения двух симметричных напряжений, сдвинутых друг относительно друга на 9О эл. град, по обмоткам возбуждения, образованным отдельными обмотками ,15-22, потечет ток по цепи: А„(Н-,5) K 5-«l8-KiB-Hi6-Klb-Hi-,-AK(Ki,) для фазы А, и по цепи;Б()-К20-Н2 К 1-Н-5э-К 9-Н22-Б((К22) - фазы Б. Магнитный поток каждой фазы образу ется суммарньви током соединенных указанным образом отдельных обмоток, образующих многослойную структуру каждой фазы и обеих фаз обмотки возбуждения в целом I которая позволяет создать в фазах симметричные магнитные потоки и, следо вательно, получить симметричные электро магнитные зсарактеристики обмоток воз0уж дения. При этом и предлагаемой многослойной структуре получение симметрияных индуктивных сопротивлений рассеяния достигается за счет получения интегральных симметричных сопротивлений рассеяния фаз обмоток путем описанного распределения отдельных обмоток по расточке статора и указанного порядка соединения их в фазы. Получение симметричных амплитуд намагничивающей силы обмоток достигается за; счет дифференциации обмоток в пазу по слоям. Экономический эффект от использования предложенного технического решения о словлен отмеченными его техническими преимуществами. Формула из обретения Многополюсный преобразователь угла поворота вала в фазу электрического сигнала, содержащий зубчатый магнитопро- вод статора с расположенной на его зубцах двухфазной многополкюной обмоткой возбуждения, и зубчатый магнитопроврд ротора с выходными обмотками, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, каждая фаза многополюсной обмотки возбуждения выполнена в виде отдельных секций, число крторьк равно , где Н - наименьшее об1цее кратное числа пазов 2 1 статора и Z2 ротора, отдельные секции обмотки возбуждения размещены на всех зубцах Магнитопровода статора и расположены на разном расстоянии от торцов зубцов Магнитопровода, начала последующих секций обмотки возбуждения соответствующей фазы смещены относительно начала первой секции обмотки возбуждения данной фазы на { п К +1) пазов, где , п 1, 2, 3, концы последующих секций обмотки возбуждения каждой фазы соединены с началами секций обмотки возбуждения, отстоящих от начала первой секции рйиотки возбуждения на число пазов ( ЧК-. +1). где Ч (гл-К), 2- порядковьй номер секции обмотки возбуждения. I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зверев А. Е. и др. Преобразоратели угловых перемещений в цифровой код. л., Энергия, 1974, с. 24. 2.Авторское свидетельство СССР № 407373, кл. G, 08 С 9/04, 1979 (прототип).