Сийусно-косинусмьш преобразователь
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3l6ll0
Союз Соеетокик
Социалиотичеокик
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29.1V.1970 (№ 1431121/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания 9Л1.1971
МПК G 08с 9/04
Комитет по делам иаобретений и открытий при Спеете Министрое
СССР
УДК 621.314.25(088.8) Авторы изобретения
Б. В. Выжелевский, И. И. Помыкаев, Е. H. Власов, В. Ф. Увакин, Ф. М. Гольденберг, А. A. Карчевский и C. В. Зеленков
Заявитель
СИИУСНО-KOCHНУСНЬ1И llPE01PA3OBATEA4
Предлагаемое изобретение относится к области электромеханических счетно-решающих устройств.
Современные синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы, содержащие ротор и статор с обмотками, сдвинутыми между собой на 90 эл. град., имеют недостаточную точность и не работают на постоянном токе.
В то же время в ряде точных устройств с компенсационным методом измерения (например, феррозондовые компоненгные магнитометры) часто требуется производить преобразование координат или выполнять построение вектора по его составляющим при входных сигналах на постоянном токе. Модуляция входных сигналов из-за неидентичности и невысокой линейности характеристик модуляторов приводит к дополнительной погрешности и нестабильности приборов, построенных по такой схеме. Синусно-косинусные преобразователи на кольцевых потенциометрах не удовлетворяют требованиям по точности, надежности работы и сроку службы.
Предлагаемый синусно-косинусный преобразователь отличается тем, что по периметру спинки ротора уложена обмотка возбуждения, подключенная к источнику переменного тока, причем один конец каждой обмотки ротора соединен со входом дополнительно установленного фазочувствительного выпрямителя, а другой через резистор — со входом и выходом упомянутого выпрямителя.
На фиг. 1 изображен предлагаемый преобразователь, общий внд; на фиг. 2 — компенса5 ционная схема измерения напряженности магнитного поля, создаваемой в магнитной цепи ротора.
Синусно-коспнусный преобразователь состоит из статора 1, ротора 2, изоляционного
10 стакана 8, обмоток 4 и двух фазочувствптельных выпрямителей 5 с элементами б и 7 обратной связи.
Статор преобразователя с двумя квадратурными обмотками на пакете магнитопровода
15 выполняется аналогтитно статору синусно-косинусных вращающихся трансформаторов типа СКТ-232, но в качестве материала пластин магнитопровода используется железоникелевый сплав типа 79НМ с малой коэрцитивной
20 силой, Пакет магнитопровода набирается из пластин, аналогичных пластинам существующих
СКТ, но в качестве материала пластин выбирается железоникелевый сплав типа 34НКМП
25 е магнитной текстурой, который после обработки в поперечном магнитном поле имеет небольшое и постоянное значение магнитной проницаемости до значений индукции в 10 кгс, поэтому кольцевые пластины толщиной 0,2+
30 -+0,3 тт,тт могут работать в переменных полях
3111110 перемагничпвания с частотой до 5 — 10 кг11 без существенного увеличения динамической коэрцитивной силы (11 2000 — 3000) .
Изоляционный стакан 8 1и1меет выточки для укладки обмотки возбуждения г„по спинке ротора и «го посадочный диаметр точно цснтрfl ро13211 Опlо«и Гельпо 130) Tp«IIII«I o и нару жного днам<.тров пл11«т1ш рогОр2.
Спинка пакета ротора вьшолняет роль магнитопровода дву хкомп013снтпого измсритсля напряженности постояш1ого магни1ного поля, имеющего распределенную Iio всей длине спинки обмотку возбуждения ы,.
Обмотку 13036уждсH Iii 1 1„можно pBcflo.tIBгать как на спинке мап1итопровода ротора, 12K H IIB cflHHKP. OTBTopB. Выходные 00:310TKH спнусно-косинусно1о прсобразователя соединены со входом фазочувствительного выпрямителя 6 через резистор l(<,„6 обратной сгязи.
Масштабный резистор и резистор 6 подK;1Io Iefl»I последовательно к выходу фазочувствительпого выпр31митсля. Цля уменьшения влиян11я внешних постоянных магнитных полей синусно-косинусный преобразователь может имегь экран из магиитомягкого желсз13 пли устанавливаться в корпус, выполненный из сплава типа 79НМ (на чертежах не показаfi). Фазочувствительные выпрямители на интегральных схемах можно устанавливать непосредственно на роторе илп в корпусе преобразователя. К преимуществам прсдлагасмого устройства следует отнести: 1) возможность работы устройства в ка «естве построителя вектора и преобразователя координат при входных сигналах как на постоянном токе, так и на переменном (универсальность);
2) выходные сигналы можно получать как на переменном токе (без фазочувствптельного выпрямителя), так и 112 постоянном токе (при компенсационном способе измерсш1я);
3) повышение температурной стабильности коэффициента трансформации для компенсационного способа измерения, которая опрсдс. 1sIcTcII тОлькО ст26илыlостыо хар2ктсpflcTHK элементов обратной связи и обмоток;
4) возможность использования устройства для одновременного обслуживания двух следящих систем, одна пз которых работает на переменном токе, другая — »B постошшом, если не равны частоты модуляции магнитного сопротивления мап итопровода устройства и переменных входных напряжений.
ЗО
Синусно-косинусный преобразователь работает следу1ощим образом.
Магнитный поток, создаваемый намагничивающей силой, определяется общим магнитным сопрот;пзлением преобразователя, состоящим из сопротивления воздушного зазора, спинки и зубцов магнитопровода ротора и статора. При пропускании переменного тока по обмотке возбуждения такой величины, что магнитная проницаемость материала спинки ротора будет изменяться от максимальногo значения пд „„до минимального, соответствующего у 1астку насыщения материала ц. с удвоенной частотой по отношению к напряжению возбуждения. Величина общего магнитного сопротивлеш1я устройства будет также изменяться с удвоеш1ой частотой.
Величины напряжсниЙ Второй гармоники, 1аводимые в обмотках ротора, будут пропорциональные составляющим полной намагни1ивающей силы cTаторпых обмоток F„ flo измерительным осям роторных обмоток. Усиленные выходные напряже1шя с обмоток ротора вьп1рямляются фазочувствительиыми выпрямителями и через сопротивлсн11я обратной связи вводятся в обмотки ротора.
Только при полной компенсации постоянным током обмоток ротора напряженности магнитного поля в мап ITHQH цепи переменные напряжсш1я с обмоток ротора будут равны нулю, а токи компенсации будут строго соответствовать составляющим намагничивающей си,1ы обмоток статора по осям чувствительности обмоток ротора.
Предмет изобретения
Синусно-косинусный преобразователь, содержащий неподвижный статор и вращаю. щийся ротор с синусоидальпо распределенными на их магнитопроводах обмотками, сдвинутыми между собой íà JO электрических градусов, отлича1о1цийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и расширения функциональных возможностей преобразователя, один конец к"-,æ äîé выходной обмотки ротора соединен со входом дополнительно установленного фазочувствительного выпрямителя, а другoiI через резистор - — со входом и выходом упомянутого выпрямителя, причем по периметру спинки ротора уложена обмотка возбуждения, подключенная к источнику переменного тока.
Фиг.1
Составитель В. Чистов
Техрсд T. Т. Ускова
Редактор Ь. С. Нанкина
Корректор 3. И. Тарасова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 3078/14 Изд. № 1286 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Советс Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
