Бесконтактный линейный вращающийся трансформатор

Бесконтактный линейный вращающийся трансформатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП КСАНЙЕ

Й ЗОЬРЕ7ЕНИЯ

Союз Советских

Соцмапистиц@скиз

РОСП) блик

К АВТОР "КОМУ . 0ИДЕТБЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное и авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.05.76 (2! ) 2359!86/24-07 с присоединением заявки №,— (23) Приоритет— (5!) М. Кл.

Н 02 К 24 00

Гасудерствоииый комитет

СССР по долом иооротоиий и открытий (53) УДК 621.314, .2 I 4.2 (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 25 09. F9 (72) Автори изобретения

Л, A. Борисов, Б. Н. Бродовский и В. 8, Яропольский (71) Заявитель (54) БЕСКОК ЫКТНЫИ ЛИ1!ЕЛНЫЙ ВРАЩМОЩИЙСЯ

ТРАИСФОРМАТОР

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть использовано для получения электрического сигнала позиционной обратной связи, для ввода регулируемых. параметров, измерения угловых перемещений.

Известен бесконтактный линейный вращающийся трансформатор, содержащий четырехполюсный статор, на полюсах которого расположены обмотка возбуждения и

:измерительная обмотка и безобмоточный ротор, снабженный двумя явновыраженнымв полюсами с шириной полюсной дуги, не превышающей 90 !1). Недостатком известного вращающегося трансформатора является малый диапазон линейности выходной характеристики, равный 30--40 градусов.

Цель изобретения — расширение диапазона линейности выходной характеристики.

Указанная цель обеспечивается тем, что вращающийся трансфор атор снабжен дополнительным зубчатым пакетом статора с числом зубцов, равным и, смещенным в аксиальном направлении относительно основного пакета статора, и радиально намагниченным постоянным магнитом с пол|оспой

2 дугой, равной 90, установленным концентричпо дополнительному статора внутри ротора, выполненного общим для укаэанных пакетов статора, и установленного с воэможностью поворота относительно постоянного магнита, причем торец ротора, размещенный в зазоре между постоянным магнитом и дополнительным пакетом статора, выполнен зубчатым, с числом зубцов, равным и + 2, где и )3.

Иа фиг.— 1- представлен продольный раз

Бесконтактный линейный вращающийся трансформатор (БЛВТ) содержит статор, состоящий из кольцевого пакета 1 с явно-! выраженными полюсами и кольцевого зубчатого пакета 2, жестка соединенных друг с другом корпусом 3 (фиг. 1) . Пакет статора выполнен иэ магнитомягкого материала, на его полюсах размещены обмотки возбуждения 4 и измерительная обмотка 5 (фпг. 2). В расточке пакетов и 2 статора расположен цилиндрический.-ротор б, который выполнен из магнитомягкого магериала

8 виде полого цилиндра. Ротор б выполнен

65867

3 общим для II;»сами, 3 в расточке пакета 2 статора торец ротора 6 выполнен зубчатым с числом зубцов, превышающим иа дf33 !ясла зубцов пакета статора (фиг. 3). Ротор 6 с по(1(ои(ь(о подшипника вращения 7 крепитс,(к немагшггному валу 8, которьш в свою очередь с помощью двух подшипников 9 и двух (рла((цев

10 крепится к корпусу БЛВТ. В зоне зубцов ротора 6 на валу жестко закреплен радиально намагниченный постоя((иый магнит I с двумя явиовыра>кенными полюсами.

Принцип работы БЛВТ заключается в следующем.

Постоянный магнит 11 образует магнитный поток, который проходит через зубцы ротора 6 и зубцы пакета 2 статора, находящиеся в зоне пол(осов постоянного мапшта 11,,и замыкается по спинке пакета 2 статора 3. В. результате этого вози(!кают силы; удерживающие ротор 6 в зада(шом положении. При подключении обмотки возбуждения 4 БЛВТ к источнику перемешгого тока, на выходе измерительной обмотки 5 напряжения будет отсутствовать при усло.вии нахождения ротора 6 в нулевом поло- 2$ женин. При повороте выходного вяла на некотории угол а, происходит поворот постоянного магнита 11, при этом зона намагниченных зубцов пакета 2 статора синхрон- зо но поворачивается на этот же угол в ту же сторону. Ротор 6 БЛВТ также поворачивается в ту же сторону, по из-33 разницы в количестве зубцов он повернется на меньший угол.

Так,. при повороте вектора магнитного поля постоянного магнита 11 на Одно зубцовое деление статора, т.е. на угол а

= 360/Zc, где Zc — — число зубцов пакета

2 статора, ротор. 6 повернется на угол равный разности между зубцовым делением пакета 2 статора и ротора f(/ = ас — ар.

Таким образом, угол поворота ротора б

4!I будет в i = — — (l) раз меньше угля поворота выходйого вала, т. е. /3 =- а/i (2), Так как а = 360/Zp, где Хр — число зуб.цов ротора 6, Zp = Zc + 2, подставив значения д,с иарв (1), получим 4 = — — = à!

Zä

Ир >0

= 0,5 Zp(3). С учетом этого-, диапазон изменяемых углов БВЛТ будет равен а = ++- 0,53-Ура (4), где c — . рабочий угол перекрытия полюса пакета 1 статора полюсом ротора 6, обеспечивающий линейную зависимость выходной характеристики. Для обеспечения высокой линейности выходйой ха!>актеристики ва всех дна(!азоиах рабочих углов необходимо обеспечить постоянI

4 ств0 ч с1 ((I (IT!If) Й if()Г) 3()/11! м«сти (т(1 тоРИ ИРи ((0(2<)g)o(e ((Ост«ЯИ НОГО м<(Гнит(! 1 I ... Э (О д«стигается за счет в((((ол(ения пол(оспой дуги постоянного мап(ита 11, равной (360/и)

K градусов, где К -- любое цел )! шсл«, обеспечивающее максимальное приближение

f(90 (радус((м.

11е трудно видеть, что при выполнении этого условия площадь перекрытия зубцов пакета 2 статора пол(осами постояшн)го магнита 11 остается постоянной при любом его поло>кении.

При повороте ротора 6 БВЛТ на угол Р от нулевого положения на выходе измерительной обмотки появится напряжение U =

= — К! /1, где К! — коэффициент пропорциональности. Подставив в его выражение значение Р из (2), получим U = --, — а, т. е.

К напряжение иа выходе измерительной обмотKH будет проп01)цчонально y(Jf поворота выходного вала U = — К .а. А так как угол поворота выходного вала в соответствии с (4) возрастет с увеличением числа зубцов ротора 6, диапазон измеряемых углов может быть увеличен практически до любой желаемой величины.

Формула изобретения

BeeêoíT3êòíûé -линейный враща!ощийся трансформатор, содержащий четырехпол(осньш пакет статора., иа полюсах которого размещеш обмотка возбуждения и измерительная обмотка, и ротор, снабженный двумя явиовыражепнымн полюсами с шириной полюсиой дуги, не превышающей 90, отличающийея тем, что, с целью расцшрения диапазона линейности, трансформатор снабжен дополнительным зубчатым пакетом статора с числом зубцов, равным и, смеще(шым аксиально относительно основного пакета статора, и радиально намагниченнь(л! постоянным магнитом с полюсной дугой, равной 90, установленным концентрично дополнительному статору внутри ротора, выполненного общим для указанных пакетов статора, и установленного с возможностью поворота отНОСИТЕЛЬНО ПОСТОЯННОГО М3ГНИТ3, ПРИЧЕМ TOрец ротора, размещенный в зазоре между постоянным магнитом и дополнительным пакетом статора выполнен зубчатым с числом зубцов, равным (n + 2}, где и ) 3.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Пульер Ю. М, «Индукционные электромеханические элементы вычислительных и дистанционных следящих систем», М., aN3шиностроепие», 1964, с. 166.

A-4

Б-Б

Фиг у

Составитель А. Головченко

Редактор А. Садомов Гехред 0. Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 2070/50 Тираж 856 Подписное

ИИИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открыл нй

I I 3035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная,