Патент ссср 162040

СОК1 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСП ЬЛИК

O D I(4()I:A%2 H E

ИЗОБРЕТЕКИ Е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К Ы20((О

Класс

7411, 8ва

МПК

С) 08с

Заявлено OI.IV.1963 (№ 828218/24-7) ГОСУЬАРСТ ВЕНИ Ы И

КОМИТЕТ ПО АЕЛЛМ

1(ЗОБ РЕТЕНИЯ И ОТКРЫТИЙ

СССР

Опубликовано 01.IV.1964. Бюллетень ¹ 8

УДК

Пос7пис)гая грутга ¹ 157 с- 41

;; Э () !

М. М. Майоров, В. Р. Андрианов, В. A. Айраиетсв, В. Б. Ги(и A. П. Петров

ЬЕСКОНТАКТНЫй УГЛОВОЙ ИКДУКЦйОННЫй

ПОТЕНЦИОМЕТР

Известные бесконтактпые угловые индукционные потенциометры, состоящие из статора с цилиндрическими обмотками возбуждения и измерительными обмотками, включенными пс дифференциал(>по-трапсфср. )Iатсрпси схеме, и безобмоточного ротора, отличаются конструктивной и техполоп(ческой сложностью.

В потенциометре, составляющем предмет изобретения, с целью упрощения конструкции и технологии изготовления обмотки возбуждения (измерительные обмотки концепт. рически уложены внутри магпитопрсвода статора, ротор выполнен с переменным сечением, а полюса статора осразовапы частью торцовых стенок его магпитопровода.

Потенциометр может выполняться с различными зависиысстяъп(Вь(хсдпогс напряжепи5( от угла поворота ротора. Для получения лпнеиной зависимости ротор выполняется в виде двух полуцилипдров, повернутых друг относительно друга па 180, а каждый из полюсов статора выполняется в виде двух полуцилиндров разных диаметров, соссных с осью ротора. Для получения зависимости по закону синуса-косинуса ротор выполняется также B виде двух полуцилпндров, повернутых друг относительно друга па 180, а KBIKдый из полюсов статора — — в виде цилиндров, расположенных эксцентрично с осью ротора.

Потенциометр может также выпол иться с экранированием от внешних электромагнитных полей, для чего полюса статора и ротора выполняются торцовыми с акспальпы;I замыканием магнитного потока в рабочем зазоре.

На чертеже приведен разрез предложенного потепциометра, Потенциометр состоит из внешнего цилиндрического магпитопровода статора 1 с концентричпо расположеш(ыми внутри него неподвп кпымп обмотками возбуждения 2 и измерительпыми обмотками 8, выполненными в виде цилиндрических катушек, и центрального магнптопровода poropa 4. Последний име0Т возможносгь свободно вращаться.

Полюса ротора повернуты друг относительно друга на 180, а измерительные катушки включены встречно.

Изменение магнитных сопротивлений участков магнитопровода приводит к перераспределению магнитных потоков, сцепленных с измерительными катушками, и при их встречно:;; включен(пи обеспечивается изменение выходного напряжения по закону:

И" (1 — 6"

U, = =UI Si(I .., +

ly где t 1 — пап ряже((ие питания первичных обмоток;

1Г, и 1à — количество витков соответственно в первичной и вторичной обмотках;. .й 162040

q: — угол сдвига фаз между током и напряжением питания;

6 и 6" — проводимости зазороз межд, полюсами с каждой стороны.

6 = 0,4-,. 10 — (2) 180 —..Л Д, 90 — я. о 180

6" =- 0,4 10- где R„— радиус полюса ротора;

6 — толщина полюса статора; б — наименьший зазор между статором и ротором; а — угол поворота ротора относительно нулевого значения выходного напряжения.

1V

Откуда У, У, яп1 т. е. получаем линейную зависимость.

Зависимость выходного напряжения от угла поворота по закону синуса-косинуса получить еще проще. Для этого достаточно полюса статора выполнить в виде цилиндров, расположенных эксцентрично оси ротора, имеющего полюса в виде полуцилиндров

Отношение разности к сумме проводимостей зазоров для такой магнитной системы изменяется по закону синуса в зависимости от угла поворота ротора. Следовательно, и соответст вии с формулоп (1) выходное напряжение изменяется по тому же закону, т. е.

Кроме принципиальной конструктивной схемы, представленной на чертеже, возмо>кна конструкция с полюсами торцового типа.

В зависимости от формы полюсов, сдвига их между собой и количества полюсов могут быть получены различные зависимости выходного напряжения от угла поворота, например линейные или синусные.

Для получения линейной зависимости выходного напряжения от угла поворота ротора в диапазоне + 180 достаточно полюса статора выполнить в виде двух полуцилиндров разцого диаметра, а полюса ротора в виде полуцилиндров с концецтричпым располо>кенпем осей полюсов статора li ротора.

Проводимости для этого случая ориентировочно определяются по формулам:

Принцип действия потенциометра в этом случае аналогичен описанному.

Линейная характеристика потенциометра при этой KolicTpóêöèè достигается в том случае, если полюса магпитопровода статора выполнены в виде полуцилиндров, соосных оси вращения ротора и расположенных на торцах статора.

Такая конструкция целесообразна для потенциометров, когда требуется надежное экранировапие цепей потенциометра от внешних электромагнитных печей, а также когда необходимо полностью устранить влияние ферромагнитных масс, расположенных в не посредственной близости от полюсов потенциометра, Предмет изобретения

1. Бесконтактный угловой индукционный потепциометр, состоящий из статора с цилиндрическими обмотками возбуждения и измерительными обмотками, включенными по дифференциально-трансформаторной схеме, и ротора, отличающийся тем, что, с целью упрои,ения конструкции и технологии изго iîâëå III, обмотки возбу>кдения и измерительные обмотки концентрически уложены внутри ма IIHToiipoBoäà статора, ротор выполнен с переменцым сечением, а полюса статора образованы частью торцовых стенок его магнитопровода.

2. Потенциометр по п. 1, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью получения линейной зависимости выходного напря>кения от угла поворота ротора, последний выполнен в виде двух полуцилиндров, повернутых друг относительно друга па 180, а каждый из полюсов статора выполнен в виде двух полуцилиндров разных диаметров, сооспых с осью ротора.

3. Потенциометр по п. 1, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью получения зависимости выходного напряжения от угла поворота ротора по закону сину са-косинуса, ротор выполнен в виде двух полуцилиндров, повернутых друг относительно друга на 180, à каждый из полюсов статора выполнен в виде цилиндров, расположенных эксцентрично с осью ротора.

4. Потепциометр по и. 1, о тл ич а ю щи и с я тем, что, с целью обеспечения экранирования от внешних электромагнитных полей, полюса статора и ротора выполнены торцовыми с акспальным замыканием магнитного потока в рабочем зазоре. № 162040

Составитель 3. Горник

Редактор II. А. Вербова Текред Ю. В. Баранов Корректор T. В . Муалина

ГIодп. печ. 18,VII — 6 1 г. Формат бум 60 (90>,, q Объем 0,27 изд, л.

Заказ 1542 4 Тираж 750 Цена 5 коп.

Цг1ИИПИ Государственного комитста по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2