Трансформаторный дифференциальный датчикугла

288598

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Pecay6asI

Зависимое от авт. свидетельства М 170349

Заявлено 17.VI1.1969 (№ 1349196/18-24) с присоединением заявки М

Приоритет

Опублш(овано 03.XII.1970. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 29.1.1971

Кл. 74b, 8)04

МПК G Old 5 20

Комитет по делаю изобретений и открытий при Совете тлиниотров

СССР

УДК 531.15,083.8 (088.8) Авторы изобретения

И. Г. Липов, Б. П. Леонов, С. Я. Барменков и В. М. Бурак

Заявитель

ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДАТЧИК

УГЛА

В основном авт. св. М 170349 описан трансформаторный дифференциальный датчик угла, содерхкащий трехстержневой магнитопровод (статор) с расположенными на нем обмотками возбуждения и выходными обмотками и ротор в виде шарового сегмента.

Предлагаемый датчик отличается тем, что в нем на крайних стержнях магнитопровода расположены две дополнительные обмотки, соединенные между собой последовательно и встречно. Один из выходов дополнительных обмоток подключен к регулируемому источнику синфазного напряжения пли тока, а другой — к регулируемому источнику квадратурного напряжения или тока. Это позволяет компенсировать синфазное и квадратурное напряжения выходного сигнала датчика при определенном взаимном расположении его ротора и статора, в том числе и остаточного напряжения при симметричном располои(е ии ротора относительно статора.

На фиг. 1 изображена схема датчика угла; на фиг. 2 — векторная диаграмма компенсации синфазной составляющей выходного сигнала; на фиг. 3 — векторная диаграмма компенсации квадратурной составляющей выходного сигнала.

Датчик угла содержит магнитопровод 1 статора в виде Ш-образного сердечника, на сведнем стержне которого расположена обмотка возбуждения 2, подключенная к псточнш(у напряжения U„. = U, „. sin (ot, а на крайних стержнях — выходные обмотки 8 и ротор 4. Кроме того, на крайних стержнях

5 сердечника расположены дополнительные обмотки 6 и 6. Каждая дополнительная обмотка одного из стержней последовательно и встречно соединена с соответствующей ей дополнительной обмоткой другого стержня. Вы10 ход обмоток 6 подключен к источнику сигнала синфазной коррекции U,, = К, U, sinu t, а выход обмоток 6 — к источнику сигналов квадратурной коррекции U,, =К,.U„,- cosa.

Принцип работы устропства заключается в

15 сл еду ю ще м.

При подключении обмотки возбуждения 2 к источнику питания с,„ во вторичных обмотках 3 индуцируются э.д.с. Е, и Е2 (фиг. 2), которые при некотором произвольном положении ротора 4 могут быть не равны дрт г др т . В этом случае выходной сигнал датчика равен разности E, — E2 Для компенсации этого сигнала на дополнительные обмотки 6 датчика подают напряжение Uê, у синфазное с выходным сигналом датчика.

Магнитные потоки, создаваемые каждой обмоткой, индуцируют во вторичных обмотках датчика э.д.с. Е; и Е, которые векторно складываются с Е; и Е". В результате на

288598

Предмет изобретения

F» л

Е Риг. t

Фие. 2

Составитель А, Иванова

Текред А. А. Камышникова Корректор Л. В. Юшина

Редактор Б. Федотов

Изд. № 26 Заказ 17(!О Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 катушках выходной обмотки создаются э.д.с.

Е =Е, + Е и Е =Е, Е,. При изменении напряжения У„изменяются э.д.с.

Е; и Е,", При некотором значении У», векторы Е;„„и Е",„, равны между собой.

Следовательно, выходной сигнал датчика

1 живых Евых Евых равен нулю. Меняя величину и полярность напряжения U», можно

10 скомпенсировать любой выходной сигнал датчика при любом взаимном положении ротора и статора датчика.

При неравномерном воздушном зазоре между ротором и статором, а также в связи с ограниченной технологическими возможно15 ятями точностью изготовления датчика э.д.с.

Е и E выходных обмоток сдвигаются друг относительно друга на некоторый угол у (фиг. 3).

В этом случае даже при равенстве Е и Е2 на выходе датчика появляется сигнал, равный геометрической разности этих э.д.с. Для компенсации сигнала на дополнительные обмотки б датчика подают напряжение U», квадратурное с его выходным сигналом. Маг- 25 нитные потоки, создаваемые каждой обмоткой, индуцируют в выходных обмотках э.д.с. Е, и Е, которые векторно складываются с

Е2 и Е2. В результате этого в выходных обмотках 3 создаются э.д.с. E;„,= Е + Е, и

Esvz = Е2 + E>. При некотором значении Е, и Е„" векторы Е;„, и Е,"ых оказываются смещенными друг относительно друга на 180 .

Если при этом Е, „= E," выходной сигнал датчика равен нулю. Если Е;„„+ E" „, выходной сигнал U,„„= Е, — E, „может быть разложен на синфазную и квадратурную составляющие. Этот сигнал компенсируется дополнительным последовательным изменением напряжений U», и U»» на обмотках

5и6.

Таким образом, изменяя величины и полярности напряжений, подаваемых на обмотки 5 и б, можно скомпенсировать не только остаточное напряжение, но и выходной сигнал датчика при произвольном положении его статора и ротора, Трансформаторный дифференциальный датчик угла по авт. св. ¹ 170349, отличающийся тем, что, с целью компенсации синфазного и квадратурного напряжений выходного сигнала датчика, в нем на крайних стержнях магнитопровода расположены две дополнительные обмотки, соединенные между собой последовательно и встречно, причем один из выходов дополнительных обмоток подключен к регулируемому источнику синфазного напряжения или тока, а другой — к регулируемому источнику квадратурного напряжения или тока.