Преобразователь угла поворота вала в линейно изменяющееся напряжение

Преобразователь угла поворота вала в линейно изменяющееся напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Флбгифтек пп 453569

О П И С А Н изоБГЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.03.72 (21) 1763368/18-24 (51) М. 11л. G 01d 5/12

Н 021с 47/00 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.12.74, Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 24.01.75 государственный комнтет

Совета Министров СССР ва делам изобретенкй к открытий (53) УДК 531.74.531.14 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. М. Берлин, 3. Ш. Либуркин и В. А. Соловьев (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В ЛИНЕЙНО

ИЗМЕНЯЮЩЕЕСЯ НАПРЯ)КЕНИЕ

Изобретение относится к области автоматического управления и может быть использовано в аналоговых счетно-решающих приборах и устройствах.

Известны преобразователи угла поворота вала в линейно изменяющееся напряжение, содержащее линейный вращающийся трансформатор, вал которого кинематически связан с коммутатором.

Известное соединение обмоток линеIllto вращающегося трансформатора имеет тот недостаток, что его выходное напряжение изменяется линейно только при повороте ротора в пределах -60, что ограничивает масштаб выходного напряжения линейного вращающегося трансформатора, а следовательно, и точность преобразования.

Предложенное устройство отличается тем, что в него введены источники добавочных напряжений, соединенные через коммутатор с обмотками линейного вращающегося трансформатора.

На фиг. 1 изображена блок-схема преобразователя угла поворота вала в линейно изменяющееся напряжение; на фиг. 2 схемы соединения (с помощью коммугатора) обмоток линейного вращающегося трансформатора и источников добавочных напряжений при значениях угла от 315 до 45 (фиг. 2,а,б), от

45 до 135 (фиг. 2, в, г), от 135 до 225 (фиг. 2,д, e), от 225" до 315 (фиг. 2,х,и).

Преобразователь содержит линейный вращающийся трансформатор 1, питаемый напря5 жением переменного тока, источники 2 добавочных напряжений той же частоты и коммутатор 3, который кинематически связан с валом линейного вращающегося трансформатора 1, а электрически — с его обмотками и исN точниками 2 добавочных напряжений.

Работа преобразователя заключается в следующем.

Один оборот ротора линейного вращающегося трансформатора 1 подразделяется на че15 тыре четверти по + 45 .

В первой четверти (при повороте ротора от

315 до 45 ) обмотки линейного вращающегося трансформатора 1 соединены коммутато20 ром 3 общепринятым образом (см. фиг. 2, а), т. е. конец обмотки возбуждения — с началом косин усной обмотки, конец косинусной обмотки — с источником питания, синусная обмотка линейного вращающегося трансфор25 матора 1. При таком соединении обмоток линейньш вращающийся трансформатор воспро$1п а изводит функцHIo f(2) .—, и выходное

1+ с с0$а напряжение вращающегося трансформатора 1

30 линейно от максимального значения в фазе

453569

26

40

COS а

|з (")—

1 — с8|па

Uâûõ. макс. до максимального значения в

ПрОТИВОфаЗЕ +U»». макс.

Во второй четверти (от 45 до 135 ) обмотки линейного вращающегося трансформатора 1 соединены коммутатором 3 (см. фиг. 2, в), т. е. конец обмотки возбуждения — с началом синусной обмотки, конец синусной обмотки — с источником питания, косинусная обмотка (в противофазе) — с выходом вращающегося трансформатора 1. При таком соединении обмоток воспроизводится зависимость — COS a

/,(а) = которая при значениях а

1 + с $|па от 45 до 135 линейна. При этом выходное напряжение линейного вращающегося трансформатора 1 изменяется так же, как в первой четверти.

В третьей четверти (от 135 до 225 ) обмотки линейного вращающегося трансформатора соединены коммутатором (см. фиг. 2, д), т. е. конец обмотки возбуждения — с концом косинусной обмотки, начало косинусной обмотки — с источником питания, синусная обмотка (в противофазе) — с выходом вращающегося трансформатора. При таком соединении обмоток воспроизводится зависимость f,(а) = — SiII а которая при значениях а от

1 — с cos а

135 до 225 линейна. При этом выходное напряжение изменяется так же, как в первой четверти.

В четвертой четверти (от 225 до 315 ) обмотки соединены коммутатором (см. фиг. 2, ж), т. е. конец обмотки возбуждения — с концом синусной обмотки, начало синусной обмотки — с источником питания, косинусная обмотка — с выходом вращающегося трансформатора. При таком соединении обмоток воспроизводится зависимость которая при значениях а от 225 до 315 линейна. При этом выходное напряжение изменяется так же, как в первой четверти.

Таким образом, в результате вышеуказанных соединений обмоток линейного вращающегося трансформатора, при повороте ротора в пределах полного оборота на его выходе образуется пилообразное напряжение переменного тока, амплитудное значение которого изменяется линейно в пределах каждой четверти оборота ротора.

Для преобразования пилообразного напряжения линейного вращающегося трансформатора 1 в напряжение, изменяющееся по линейному закону непрерывно, его выходные обмотки соединяются коммутатором 3 последовательно с источниками 2 добавочных напряжений.

В начале первой четверти, т. е. при o:=315, выходная обмотка линейного вращающегося трансформатора 1 соединена последовательно с источником добавочного напряжения дсб.1 — |вых, макс., В рЕЗуЛЬтатЕ ЧЕГО ВЫХОДное напряжение преобразователя UI — — 0 (см. фиг. 2, б). При повороте ротора от 315 до

45 напряжение UI изменяется от 0 до

+2 вых. макс.

В начале второй четверти, т. е. при а=45, коммутатор 3 (одновременно с вышеуказанным соединением обмоток) соединяет последовательно с выходной обмоткой линейного вращающегося трансформатора источник добаВОЧНОГО НаПряжЕНИя Удсб,2 — +Званых. макс. и поэтому выходное напряжение UI остается раВным +2UÄ х. макс. (см фиг. 2, i). При повороте ротора от 45 до 135 напряжение UI изменяется от +2U»» макс. до +4U»» макс.

В начале третьей четверти, т. е. при а=135, коммутатор 3 соединяет последовательно с выходной обмоткой источник добавочного наПряжсння U OIi.S= 5с вых. макс, И ПозтоМу ВЪ|ходное напряжение UI остается равным

+4U»». (см. фиг. 2, е). При повороте ротора от 135 до 225 напряжение UI измеНЯЕтСЯ OT +4Увых. макс. ДО +6 |вых. макс.

B начале четвертой четверти, т. е. при

o;=225, коммутатор 3 соединяет последовательно с выходной обмоткой линейного вращающегося трансформатора источник добаВОЧНОГО НаПРЯЖЕНИЯ 1/доб 4= + |ных макс, И ПО этому выходное напряжение UI остается равным +6U»» „„,. (см. фиг. 2, а). При повороте ротора от 225 до 315 напряжение UI изменяется от +6 .|вых. макс. до +8 бвых. макс.

Таким образом, в результате вышеуказанных соединений обмоток линейного вращаюцегося трансформатора 1 и источников 2 добавочных напряжений при одном полном обороте ротора выходное напряжение преобразователя изменяется по линейному закону непрерывно от нуля до максимального значения, равного +8U, „»«При этом линейность выходного напряжения не зависит от точности значения угла, при котором производится коммутация.

Если в начале каждой из четвертей подключать добавочные напряжения, равные

COOTBeTCTBeHHO: 3 Рных. макс.> с вых. макс.

+ С ных. макс. И +3 Увых. макс., ТО ВЫХОДНОЕ Напряжение преобразователя будет изменяться по линейному закону непрерывно от

4 - ных, макс. до +4 вых. макс.

Для преобразования угла поворота вала в напряжение, линейно изменяющееся при п оборотах ротора, напряжение UI (полученное, как указано выше, при одном обороте) суммируется после каждого оборота с добавочным напряжением, равным UI, умноженным на число оборотов, сделанных до подключения этого добавочного напряжения. Добавочное напряжение после первого оборота ротора составляет UI, а после (п — 1)-ro оборота составляет (и — 1) UI. В результате п оборотов ротора выходное напряжение преобразователя линейно изменяется от 0 до nUI.

453569

Предмет изобретения

Фыг 7! ! 7 1

Щ д ) e

) г

-".; = Фмг "" ë.ñ 4 = " Ф ы,г г;а в г/

Составитель В. Рыгалин

Текрсд Е. Борисова

Редактор Е. Семанова

Корректоп А Дзесовз

Заказ 3722/2 Изд. № 1941 Тира>к 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Свпънова, 2

Преобразователь угла поворота вала в линейно изменяющееся напряжение, содержащий линейный враща!ощийся трансформатор, вал которого кинематически связан с коммутатором, отл ич а ю щи и с я тем. что. с целью повышения точности работы прсобразова теля, в него введены источники добавочных напряжений, соединенные через коммутатор с

5 обмотками линейного вращающегося трансформатора.