RU2044385C1 - Direct-current motor with speed transducer - Google Patents
Direct-current motor with speed transducer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044385C1 RU2044385C1 RU92006841/07A RU92006841A RU2044385C1 RU 2044385 C1 RU2044385 C1 RU 2044385C1 RU 92006841/07 A RU92006841/07 A RU 92006841/07A RU 92006841 A RU92006841 A RU 92006841A RU 2044385 C1 RU2044385 C1 RU 2044385C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- marks
- optical lens
- teeth
- speed sensor
- rotating element
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электродвигателям постоянного тока с регулируемой и стабилизируемой частотой вращения, которые используются преимущественно в системах автоматического регулирования и управления. The invention relates to DC motors with adjustable and stabilized speed, which are used mainly in automatic control and control systems.
Известен электродвигатель с тахогенератором. Тахогенератор монтируется в корпусе электродвигателя. Датчик частоты вращения тахогенератора расположен на конце вала электродвигателя, выступающем из его корпуса, и охвачен корпусом тахогенератора. Корпус тахогенератора крепится к корпусу электродвигателя с помощью запорных выступов. Known electric motor with a tachogenerator. The tachogenerator is mounted in the motor housing. The tachogenerator speed sensor is located on the end of the motor shaft protruding from its housing, and is covered by the tachogenerator housing. The tachogenerator housing is attached to the motor housing using locking tabs.
Недостатком электродвигателя является увеличение его габаритных размеров вследствие расположения датчика частоты вращения на конце вала электродвигателя. The disadvantage of the electric motor is an increase in its overall dimensions due to the location of the speed sensor at the end of the motor shaft.
Наиболее целесообразным в электродвигателях, имеющих ограничения по габаритам, является использование датчиков частоты вращения, не приводящих к увеличению габаритных размеров, например применение в электродвигателях постоянного тока системы регулирования частоты вращения на основе компактного импульсного генератора оптического типа. The most appropriate in motors with dimensional limitations is the use of speed sensors that do not lead to an increase in overall dimensions, for example, the use of a speed control system in DC electric motors based on a compact pulsed optical type generator.
Данный импульсный генератор включает в себя источник света, оптическую линзу, приемник света, неподвижный диск с прорезями и вращающийся диск с прорезями, расположенный на валу электродвигателя. This pulse generator includes a light source, an optical lens, a light receiver, a fixed disk with slots, and a rotating disk with slots located on the motor shaft.
Недостатком такого устройства являются сложность конструкции и большие габаритные размеры вследствие расположения источника света и приемника света с противоположных сторон вращающегося диска. The disadvantage of this device is the design complexity and large overall dimensions due to the location of the light source and the light receiver on opposite sides of the rotating disk.
Реализация предлагаемого изобретения позволяет устранить указанные недостатки. The implementation of the invention allows to eliminate these disadvantages.
В соответствии с изобретением представлен электродвигатель постоянного тока с датчиком частоты вращения, включающим оптоэлектрический преобразователь, установленный на валу электродвигателя вращающийся элемент с равномерно нанесенными метками или зубьями, оптическую линзу и неподвижный элемент с непрозрачными метками, расположенные в оптическом канале оптоэлектрического преобразователя, в котором указанный неподвижный элемент с метками выполнен за одно целое с линзой, при этом метки на оптической линзе нанесены на ее поверхность, обращенную к вращающемуся элементу. In accordance with the invention, there is provided a direct current electric motor with a rotational speed sensor including an optoelectric transducer, a rotating element with uniformly applied marks or teeth mounted on an electric motor shaft, an optical lens and a fixed element with opaque marks located in the optical channel of the optoelectric converter, in which said stationary an element with marks is made in one piece with the lens, while the marks on the optical lens are applied to its surface, facing the rotating element.
Указанные метки на оптический линзе могут быть выполнены в виде зубьев, поверхности вершин которых способны пропускать световой поток, а угол между боковыми поверхностями зубьев определен условием полного внутреннего отражения светового потока, направленного перпендикулярно образующей поверхности вершин зубьев. The indicated marks on the optical lens can be made in the form of teeth, the surfaces of the vertices of which are capable of transmitting light flux, and the angle between the lateral surfaces of the teeth is determined by the condition of total internal reflection of the light flux directed perpendicular to the generatrix of the tooth vertices.
На фиг. 1 дано изображение электродвигателя в разрезе; на фиг.2 изображение оптической линзы датчика частоты вращения, вид спереди; на фиг.3 оптическая линза датчика частоты вращения, вид сверху; на фиг.4 электрическая схема включения оптрона; на фиг.5 график зависимости от напряжения на фототранзисторе оптрона Uф от углового положения ротора датчика частоты вращения α
На фиг. 1-5 изображены ротор 1 датчика частоты вращения, ротор 2 электродвигателя, транзисторную оптопару 3 (оптрон), плату 4, статор 5 датчика частоты вращения, корпус 6 электродвигателя, линзу оптическую 7, зуб 8 оптической линзы, генератор 9 стабильного тока I, резистор 10; Uп постоянное напряжение питания; Uф напряжение на фототранзисторе оптрона; Uф.макс и Uф.мин соответственно максимальное и минимальное напряжение на фототранзисторе оптрона. Конструктивно электродвигатель и датчик частоты вращения объединены, причем датчик частоты вращения состоит из ротора 1 датчика частоты вращения, выполненного в виде зубчатого кольца, расположенного на роторе электродвигателя 2, и оптрона 3, укрепленного на плате 4 статора 5 датчика частоты вращения. Статор 5 датчика частоты вращения закреплен на корпусе 6 электродвигателя. Между оптроном 3 и ротором 1 датчика частоты вращения в корпусе электродвигателя 6 установлена оптическая линза 7 с нарезанными на ней зубьями 8.In FIG. 1 shows a sectional view of an electric motor; figure 2 image of the optical lens of the speed sensor, front view; figure 3 optical lens of the speed sensor, top view; figure 4 is an electrical diagram of the inclusion of the optocoupler; figure 5 is a graph of the voltage depending on the phototransistor of the optocoupler U f from the angular position of the rotor of the rotational speed sensor α
In FIG. Figures 1-5
При этом, исходя из условия полного внутреннего отражения светового потока, необходимо, чтобы середина отрезка, соединяющего центры источника света и оптоэлектрического преобразователя, находилась на оси, проходящей через центр окружности оптической линзы, и была перпендикулярна образующей поверхности вершины зубьев. In this case, based on the condition of total internal reflection of the light flux, it is necessary that the middle of the segment connecting the centers of the light source and the optoelectric transducer be on the axis passing through the center of the circumference of the optical lens and be perpendicular to the generatrix of the tooth top.
Описываемый электродвигатель с датчиком частоты вращения работает следующим образом. Световой поток, излучаемый светодиодом оптрона 3, преломляется линзой 7 и проходит только через поверхности вершин зубьев 8 оптической линзы 7, так как боковые поверхности зубьев за счет использования эффекта полного внутреннего отражения являются непрозрачными. The described motor with a speed sensor operates as follows. The luminous flux emitted by the LED of the
При вращении ротора 1 состояние датчика частоты вращения периодически изменяется между двумя экстремальными состояниями, первое из которых соответствует расположению напротив вершин зубьев оптической линзы 7 поверхностей ротора 1 датчика частоты вращения, отражающих световой поток, а второе поверхностей ротора 1 датчика частоты вращения, поглощающих световой поток. В первом состоянии световой поток, отраженный от поверхностей ротора 1 датчика частоты вращения, возвращается через поверхности вершин зубьев 8 и концентрируется с помощью линзы 7 на фототранзисторе оптрона 3, который в этом случае имеет максимальную проводимость между эмиттером и коллектором. Во втором состоянии световой поток поглощается поверхностью ротора 1, вследствие чего световой поток, попадающий на фототранзистор, а следовательно, и проводимость фототранзистора, минимальны. When the
Таким образом, ротор 1 датчика частоты вращения осуществляет модуляцию светового потока оптрона 3. Thus, the
На фиг. 4 представлен пример электрической схемы включения оптрона для получения электрических сигналов, соответствующих модуляции светового потока оптрона; на фиг.5 форма напряжения на выходе оптрона. In FIG. 4 shows an example of an optocoupler circuitry for receiving electrical signals corresponding to modulation of the light flux of an optocoupler; figure 5 form of voltage at the output of the optocoupler.
Максимальное напряжение Uф.макс соответствует минимальной проводимости фототранзистора, а минимальное напряжение Uф.мин максимальной его проводимости. При этом частота напряжения на выходе оптрона F=n˙z, где n частота вращения ротора датчика частоты вращения; z число меток (зубьев) ротора датчика частоты вращения.The maximum voltage U f.max corresponds to the minimum conductivity of the phototransistor, and the minimum voltage U f.min to its maximum conductivity. In this case, the voltage frequency at the output of the optocoupler F = n˙z, where n is the rotational speed of the rotor of the rotational speed sensor; z the number of marks (teeth) of the rotor of the speed sensor.
Использование оптической линзы с нанесенными на ее поверхности метками позволяет уменьшить габаритные размеры и упростить конструкцию электродвигателя. Кроме того, в случае, если указанные метки выполнены в виде зубьев, уменьшается потребляемый ток датчика частоты вращения и более эффективно используется световой поток по сравнению с прототипом. The use of an optical lens with marks applied on its surface makes it possible to reduce overall dimensions and simplify the design of the electric motor. In addition, if these labels are made in the form of teeth, the current consumption of the speed sensor is reduced and the luminous flux is more efficiently used compared to the prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92006841/07A RU2044385C1 (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Direct-current motor with speed transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92006841/07A RU2044385C1 (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Direct-current motor with speed transducer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92006841A RU92006841A (en) | 1995-03-10 |
RU2044385C1 true RU2044385C1 (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=20132199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92006841/07A RU2044385C1 (en) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | Direct-current motor with speed transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2044385C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215027U1 (en) * | 2021-10-11 | 2022-11-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Тяговые Компоненты" | DOUBLE SEAL BEARING ASSEMBLY WITH SPEED SENSOR ROTOR FUNCTION |
-
1992
- 1992-11-17 RU RU92006841/07A patent/RU2044385C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Кенио Т., Нагамори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. Пер. с англ. М., Энергоатомиздат, 1989, рис.8. 28б, с.170. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU215027U1 (en) * | 2021-10-11 | 2022-11-25 | Общество с ограниченной ответственностью "Тяговые Компоненты" | DOUBLE SEAL BEARING ASSEMBLY WITH SPEED SENSOR ROTOR FUNCTION |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS62123830A (en) | Rotary encoder | |
RU2044385C1 (en) | Direct-current motor with speed transducer | |
KR970066626A (en) | Encoder to detect forward / reverse rotation | |
US4088908A (en) | Photoelectric position sensor of step motor | |
KR19990088273A (en) | Drehzahl- und drehrichtungssteuerbarer asynchronmotor fuer fahrantribe, insbesondere fuer hub- und fahrwerke | |
RU2084008C1 (en) | Mechanical modulator of optical radiation | |
RU92006841A (en) | DC MOTOR MOTOR WITH ROTATION FREQUENCY SENSOR | |
JP3309433B2 (en) | Rotation detection device | |
JPS6143235Y2 (en) | ||
JPS6115553A (en) | Rotating speed detector of motor | |
JPH0652365U (en) | A small DC motor that shares the components of the optical rotation detector | |
JPS6055225A (en) | Rotary encoder | |
SU447557A1 (en) | Angle sensor | |
JPS57189101A (en) | Optical switch | |
JPS5922209B2 (en) | optical signal transmission device | |
SU1120241A1 (en) | Rotational speed photoelectric transducer | |
JPH0311966A (en) | Motor control signal generator | |
JPS6443223A (en) | Electric cleaner | |
JPS61184422A (en) | Pulse generator for detecting rotation | |
JPS54140558A (en) | Beam position detecting device for recorder | |
JPH05296798A (en) | Revolution detector | |
KR19980061272A (en) | Automotive wheel speed sensor | |
SU476509A1 (en) | Motor Speed Sensor | |
KR930001470B1 (en) | Laser scanning head for portable bar code | |
SU470778A1 (en) | Photoelectric one-coordinate autocollimator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041118 |