SU1684843A1 - Многоканальный бесконтактный токосъемник дл вращающихс магнитных головок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике Цель изобретени  - уменьшение потерь при передаче сигналов путем выравнивани  электромагнитных характеристик каналов Многоканальный бесконтактный токосъемник дл  вращающихс  магнитных головок состоит из соосно расположенных статорд ного и роторного магнитопроводов На отраженных друг от друга торцовых поверхно- ст х магнитопроводов расположены сигнальные обмотки 3,4 и расположенные между ними экранирующие обмотки 8910 Экранирующие обмотки 8,9,10 выполнена из короткозамкнутых плоских проводников Сигнальные обмотки 3 и 4 всех каналов выполнены с одинаковым числом витков Рас сто ние между витками 7 в каждой из сигнальных обмоток 3,4 выбрано пропорциональным среднему диаметру указанных обмоток Площади поверхностей сигнальных обмоток 3 и 4 каналов св заны с их средними диаметрами зависимостью приведенной в описании Выравнивание индуктивностей, коэффициентов св зи и трансформации во всех каналах способствует уменьшению потерь при передаче сигналов 3 ил. +Л 10.лЬ & (Л С О 00 Јь 00 CJ

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к устройствам передачи электрических сигналов посредством многоканальных бесконтактных токосъемни- ков,

Цель изобретени  - уменьшение потерь при передаче сигналов путем выравнивани  электромагнитных характеристик каналов.

На фиг.1 изображен один из магнито- проводов токосъемника; на фиг.2 - то же, разрез; на фиг.З - вид сбоку на токосъемник .

Многоканальный бесконтактный токосъемник состоит из статорного 1 (фиг.1) и роторного (не изображен) магнитопрово- дое, между которыми имеетс  воздушный зазор. Оба магнитопровода обращены друг к другу равными по площади торцовыми поверхност ми .

В токосъемнике между обмотками и ферритовыми магнитопроводами закреплены диэлектрические прокладки 2, выполненные в виде дисков, например, из полиамида. В статорном 1 магнитопроводе на диэлектрической прокладке 2 (фиг.З) закреплены сигнальные обмотки 3-6. состо щие из равного числа витков, выполненных из плоских проводников 7 (фиг.2).

Рассто ние t между витками в каждой сигнальной обмотке 3-6 выбрано пропорциональным среднему диаметру dcp данной обмотки. Т.е. в сигнальных обмотках меньшего диаметра рассто ние между витками меньше, чем в сигнальных обмотках большего диаметра. Минимальное рассто ние между витками в обмотке 3 с наименьшим средним диаметром обусловлено технологическими возможност ми.

Между сигнальными обмотками 3-6 расположены экранирующие обмотки 8-10 (фиг.1), состо щие из короткозамкнутых плоских проводников 11 (фиг.2), Экранирующие обмотки 8-10 раздел ют между собой информационные каналы.

Приведенный на фиг.1 токосъемник содержит четыре информационных канала.

Первый канал заключен между внутренним диаметром магнитопровода 1 и экранирующей обмоткой 8 и содержит сигнальную обмотку 3, средний диаметр которой dcp,.

Второй информационный канал заключен между экранирующими обмотками 8,9 и содержит сигнальную обмотку 4, средний диаметр которой равен dcptТретий информационный канал заключен между экранирующими обмотками 9,10 и содержит сигнальную обмотку 5 со средним диаметром аср.

Четвертый информационный канал заключен между экранирующей обмоткой 10 и наружным диаметром магнитопровода, между которыми расположена сигнальна  обмотка 6 со средним диаметром dcp4.

Площади поверхностей информационных каналов выбраны из соотношени 

SN SM

dcpM In depM dcpm in dcpN

где dcp.N.M средний диаметр сигнальной обмотки соответственно N-ro и М-го кана лов;

SN.M площадь поверхности магнитопоовода соответственно N-ro и М-го кана- . эв.

Возможны два режима работы токосъемника - запись и воспроизведемте.

В режиме Запись через сигнальные

обмотки 3-6 статора (фиг.1) протекают сигнальные токи, генерирующие электромагнитные пол , которые концетрируютс  в магнитопроводах из феррита. Возникшие

пол , охватыва  сигнальные обмотки ротора , замыкаютс  через воздушный зазор между двум  магнитопроводами. В результате в обмотках ротора возникают наведенные токи.

При этом в короткозамкнутых экранирующих обмотках 8-10 возникают противо- ЭДС. преп тствующие распространению электромагнитных полей сигнальных обмоток 3-6 и прониканию сигналов в соседние

информационные каналы.

В том случае, когда число витков сигнальных обмоток ротора и статора равно, наведенные токи равны сигнальным токам статора и сигнал передаетс  без изменени .

Если же число витков в сигнальных обмотках ротора больше или меньше, чем в сигнальных обмотках статора 3-6, то наведенные токи соответственно больше или меньше, чем сигнальные токи статора,

т е происходит трансформаци  сигнала При этом отношение витков обмоток 3-6 статора и ротора определ ет коэффициент трансформации токосъемника.

Потери при передаче электромагнитного пол  в токосъемнике (т.е. потери по мощности ) определ ютс  коэффициентом св зи и оцениваютс  величиной потерь. Отношение напр жени  на выходе и входе токосъемника в системе с воздушным зазором и

без зазора определ ет потери по напр жению (мощности).

Благодар  выполнению в предлагаемом токосъемнике всех сигнальных обмоток 3-6 с равным числом витков коэффициенты

трансформации передаваемого сигнала могут принимать различные значени , при этом дл  всех информационных каналов они равны между собой

Локальные пол  отдельных проводни- ков, замыкающиес  в объеме с магнитной проницаемостью и ,  вл ютс  частью интегрального мил  обмотки, замыкающегос  через ферритовые магнитопроводы ().

Явл  сь источником локальных электромагнитных полей, соседние проводники воздействуют друг на друга. Взаимовли ние полей проводников становитс  меньше при увеличении рассто ни  между ними и наоборот

Вследствие того, что индуктивность обмотки зависит от длины проводника, с увеличением среднего диаметра сигнальных обмоток индуктивность возрастает.

Благодар  изменению рассто ни  между проводниками 7 в сигнальных обмотках 3-6 регулируетс  взаимовли ние проводников , так как дол  локального потока в вокруг каждого проводника 7 относительно доли интегрального потока всей обмотки. При увеличен-ии рассто ни  между проводниками 7 взаимовли ние полей витков уменьшаетс  и индуктивность всей обмотки уменьшаетс .

Однако при значительном увеличении расе го ни  между проводниками 7 возникает разность между коэффициентами св зи каналов и большие потери

Блаюдар  тому, что рассто ние между проводниками 7 выбрано пропорциональным среднему диаметру сигнальных обмоток 3-6. а площади поверхностей млгнитопроводов взаимодействующих каналов определ ютс  указанным соотно- шением, в токосъемнике удаетс  вырав- н гь индуктивности при сохранении равенства оптимальных значений коэффициентов св зи между каналами и обеспечении минимальных потерь при передаче сигналов.

Таким образом, получен механизм регулировки индуктивностей сигнальных обмоток 3-6, позвол ющий с большой точностью выравнивать индуктивности обмоток во всех информационных каналах при условии сохранени  равным числа витков в каждой обмотке

В таблице приведены основные характеристики токосъемника полученные в ре- зультате испытани  опытного образца со следующими параметрами: число витков в сигнальной обмотке ротора 3, статора 4,

dcp,, 28,5 мм; dcpz.5 26,0 мм; 22,5 мм; dcp 18,6 мм; 0,15 мм; t2 0,14 мм; 0,12 мм; 14 0,10 мм; Si 95,5 мм2; $2 84,7 мм2; 5з 70,1 мм2, S/j 54,7 мм2.

Видно, что использование изобретени  обеспечивает уменьшение колебани  значений индуктивности до 2,5% при коэффициенте трансформации, равном во асех каналах и при колебани х коэффициента св зи менее 1 %. В то врем , как в прототипе колебани  значений индуктивности доход т до 30% при посто нном коэффициенте трансформации, равном 1, сравнение уровн  потерь показывает, что в предлагаемом решении удалось снизить потери на 0,25- 0,65 дБ, обеспечив оптимальные услови  согласовани .

Таким образом, в предлагаемом многоканальном бесконтактном токосъемнике обеспечиваетс  с большой точностью выравнивание индуктивностей, коэффициентов св зи и трансформации сигнала во всех информационных каналах, что позвол ет снизить потери при передаче сигналов,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Многоканальный бесконтактный токосъемник дл  вращающихс  магнитных головок , содержащий соосно установленные статорный и роторный магнитопроводы с сигнальными обмотками, образующими информационные каналы, и экранирующими обмотками, состо щими из короткозамкну- тых плоских проводников и размещенными между сигнальными обмотками, при этом указанные обмотки расположены на обращенных одна к другой торцовых поверхност х магнитопроводов, отличающий- с   тем, что, с целью уменьшени  потерь при передаче сигналов путем выравнивани  электромагнитных характеристик каналов, сигнальные обмотки всех каналов выполнены с одинаковым числом витков, а рассто ние между витками в каждой из сигнальных обмоток пропорционально среднему диаметру указанных обмоток, при этом площади поверхностей сигнальных обмоток каналов N и М св заны с их средними диаметрами зависимостью

   SN dCpM In dCpM

   SlVIdcpN n dcpN

   где SN и SM площади поверхностей сигнальных обмоток каналов N и М;

   dcpN, dCpM - средние диаметры указанных обмоток.

   Жииф. нам л

   11

   фиг.Э