Трансформаторный датчик с подвижным яко-pem

Трансформаторный датчик с подвижным яко-pem

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii)S28200

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.79 (21) 2798352/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М Кл з

G 08С 9/04

Государетвенный комитет

В С С,P (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (53) УДК 621.3.083.8 .(088.8) по делам изобретений и открытий

45) Дата опублик

< с (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК С ПОДВИЖНЫМ

ЯКОРЕМ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах электрического управления металлорежущими станками и автоматическими линиями.

Известны трансформаторные датчики (11, 5 применяемые в схемах автоматического управления, работающие по принципу индуктивных датчиков, в которых контролируемое перемещение преобразуется в изменяющуюся индуктивность выходной цепи чув- 10 ствительного элемента датчика.

Недостатками известных датчиков является малая помехозащищенность. В плоском состоянии на выходе существует сигнал, отличный от нуля (помеха). При 15 включении двух обмоток противоположные плечи моста также довольно трудно добиться нулевого сигнала в исходном состоянии.

Известен также трансформаторный датчик с подвижным якорем (21, содержащий неподвижный магнитопровод с тремя сердечниками, на среднем из которых расположена обмотка возбуждения, а на двух крайних сердечниках по одной сигнальной обмотке, Рассмотренный датчик имеет существенные недостатки, поскольку обмотка возбуждения и сигнальные обмотки его располагаются на общем магнитопроводе, их оси совпадают, вследствие чего в сигнальных обмотках в исходном состоянии имеется напряжение (сигнал). Поэтому такой датчик обладает низкой надежностью из-за малой помехозащищенности.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет повышения помехозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторный датчик с подвижным якорем, содержащий неподвижный магнитопровод с тремя сердечниками, на среднем из которых расположена обмотка возбуждения, а на двух крайних сердечниках по одной сигнальной обмотке, введена короткозамкнутая обмотка, сердечники выполнены в виде трех П-образных магнитопроводов, короткозамкнутая обмотка намотана на якорь, П-образные магнитопроводы установлены с воздушным промежутком друг относительно друга, так что якорь перемещается между стержнями указанных П-ооразных магнитопроводов в направлении, перпендикулярном указанным стержням или под углом к ним.

На фиг. 1 приведен трансформаторный датчик с подвижным якорем при продольном перемещении; на фиг. 2 †датч с угловым перемещением.

828200

Датчик состоит из сердечников в виде

П-образных магнитопроводов 1, 2 и 3 первичной обмотки возбуждения ыь двух сигнальных обмоток ы, wz и ферромагнитного якоря 4 с короткозамкнутой обмоткой 5

w4, поэтому якорь выполняет роль активного элемента. Якорь может занимать три положения: нейтральное, когда он замыкает стержни только среднего П-образного магнитопровода 1, а магнитопроводы 2 и 3 10 остаются разомкнутыми и два крайних положения «левое» и «правое», в этом случае якорь будет располагаться между стержнями двух П-образных магнитопроводов и обеспечивать электромагнитную (транс- 15 форматорную) связь между обмотками wl и w или wl u wq. В результате электрическая энергия из источника питания через обмотку пи1 трансформаторным путем будет передаваться к обмотке якоря w4) а затем 20 к сигнальной обмотке w или w .

Работает переключатель следующим образом.

Если якорь 4 будет находиться в среднем положении, то под действием переменного напряжения У„подключенного к обмотке wl, в сердечнике П-образного магнитопровода 1 возникают переменный магнитный поток, замыкающийся через якорь

4 и воздушные зазоры, отделяющие его от з0

П-образного магнитопровода. Переменный магнитный поток пронизывает обмотку якоря ы4 и наводит в ней ЭДС Е4, которая создает ток, намагничивающую силу I4w4, оказывающую размагничивающее действие относительно обмотки wl.

Поток якоря, находящийся в среднем положении, не будет схватывать вторичные обмотки wz и w>, поэтому ЭДС в них равна нулю. 40

При перемещении якоря в одно из крайних положений он будет замыкать не только П-образный магнитопровод 1 среднего сердечника, но и магнитные цепи П-образных магнитопроводов 2 или 3. В этом слу- 45 чае переменным магнитным потоком в якоре, с учетом действия намагничивающей силы I w, сигнальных обмоток w> или пи,, будет наводиться ЭДС Е или Ез, харак теризующая изменение состояния датчика.

В идеальном случае при отсутствии потерь и потоков рассеивания переключающая (выходная) ЭДС сигнальной обмотки будет равна

К преимуществам трансформаторного датчика с подвижным якорем относится простота и надежность конструкции, возможность получения значительного выходного напряжения, высокая надежность и простота установки нулевого положения.

Формула изобретения

Трансформаторный датчик с подвижным якорем, содержащий неподвижный магнитопровод с тремя сердечниками, на среднем из которых расположена обмотка возбуждения, а на двух крайних сердечниках по одной сигнальной обмотке, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введена короткозамкнутая обмотка, сердечники выполнены в виде трех П-образпых магнитопроводов, короткозамкнутая обмотка намотана на якоре, П-образные магпптопроводbI установлены с воздушным промежутком друг относительно друга, так что якорь перемещается между стержнями указанных П-образных магнитопроводов в направлении, перпендикулярном указанным стержням пли под углом к ним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Одинцов Л. А. Проектирование электроэлементов гироскопических устройств, «Высшая школа», 1962.

2. Зимин Е. Н. и др. Элементы и схемы

r«есконтактпого управления металлорежущими станками, М., «Энергия», 1966.

828200

Редактор Г. Петрова

Заказ 741/16 Изд. № 335 Тираж 694 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Puz I

Составитель А. Пучков

Техред Л. Куклина

Корректоры: E. Осипова и 3. Тарасова