Индукционный функциональный преобразователь угла поворота

п11 425! 86

ОПИСЛ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Со.оз Соеетски3а

Социапистическик

Республик к лвто скомь свидетельствь (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 20.10.72 (21) 1838744/18-24 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 25.04.74. Бюллетень № 15 (51) М. Кл. G 06g 7/26

Гацдврственный намитет

Савета Мииистрав СССР ва делам изааретений и ати«;ьпиg (53) УДК 681.335(088.8) Дата опубликования описания 02.10.74 (72) Лвторы изобретения

Н. П. Волков, Б. П. Рощин и A. А, Набатников

Московский институт электронного машиностроения (71) Заявитель (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ФУНКЦИОНАЛЪНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛА ПОВОРОТА

Изобретение относится к измерительной и ,вычислительной технике и предназначено для функционалыното преобразования угла пово«рота в амплитуду переменного напряжения, пропорциональную синусу удвоенного угла.

Изобретение может быть применено в следящих системах автоматики, а также в аналоговых вычислительных устрой ствах.

Известны аналогичные индукционные функциональные преобразователи, например по воротные трансформаторы, а также индукционные датчики угло«вого перемещения. Эти устройства (электрома шн«нного типа) содержат непод«вижный статор с намотанными «на неьм определенным образом обмотками и подвижный ротор или с обмотками (для поворотного трансформатора) или без о бмоток.

В поворотном трансформаторе при фо рмирова нии сигнала, пропорционального cmHycy удвоенного убегла, необходимо ил«и применение механического повышающего редуктора или усложненной схемы включения роторных и статорных обмоток. Недостатком поворот ного трансформатора является также контакгность, устранигь,которую можно лишь с применением дополнительного элемента в конструкции — переходного трансформатора.

Кроме того, известные устройства характеризуются сложностью KolHструкции, обусловленной наличием четырех статорных обмоток, а также профилиро ванного ротора из магнитного материала.

Цель изобретения — упрощение конструкции индукционного функционального:преобра5 зователя угла по ворота при воспроизведении синусоидальной зависимости функции двойного угла.

Для этого в предла гаемом устройстве ротор выполнен в виде, двух полуцилиндрических

10 сердечников, жестко связанных между собой через п«рямоугольный эле«ктропроводящий э.кран.

На чертеже изображен индукционный функциональный преобразователь угла «поворота.

15 Статор 1 представляет собой магнитопро водящий полый цилиндр, на внутренней образующей поверхности которого имеются пазы с размещенными в них синусоидально распределенными обмотками возбуждения 2 и

20 выходной обмоткой 3 для измерения ситнала.

Оомотки расположены в пространстве взаим|но перпендикулярно. Ротор, жестко связанный с валом 4 задания угла по ворота (cg), состоит из диаметрально расположенного

25 плоского прямоугольного электропроводящего экрана 5, по обеим сторонам которого расположены полуцилиндрические сердечники 6 и

7. Числа витков обмоток возбуждения и измерения, расположенных в пазах статора, дела30 ются ра вными

425186

Составитель Б. Рощин

Тсхред Л. Богданова

Редактор Т. Иванова

Заказ 2672711

Корректор T. Хворова

Подписное

Изд. № 775

Тираж 624

Типография, пр. Сапунова, 2

Wang —. Wamarcc 81п 2п и

1 зл — Wamazc COS яп где W2maxc H 1к зтакс максимальное число витков паза обмоток возбуждения и измерения соответственно. а — угловое положение и-oro паза.

Принцип работы индукционного функционального преобразователя угла по ворота заключается в следующем.

При нулевом (нейтральном) полажении ротора (угол гр=О) плоскость экрана 5 перпендикулярна к обмопке возбуждения 2. Поэтому потокосцепление и, соответственно, ток взаимоиндукции, наводимый в экране, равны нулю.

В результате этого и потому что обмотки взаимно перпендикулярны и,потокосцепление между ними отсутствует, выходное напряжение U», О.

Отклонение ротора от нейтрального положения (угол грф:О) при условии равномер.ности воздушеого зазора 6, синусоидалыносги и перпе ндикулярности, обмоток и малости мапнипного сопротивления материала сердечнико в по сравнению с со противлением воздушного промежупка между статором и рото ром потокосцепле н и е экрана с обмоткой возбуждения пропорционально косинусу угла гр, а его потокосцепление с выходной обмогкой — синусу угла гр. Поэтому при р О в выходной об мотке 3 токами, протекающими в экране 5, возбуждается э.д.с., пропорциональная произведению siII(p сояр. Э то приводит к электрической редукции с коэффиц иентом 2 и к законну изменения величины выходно го напряжения пропо1рционалыно. синусу

5 д.вой ного угла, т. е.

U,„„= К, sin cc cos y = К, sin 2q.

При повороте ротора относительно нулевого

jt Е

10 положения на угол гр=+ — или угол гр= ——

2 2 экран 5 будет наход итыся в другом нейтральном положении, обусло влен ном перпе нд икулярнастью плоско сти электромагнитного экра на к выходной обмотке измерения, при

15 этом /вых — О.

При переходе экрана через нейтральные положения фаза выходного на п ряжен ия изменяется на 180 .

20 П р е д м е т и з о б р е т е н.и я

Индукционный функциональный преобразователь угла по ворота, содержа щий цили1ндрический стаго р с обмотками возбуждения и из25 мере ния и ротор, ра сположен ный внутри статора и соосно с .ним, о тл и ч а ю щ и,й с я тем, что, .с целью уп рощен ия конструкции при воспроизведении синусоидальной зависимости функции д вовного угла, в нем ротор вы пол30 нен в виде двух полуцилиндричесюих сердечников, жестко связанных между собой через прямоугольный электро про водящий экран.