Способ преобразования угла вала фазовращателя в электрический сигнал

Способ преобразования угла вала фазовращателя в электрический сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11 575732 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио01,07.76 (21)2156782/24О7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. КЯ

Н 02 К 1S/00

Н 02 К 24/ОО

Государственный номнтет

Сонета Министров СССР оа делам изобретений и отнрытий (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №37 (53) УДК 621.316.727 (088.8) (45) Дата опубликования описания 20.11.77 (72) Авторы изобретения

М, И, Смирнов и Ю, П. Перфильев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА ФАЗОВРАШАТЕЛЯ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к области автоматики, телемеханики и измерительной техники и может быть использовано для преобразования поворота вала электромеханического устройства в электрический сигнал.

Известен, например, способ преобразования угла поворота вала фазовращателя, заключающийся в том, что на фазоврашатель подают напряжение питания и измеряют сдвиг по фазе между выходным и опорным напряжениями на частоте возбуждения, пропорциональный углу поворота ротора фазовращателя fl).

Для точного измерения угла сдвига по фазе между выходным и опорным напряжениями используется метод заполнения временного интервала между ними напряжением более высокой частоты и подсчет числа периодов (полупериодов) в этом интервале. Чем выше частота заполняющего напряжения, по отношению к частоте напряжения возбуждения фазовращателн, тем точнее может быть измерен угол сдвига по фазе между выходным напряжением фазоврашателя и опорным. Однако частота заполняющего напряжения ограничена сверху, так как применение высоких частот, измеряемых мегагерцами, существенно усложняет обработку выходного сигнала. Поэтому для упрощения обработки выходного сигнала, приходится снижать частоту возбуждения фазовращателя, что влечет за собой снижение точности измерения сдвига фазы и как следствие, снижение помехозащищенности выходного сигнала особенно при использовании в качестве фазовращателя индуктосина.

Целью изобретения является повышение точности преобразования и уровня выходного сигнала фазовращателя.

Указанная цель достигается тем, что фазовращатель возбуждают напряжениями двух разных частот, связанных между собой соотношением f, = f2+2Г, суммируют сигналы, наводимые напряжениями возбуждения, и определяют сдвиг фазы между огибающими выходного и опорного напряжений.

15 Существо способа заключается в следующем. Синусно-косинусные напряжения двух разных частот подают на обмотки возбуждения двух фазовращателей, имеющих общий вал для роторов и общий корпус для статоров. Конструктивно два фаэовращателя могут быть объединены на одном магнитопроводе с полным или частичным совмещением обмоток. В фазоврашателях образуются два вращающихся с разными скоростями, пропорциональными частотам питающих напряжений, магнитных полей, которые наводят в сигнальных обмотках

575732

Напряжения, полученные на сигнальных обмотках фазоврашателей, суммируют. В результате получают балансно-модулированный сигнал с несущей частотой, равной полусумме частот возбуждения фазоврашателей, и с

4О частотой огибаюшей. равной полураэности частот возбуждения фазоврашателей:f — f

U = О, + U, = 2 Uz sin 2 Т â€” " ii- 1 cow (2Т - :; — - + ри ) i 3) )с= 1А+!

Из выражения (3) следует, что фаза огибавшей балансно-модулированного сигнала относительно опоры меняется пропорционально углу поворота роторов относительно статоров. 3атем измеряют фазовый сдвиг между огибаюшими выходного сигнала и опорного, В качестве 20 опорного используют аналогичный балансномодулированный сигнал, полученный суммированием двух напряжений разных частот на специальном устройстве.

Из выражения (3) вьпекает соотношение частот возбуждения фазоврашателей и частоты огибающей выходного балансно-модулированного сигнала

f, = fð+2F, 30

Формула изобретения где f и f2 — частоты напряжений возбуждения фазоврашателей.

F — частота огибающей выходного сигнала.

Таким образом, предлагаемый способ преобразования угла, по сравнению с суШествуюШи- 35 ми, позволяет одновременно повысить уровень выходного сигнала фазоврашателя за счет формирования его на высокой частоте и повысить точность преобразования за счет измерения фазового сдвига огибающей на низкой частоте.

Составитель А. Головченко

Редактор В. Фельдман Texpea Q, Дуговая Корректор Д.Мельниченко

Заказ 4046/38 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Г1атент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каждого фазоврашателя напряжения на частоте возбуждения и с фазой, пропорциональной углу поворота ротора относительно статора:

U = U0sfn(2%, t+ðà) 111

Уг= Vpsin(2%f>t — р 1т .), (гз где Uo — амплитуда напряжения на сигнальной обмотке;

f — круговая частота возбуждения первого фаэоврашателя; круговая частота возбуждения второго фазоврашателя; р — число пар полюсов каждого фаэоврашателя;

Ы. — угол поворота роторов относительно статоров.

Способ преобразования угла поворота вала фазоврашателя в электрический сигнал, заключавшийся в том, что на фазоврашатель подают напряжение возбуждения и измеряют на его выходе сдвиг по фазе между выходным и опорным напряжениями, величина которого пропорциональна углу поворота вала фазоврашателя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования и уровня выходного сигнала, на фазоврашатель подают напряжения двух частот, связанных соотношением f =. fг+2F, где f u f — частоты питаюшйх напряжений, F — заданная частота огибающей вь1ходного суммарного напряжения, выбираемая иэ условия требуемой точности измерения фазового сдвига, суммируют сигналы, наводимые укаэанными напряжениями на выходных обмотках фазоврашателя, и определяют сдвиг фазы между огибающими суммарного выходного и опорного напряжений фазоврашателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l. Ахметжанов А. А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств, М., «Энергия», 11.03.75, стр. 58 — 78.