Индуктивный датчик положения ротора

Индуктивный датчик положения ротора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О rI

Соез Советских

Соцмалмстммесимх

Ресяубпии (i» 6Î4092

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЯЬСТВУ (5l) Дополнительное к авт. саид-вуМ9 377850 (22) Заявлено 15.1?,75 (21) 2198846/07

Я (51) М. Кл.

Н 02 К 29/02

Ст 08С 9/04

Государственный номнтет

Совета Мнннстроа СССР оо делам изооретений н открытий (23} Приоритет (43) Опубликовано 25.04,78. Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания 04,04.78 (53) УДК 621.313.13. .014.2:62 1. .382 (088,8) (72) Авторы изобретения

В. М. Пожидаев, В. В, Омельченко, Э. А. Лодочников, В. М. Шапагин и Л, И. Комарковский (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ

РОТОРА с присоединением заявки №

Изобретение относится к вентипьным двигатепям, в частности к устройствам дпя индикации попожения ротора двигатепя.

По основному авт. св. Ж 377850 известен индуктивный датчик, положения ротора, выходные обмотки которого через согпасующие трансформаторы подключены к фазочувстви.тельным усипитепям-демодуляторам на транзисторах, в коппекторную цепь каждого из которых вкпючена обмотка попожитепьной обратной связи, размещенная на согпасующем трансформаторе.

1(елью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет увели- та чения «опичества сдвинутых по фазе выходных сигнапов

Дпя этого предложенный датчик снабжен допопнитепьными трансформаторами в количестве, равном числу пар выходных обмоток, 20 а каждый согласующий трансформатор снабжен двумя допопнитепьными обмотками, причем каждая из допопнитепьных обмоток сот пасующих трансформаторов соединена последовательно с одной иэ обмоток как минимум двух дополнительных трансформаторов и с одной из выходных обмоток датчика, На фиг, 1 показана принципиальная схема датчика, содержащего четыре чувствитепьных индуктивных элемента; на фиг. 2 - схема относительного .расположения чувствительных и сигнального эиементов; на фиг. 3 - функ ционапьная схема датчика и временные днат раммы его выходных сигналов.

Приняты следующие обоэначениеи 1, 2, 3, 4 - чувствительные эпементы (дроссепи насыщения), 5, 6 - дополнительные трансформаторы, 7 8 - согласующие трансформаторы, 9 - выходная обмотка трансформатора 10, через который на схему подается напряжение от источника повышенной частоты (не оказан), 11 - 14 - фазочувствитепьные усилители-демодуляторы, 15, 16вторичные обмотки трансформатора S; 17 .транзистор усилителя-демодулятора 11

18 - выпрямитепьный мост в цепи питания транзистора демодулятора", 19 — вторая выходная обмотка трансформатора 10; 20— сгпаживающий конденсатор на выходе усилителя-демодулятора, 21-24 - сопротивпе604092 ния нагрузки (выходные сопротивления датчика), 25 - сигнальный элемент (постоянный магнит), 26-20 - сумматоры, ЗО, ЗХэлементы сравнения,U -0 4 — сигнальные

21 2 напряжения на выхбде детчйке (на сопротивлениях 21 — 24), j< — j — токи в выходных обмотках дросселей, 1-4.

Датчик содержит установленный на роторе сигнальный элемент в виде псстоянного магнита 25 (фиг. 2) и размещенные на ста- f0 торе чувствительные элементы. Оси 32-35 являются осями чувствительности пар дрооселей (32 — ось чувствительности пары дросселей 3, 4, 33 - ось чувствительности пар дросселей 3, 2 и 4, 1, 34 — ось чувствительности пары дросселей 1, 2, 35 — ось чувствительности пар дросселей 1, 3 и 2, ф

Обмотки дросселей 1-4 взаимно-попарно

{1, 3; 2, 4; 2, 3; 1, 4) совместно с последовательно включенными с ними обмотками трансформаторов 5 — 8 (фиг, 1) образуют четыре электрические мостовые схемы, в диагональ которых подключена выходная обмотка 9 трансформатора питания 10. Причем любые две пары дросселей, сдвинутые по окружности статора не 180 эл. град., включены дифференциально по отношению одна к другой с помощью четырех первичных обмоток дополнительных трансформаторов 5 и 6. Каждый из фазочувствительных усилителей-демодуляторов 11-14 собран на транзисторе 17, питаемом от того же источника повышенной частоты, что и дросседи, через тренсформатор 10, его втори сную обмотку 19, выпрямнтельный мост 18 и

35 сопротивление нагрузки 21. цепь управления транзистором подключена к обмотке 16 трансформатора 5, а в цепь коллектора тра +зистора включена обмотка 15 положитель40 ной обратной связи, размещенная на сердечнике того же трансформатора.

На функциональной схеме (фиг, 3) показаны связи между основными элементами датчика. Сумматоры 26 и 27 совместно

45 с элементом сравнения . 30 реализованы в датчике трансформатором 6, е сумматоры 28, 29 и элемент сравнения 31 реализованы трансформатором 5.

При вращении маг нита 25 датчика (фиг. 2 )

50 сердечники дросселей 1-4 периодически насыщаются и на входах усилителей-демодуляторов 11-14 появляются высокочастотные сигналы, модулированные по фазе и амплитуде. При инвертировании фазы сигнала

1 не входах усилителей-демодуляторов последwe обеспечивают изменение полярности напряжения на сопротивлениях 21-24 нагрузки. В соответствии с временной диаграммой, показанной на фиг, 3, изменение фазы и полярности выходного напряжения датчика происходит через угол поворота ротора, равный

45 эл. град., что позволяет подучить восемь последовательных переключений тока в нагруз-, ках. Действитэдьно, изменение фазы на входе демодуляторов 11-14 происходит всякий раз, когда ток дросселя или ток на выходе сумматора, включенного в одно плечо мостс вой схемы, превышает ток другого дросселя (или ток другого сумматора), включенного во второе плечо той же мостовой схемы, Это имеет место при уходе (сходе) магнита 25 (фиг, 2) с любой оси чувствительности пар дросселей, образующих электрические мосты.

Таким образом, четыре чувствительных элемента датчика обеспечивают получение на выходе восьми сигналов управления, сдвинутых один относительно другого на один и тот же фазовый угол (45 ).

В общем случае при И чувствительных элементов (выходных обмоток) и Ц трансформаторов обеспечивается получение 2 и сдвинутых по фазе выходных сигналов. Это обстоятельство при использовании датчика в вентильных апектродвигетелях позволяет осуществить управление 2 И силовыми транзисторами его коммутатора.

Формула изобретения

Индуктивный датчик положения ротора по авт. св. М 377850, отл и чаю щи йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения количества сдвинутых по фазе выходных сиг налов, . on снабжен дополнительными трансформаторами в количестве, равном числу пар выходных обмоток, е согласующие трансформаторы снабжены двумя дополнительными обмотками, причем каждая из дополнительных обмоток согласующих трансформаторов соединена последовате ьно с одной из обмото как минимум двух дополнительных трансформаторов и с одной из выходных обмоток датчика.. Составитель А. Санталов

Редактор B. Гончуков Техред К, Гаврон Корректор Н, Тупица

Заказ 2116/46 .. Тираж 892 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?K-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4