SU734506A1 - Преобразователь угол-фаза - Google Patents
Преобразователь угол-фаза Download PDFInfo
- Publication number
- SU734506A1 SU734506A1 SU772543794A SU2543794A SU734506A1 SU 734506 A1 SU734506 A1 SU 734506A1 SU 772543794 A SU772543794 A SU 772543794A SU 2543794 A SU2543794 A SU 2543794A SU 734506 A1 SU734506 A1 SU 734506A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- cosine
- winding
- sine
- windings
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
1
Изобретение относитс к системам автоматического преобразовани неэлектрических величин, например угла поворота в сдвиг фазы электрического сигнала.
Известен преобразователь угол-фаза, содержащий многополюсный синусно-косинусный вращающийс трансформатор (СКВТ), Синусна и косинусна входные обмотки которого подключены к источнику двухфазного напр жени 1.
Недостатком такого преобразовател , называемого двухфазным фазовращателем, вл етс погрешность, обусловленна асимметрией двухфазного питающего напр жени , неравенством, коэффициентов трансформации и неортогональностью обмоток.
Наиболее близким техническим рещением к предложенному вл етс преобразователь угол-фаза, содержащий многополюсный СКВТ, синусна и косинусна входные обмотки которого подключены к источнику двухфазного напр жени , а синусна и косинусна выходные обмотки выполнены из секций. Один вывод каждой секции синусной выходной обмотки соединен с первым входом соответствующего стабилизатора напр жени , один вывод каждой секции косинусной выходной обмотки соединен с общей шиной. К вторым входа.м стабилизаторов напр жени подключен выход задатчика уровн напр жени , выходы стабилизаторов соединены последовательно 2.
Недостаток этого устройства состоит в сравнительно невысокой точности преобразовани .
Цель изобретени - повышение точности преобразовател угол-фаза.
Поставленна цель достигаетс за счет того, что в преобразователь угол-фаза введены RC-цепи, одни концы конденсатора и резистора каждой RC-цепи подключены к выводам соответствующей секции синусной выходной обмотки, другие концы - к выводам соответствующей секции косинусной выходной обмотки.
На фиг. 1 показана схема обмоток; на фиг. 2 - структурна схема преобразовател ; на фиг. 3 и 4 - векторные диаграммы, по сн ющие работу преобразовател .
Предложенный преобразователь угол-фаза содержит ротор 1, статор 2 (фиг. 1). На роторе размещены входные синусна обмотка с выводами 3, 4 и косинусна обмотка с выводами 5, 6, схематически представленные в виде меандров, радиальные участки которых представл ют собой активные участки обмотки, уложенные, например., в пазы магнитопровода (не показаны). На статоре размещена синусна многополюсна обмотка, выполненна из п отдельных секций (на фиг. 1 и 2 из четырех секций) с соответствующими внещними выводами 7-14 и косинусна многополюсна обмотка, также выполненна из п секций с внещними выводами 15-22. К смежным секци м выходных синусной и косинусной обмоток статора 2 (фиг. 2) подключено п RC-цепей (на фиг. 2 показаны четыре цепи), перва из которых составлена из конденсатора 23 и резистора 24, втора - из конденсатора 25 и резистора 26, треть - из конденсатора 27 и резистора 28 и четверта - из конденсатора 29 и резистора 30. При этом конденсаторы и резисторы образуют с секци ми синусной и косинусной обмоток мостовые схемы, одна из диагоналей которых образует выходы RC-цепей. Входные синусна и косинусна обмотки ротора 1 (выводы 3-6) подключены к источнику 31 двухфазного напр жени . Выходы RC-цепей подключены к первым входам стабилизаторов напр жени 32-35, ко вторым входам которых подключен выход задатчика 36 уровн стабилизируемого напр жени . Выходы всех стабилизаторов соединены последовательно и образуют выход преобразовател угол-фаза.
При подаче двухфазного напр жени на обмотки ротора 1 в воздушном зазоре между ротором и статором образуетс вращающеес магнитное поле. При этом с секций выходной синусной обмотки статора снимаетс напр жение, фаза которого ф sin при идеальном выполнении преобразовател , равенстве и ортгональности составл ющих двухфазного питающего напр жени измен етс по закону
р sin « р,
где а - угол поворота ротора, р - число пар полюсов обмотки ротора (коэффициент электрической редукции преобразовател , дл фиг. 1 р 16).
С секции выходной косинусной обмотки статора снимаетс напр жение, фаза которого fcos измен етс по закону
Ч cos ар +
На фиг. 3 а векторами ОА и и ОВ обозначены соответственно выходные напр жени секций синусной и косинусной выходных обмоток дл частного значени OL Суммарное выходное напр жение при после- довательном соединении смежных секций обмоток представлено вектором ОС . Дл реального преобразовател угол-фаза вследствие неравенства и неортогональности составл ющих питающего двухфазного напр жени , неравенства коэффициентов трансформации и неортогональности обмоток выходные напр жени секций синусной и косинусной обмоток, обозначенные векторами ОА и ОВ, сдвигаютс на, равные, но противоположные по знаку углы Лфди Афв, при этом амплитуды данных напр жений оказываютс неравными (ОВ ОА). Суммарное напр жение, обозначенное вектором ОС, в этом случае оказываетс сдвинутым по фазе относительно идеального вектора ОС на величину погрешности Дфс, котора измен етс 2р раз при повороте ротора на угол а 2 . Однако, если векторы ОА и ОВ сложить, предварительно повернув их соответственно на углы -5и - (фиг. 36), то погрешность сдвига по фазе Д«р суммарного напр жени , обозначенного вектором ОС , относительно идеального вектора будет по сравнению с погрещностью Д рс5величиной второго пор дка малости (Aqi(. Д(() при малых исходных углах Дф,,и Дф.Таким образом практически исключаетс завис ща от угла поворота ротора погрешность, обусловленна несимметрией обмоток и питающего двухфазного напр жени . Поворот векторов на
углы - и - и суммирование произвоА Д
дитс с помощью RC-цепи.
На фиг. 4а проиллюстрирована причина по влени длиннопериодной погрешности преобразовател . Векторы ОС , и ОСа двух
суммированных с помощью RC-цепей напр жений диаметрально противоположных секций выходных обмоток (например, обмоток с выводами 7, 8 и 15, 16 и 11, 12, 19, 20) сдвинуты на одинаковые, но противоположные по знаку углы Дф1 и Дq)l.
Данные фазовые сдвиги обусловлены, например , неравномерностью нанесени полюсов обмоток ротора вследствие эксцентриситета , допущенного при установке заготовки ротора на станок дл нарезани щлицов магнитопровода. При равномерном воздущном зазоре между ротором и статором суммирование векторов ОСг.определ ет идеальное положение вектора ОСз выходного напр жени . Это положение соответствует также условию ф1 cpj. О, когда полюса нанесены равномерно. Смещение статора, например, из-за эксцентриситета установки приводит к тому, что воздушный зазор в месте расположени обмоток с .выводами 7, 8; 15, 16 увеличиваетс , а в
месте расположени обмоток с выводами 11, 12, 19, 20 уменьщаетс . Вследствие этого вектор ОС , уменьшаетс до ОС, а вектор ОС2 увеличиваетс до ОСг,. Суммирование таких векторов дает вектор ОСд, который сдвинут относительно идеального вектора
ОСj на величину погрешности ДРз . измен ющейс с периодом оборота ротора.
На рис. 46 показана векторна диаграмма , иллюстрирующа действие стабилизаторов напр жед1и 32 и 34, стабилизирующих векторы напр жений ОС i и OCj на одинаковом заданном от задатчика уровне ОС ОС i. При этом суммирование их путем последовательного соединени выходов стабилизаторов дает вектор ОС 5, совпадающий с идеальным вектором ОС з, т. е. дл данного случа Д(р 0.
Степень компенсации длиннопериодной погрешности зависит от прин того числа п секций обмоток преобразовател . Так, при п 4 длиннопериодна погрешность уменьшаетс в 5 раз, при п 6 - в 10 раз, при п 8 - в 20 раз. Таким образом, дл эффективного снижени длиннопериодной погрешности на практике достаточно пользоватьс числом п 6. Например, современные многополюсные преобразователи угол-фаза обладают длиннопериодной погрешностью 5 угл. сек, при дефектах изготовлени и монтажа пор дка 0,01 мм. При использовании предложенной схемы с п- 6 их длиннопериодна погрешность будет составл ть 0,5 угл.сек. Использование п 4-8 нецелесообразно, так как приводит к усложнению схемы ввиду увеличени числа RC-цепей стабилизаторов напр жени и выводных концов обмоток. Существенным преимуществом предложенного преобразовател угол-фаза вл етс также уменьшение погрешностей , обусловленных нерабочими смещени ми ротора и статора вследствие деформации объекта, в котором установлен преобразователь. Это повышает стабильность работы преобразовател .
В качестве стабилизаторов напр жени могут быть использованы, например, усилители с регулируемым от источника (задатчика ) посто нного напр жени коэффициентом усилени .
Таким образом, предложенный преобразователь угол-фаза позвол ет на пор док уменьшить одну из определ ющих погрешностей многополюсных преобразователей угла поворота вала - длиннопериодную погрешность , обусловленную дефектами изготовлени , монтажа и нерабочими смещени ми в процессе эксплуатации. Выходна информаци преобразовател представлена фазовым сдвигом выходного напр жени , пропорциональным углу поворота ротора к коэффициенту электрической редукции, что позвол ет применить дл кодировани угла поворота стандартные частотомеры в режиме измерени временного интервала.
Claims (2)
- Формула изобретени10Преобразователь угол-фаза, содержащий многополюсный синусно-косинусный вращающийс трансформатор, синусна и косинусна входные обмотки которого подключены к источнику двухфазного напр жени , а синусна и косинусна выходные обмотки выполнены из секций, один вывод каждой секции синусной выходной обмотки соединен с первым входом соответствующего стабилизатора напр жени , один выход каждой секции косинусной выходной обмотки соединен с общей шиной, ко вторым входам стабилизаторов напр жени подключен выход задатчика уровн напр жени , выходы стабилизаторов напр жени соединены последовательно , отличающийс тем, что, с целью повышени точности преобразовател , в него введены RC-цепи, одни концы конденсатора и резистора каждой RC-цепи подключены к выводам соответствующей секции синусной выходной обмотки, другие концы - к выводам соответствующей секции КОСИНУСНОЙ вь ходной обмотки.Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ахметжанов А. А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств . М., «Энерги 1975, с. 67-68.
- 2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2539816/18-24 от 28.10.77, по которой прин то положительное решение (прототип ).19 li W fOФиг.Ь.0игЛ
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772543794A SU734506A1 (ru) | 1977-10-28 | 1977-10-28 | Преобразователь угол-фаза |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772543794A SU734506A1 (ru) | 1977-10-28 | 1977-10-28 | Преобразователь угол-фаза |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU734506A1 true SU734506A1 (ru) | 1980-05-15 |
Family
ID=20733140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772543794A SU734506A1 (ru) | 1977-10-28 | 1977-10-28 | Преобразователь угол-фаза |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU734506A1 (ru) |
-
1977
- 1977-10-28 SU SU772543794A patent/SU734506A1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3265960A (en) | Capacitive resolver | |
US2889475A (en) | Tachometer with quadrature suppression | |
SU734506A1 (ru) | Преобразователь угол-фаза | |
US3555542A (en) | Methods and apparatus for determining the angular position of a shaft | |
JP3138606B2 (ja) | 角度検出器 | |
SU708141A1 (ru) | Преобразователь угол-фаза | |
SU871285A1 (ru) | Многополюсный вращающийс трансформатор | |
JP2680435B2 (ja) | 回転角度検出装置 | |
US2823363A (en) | Windings in two pole electrical machinery | |
RU218910U1 (ru) | Малогабаритный высокоточный вращающийся трансформатор | |
SU605291A1 (ru) | Емкостной датчик положени ротора вентильного электродвигател | |
US2742604A (en) | Electromechanical resolvers | |
SU640353A1 (ru) | Устройство дл преобразовани угла поворота вала в код | |
SU980222A1 (ru) | Индуктосин-фазовращатель | |
SU853377A2 (ru) | Двухканальный датчик угловыхпЕРЕМЕщЕНий | |
SU743127A1 (ru) | Индукционный электромашинный многополюсный двухфазный фазовращатель | |
SU1312695A1 (ru) | Двухотсчетный вращающийс трансформатор | |
SU521636A1 (ru) | Индукционный датчик угла | |
SU619947A1 (ru) | Фазовращатель | |
SU1130960A1 (ru) | Индукционный редуктосин | |
SU1312696A1 (ru) | Двухотсчетный вращающийс трансформатор | |
SU641481A1 (ru) | Ьесконтактный датчик углового положени | |
SU781758A1 (ru) | След ща система | |
SU1613980A1 (ru) | Косвенный способ определени эксцентриситета ротора асинхронного электродвигател | |
SU333398A1 (ru) | Способ проверки погрешностей электрических микромаши и |