SU830473A1 - Shaft angular position-to-electric signal converter - Google Patents

Shaft angular position-to-electric signal converter Download PDF

Info

Publication number
SU830473A1
SU830473A1 SU792816534A SU2816534A SU830473A1 SU 830473 A1 SU830473 A1 SU 830473A1 SU 792816534 A SU792816534 A SU 792816534A SU 2816534 A SU2816534 A SU 2816534A SU 830473 A1 SU830473 A1 SU 830473A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
winding
amplifier
input
converter
Prior art date
Application number
SU792816534A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Александрович Павлов
Владимир Иванович Смирнов
Виктор Семенович Павловский
Original Assignee
Ленинградский Институт Авиацион-Ного Приборостроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Институт Авиацион-Ного Приборостроения filed Critical Ленинградский Институт Авиацион-Ного Приборостроения
Priority to SU792816534A priority Critical patent/SU830473A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU830473A1 publication Critical patent/SU830473A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВАЛА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ(54) ANGLE CONVERTER TURNED INTO ELECTRIC SIGNAL

1one

Изобретение относитс  к системам автоматической передачи сигналов,а именно к преобразовател м угла поворота вала в электрический сигнал .The invention relates to automatic signal transmission systems, namely, to converters of the angle of rotation of the shaft into an electrical signal.

Известны индукционный преобразователи угла поворота вала в электрический сигнал типа вращающихс  трансформаторов (,ВТ) , содержащие на статоре обмотку возбуждени , квадратурную и дополнительную обмотки, на роторе две взаимно-перпендикул рные обмотки и усилитель переменного тока В данных устройствах такого рода производитс  компенсаци  колебаний основного магнитного потока в элект рической машине при изменении нагрузки или собственных параметров ВТ путем управлени  величиной магнитного потока дополнительной обмотки или обмотки возбуждени , причем нагрузкой усилитеп  переменного тока  вл етс  дополнительна  квадратурна  пли обмотка возбуждеНИН ВТ, изменение магнитного пото- ка которых стабилизирует основной . магнитный поток J.Induction converters of the angle of rotation of the shaft into an electrical signal of a rotating transformer type (BT) are known, containing an excitation winding, quadrature and auxiliary windings on the stator, two mutually perpendicular windings and an AC amplifier on the rotor. flux in an electric machine when changing the load or the intrinsic parameters of the VT by controlling the magnitude of the magnetic flux of the additional winding or winding excitation, with alternating current load is usilitep additional fire quadrature winding vozbuzhdeNIN VT, variation of the magnetic flux which stabilizes the main ka. magnetic flux J.

Недостатками этих преобразователей  вл ютс  наличие фазовых сдвигов ,напр жений и токов в основных и дополнительных обмотках ВТ, что снижает точность преобразовател  и требование достаточно большой мощности усилител  переменного тока, что ведет к увеличению массы и габаритов устройства.The disadvantages of these converters are the presence of phase shifts, voltages and currents in the main and additional windings of the VT, which reduces the accuracy of the converter and the requirement of a sufficiently high power AC amplifier, which leads to an increase in the mass and dimensions of the device.

Claims (2)

Наиболее близким по техническому решению к данному устройству  вл етс  преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал, содержащий обмотку возбуждени  и обмотку обратной св зи на статоре, усилитель переменного тока, ротор с двум  взаимно перпе1здикул рными обмотками, обмотка обратной св зи и один из вьпсодов усилител  соединены с клеммами источника питани , и к выходу усилител  подключена обмотка возбуждени . Данное устройство  вл етс  системой автоматического регулировани  с отрицательной обратной св зью по потоку. На вход усилител  поступает сигнал рассогласовани , по вл ющийс  в результате сравнени  приложенного напр жени  и ЭДС дополнительной об мотки, пропорциональной магнитному потоку основной оЬмотки. При равенстве сравниваемых величин рассогласование отсутствует, система находитс  в уравновешенном состо нии . В случае изменени  по каким-либ причинам величины магнитных потоков измен етс  величина рассогласовани  и система стремитс  уменьшить величину рассогласовани  и тем самым при вести поток к первоначальному положению 2J. Однако наличие электронного усилител  в цепи обратной св зи, а также трансформаторна  св зь между обмотками привод т к фазовым искажени  сигнала компенсации, что снижает эффективность данного метода стабилизации потока и функциональную точность преобразовани  угла в электрический сигнал. Кроме того, включени обмотки возбуждени  ВТ, создающей основной поток в машине, непосредственно на выход требует от него зн чительной выходной мощности , приче это требование усугубл етс  индукти ным характером нагрузки усилител . Это обсто тельство исключает возмож ность микроминиатюризации электронн схемы и создани  компактного модул  индукционного преобразовател . Цель изобретени  - повышение точ ности преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал введены блок фазовой коррекии и бло емкостной нагрузки, вход блока фазо вой коррекции соединен с вторым выводом обмотки обратной св зи, а его .- выход - с сигнальным входом усилите л  переменного тоу.а, вход и выход б ка емкостной нагрузки соединены соответственно с первым и вторым выво дами обмотки возбуждени . На чертеже изображена структурна схема преобразовател  угла поворота вала в электрический сигнал. Преобразователь содержит на статоре обмотку 1 обратной св зи и 34 обмотку 2 возбуждени , оси которых параллельны, первый вывод ог,мотки обратной св зи и первый вывод обмотки возбуждени  подключены к одной из клемм 3 источника питани , усилитель 4 переменного , вход питани  которого соединен с другой клеммой источника питани , а выход подключен к- первому выводу обмотки 2 возбуждени , ротор 5 с двум  взаимно перпендикул рными обмотками, блок 6 фазовой коррекции, вход которого соединен с первым выводом обмотки 1 обратной св зи, а выход - с сигнальным входом усилител  4 переменного тока, блок 7 емкостной нагрузки, включенный парадлельно обмотке 2 возбуждени . Преобразователь работает следующим образом. При подключении напр жени  питани  О к клеммам 3 на выходных (роорных ) обмотках преобразовател  форируютс  напр жени , измен ющиес  по определенной функциональной зависимости от угла поворота ротора 5. В зависимости от способа включени  преобразовател  и соединени  его обмоток может быть реализованы синуснокосинусна , линейна  зависимость или режим фазовращател . На точность воспроизведени  преобразователем функциональной зависимости выходного электрического сигнала от угла поворота оказывают вли ние факторы технологического и эксплуатационного, характера, которые вызывают изменение собственных параметров индукциoHHOio преобразовател  и колебани  основного магнитного потока в электрической машине, создаваемого обмоткой 2 возбуждени . Стабилизаци  этого потока осуществл етс  автоматическим регулированием выходног напр жени  усилител  4 переменного тока, а следовательно и величины тока в обмотке 2 возбуждени . На вход усилител  4 поступает сигнал рассогласовани , по вл ющийс  в результате сравнени  приложенного напр жени  и ЭДС дополнительной обмотки 1 обратной св зи, пропорциональной магнитному потоку обмотки 2 возбуждени . Обмотка 1 обратной св зи св зана с сигнальным входом усилител  4 через блок в фазовой коррек11ии, который устран ет фазовьш СДВИГ между cpaгtнивi e   Iми напр жени ми на входе усигипчли пере5 менного тока. Устранение фазового сдвига между сравниваемыми напр жени ми повышает чувствительность сис темы автоматического регулировани  величине рассогласовани  и точность регулировки величины основного магнитного потока, т.е. степень его ст билизации, а следоватёльнр повышает с  и точность воспроизведени  функциональной зависимости преобразова тел . Обмотка 2 возбуждени  подключена одним концом к выходу усили тел  4, а другим - к первой клемме источника питани  и потребл ет мощность дл  создани  основного потока в машине в основном от источника питани . Выходной сигнал усилител  4 переменного тока вносит небольшую добавку в формирование этого потока при наличии рассогласовани  на вход усилител , т.е. при изменении основного магнитного потока, и стабилизирует его. Блок 7 емкостной нагрузки, представл ющий собой набор конденсаторов, включен параллельно обмотке 2 возбуждени , котора   вл етс  активно-индуктивной нагрузкой. Он приближает характер нагрузки усилител  4 переменного тока к активному, снижает реактивный ток и дополнительно уменьшает фазовый сдвиг и требуемую выходную мощ кость усилител . Экономический эффект от использовани  преобразовател  угла поворота вала в электрический сигнал обусловлен отмеченными вьш1е его техническими преимуществами. Формула изобрете1ш  Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал, содержащий расположенные на статоре обмотку возбуждени  и обмотку обратной св зи , первый вьшод обмотки обратной св зи соединен со вторым выводом обмотки возбуждени  и с первой клеммой источника питани , втора  клемма которого соединена с входом питани  усилител  переменного тока, выход которого соединен с первым выводом обмотки возбуждени , и ротор с двум  взаимно перпендикул рными обмотками, отличающийс  тем, что, с целью повьш1еки  точности преобразовател , в него введены блок фазовой коррекции и блок емкостной нагрузки, вход блока фазовой коррекции соединен с вторым выводом обмотки обратной св зи, а еговыход - с сигнальным входом усилител  переменного тока, вход и выход блока емкостной нагрузки соединены соответственно с первым и вторым выводами обмотки возбуждени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 275791, кл. G 08 С 9/04, 1970. The closest technical solution to this device is a shaft angle converter into an electrical signal containing an excitation winding and a feedback winding on the stator, an AC amplifier, a rotor with two mutually perpendicular windings, a feedback winding and one of the amplifiers connected to the power supply terminals, and an excitation winding is connected to the output of the amplifier. This device is an automatic control system with negative feedback downstream. An error signal is input to the amplifier, which appears as a result of a comparison of the applied voltage and the emf of an additional winding proportional to the magnetic flux of the main winding. In case of equality of the compared values, there is no discrepancy, the system is in a balanced state. In the event of a change in magnitude of magnetic flux for any reason, the magnitude of the mismatch changes and the system tends to reduce the magnitude of the mismatch and thereby bring the flux to its original position 2J. However, the presence of an electronic amplifier in the feedback circuit, as well as a transformer connection between the windings, leads to phase distortion of the compensation signal, which reduces the effectiveness of this method of stabilizing the flow and the functional accuracy of converting the angle into an electrical signal. In addition, switching on the field winding of the VT, which generates the main flow in the machine, directly at the output requires from it a significant output power, and this requirement is aggravated by the inductive nature of the amplifier load. This circumstance excludes the possibility of microminiaturization of the electronic circuit and the creation of a compact module of the induction converter. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the converter. The goal is achieved by introducing a phase correction unit and a capacitive load into the transducer of the angle of rotation of the shaft into an electrical signal, the input of the phase correcting unit is connected to the second output of the feedback winding, and its output is to the signal input of the ac variable And, the input and output of the capacitive load are connected to the first and second terminals of the field winding, respectively. The drawing shows a structural diagram of the converter angle of rotation of the shaft into an electrical signal. The converter contains on the stator the feedback winding 1 and 34 excitation winding 2, whose axes are parallel, the first output og, feedback coils and the first output of the excitation winding are connected to one of the power supply terminals 3, the variable amplifier 4, the power input of which is connected to another terminal of the power source, and the output is connected to the first terminal of the excitation winding 2, the rotor 5 with two mutually perpendicular windings, the phase correction unit 6, the input of which is connected to the first feedback winding terminal 1, and the output nym input amplifier 4 AC capacitive load unit 7 included paradlelno winding drive 2. The Converter operates as follows. When the supply voltage O is connected to the terminals 3 on the output (rotor) windings of the converter, voltages varying according to a certain functional dependence on the rotation angle of the rotor 5 are formed. Depending on the method of turning on the converter and connecting its windings, sinus-cosine, linear dependence or phase shifter mode. The reproduction accuracy of the transducer's functional dependence of the output electrical signal on the rotation angle is influenced by technological and operational factors, which cause a change in the own parameters of the transducer and the main magnetic flux in the electric machine created by the excitation winding 2. This flow is stabilized by automatically regulating the output voltage of the AC amplifier 4, and hence the magnitude of the current in the excitation winding 2. The input of the amplifier 4 receives the error signal resulting from the comparison of the applied voltage and the emf of the additional feedback winding 1 proportional to the magnetic flux of the excitation winding 2. The feedback winding 1 is connected to the signal input of the amplifier 4 through the unit in phase correction, which eliminates the phase shift from the voltage across the I to the voltage at the input of the alternating current. Elimination of the phase shift between the compared voltages increases the sensitivity of the automatic adjustment system for the magnitude of the mismatch and the accuracy of the adjustment of the magnitude of the main magnetic flux, i.e. the degree of its stabilization, and, consequently, increases with and the accuracy of reproduction of the functional dependence of the transformers. The excitation winding 2 is connected at one end to the output of the force 4, and the other end to the first terminal of the power source and consumes power to create the main flow in the machine mainly from the power source. The output signal of the AC amplifier 4 makes a small addition to the formation of this stream in the presence of a mismatch at the amplifier input, i.e. when changing the main magnetic flux, and stabilizes it. The capacitive load unit 7, which is a set of capacitors, is connected in parallel to the excitation winding 2, which is an active-inductive load. It brings the nature of the load of the AC amplifier 4 to the active one, reduces the reactive current and additionally reduces the phase shift and the required output power of the amplifier. The economic effect from the use of the converter of the angle of rotation of the shaft into an electrical signal is due to the technical advantages noted above. Formula of Invention A shaft rotation angle converter into an electrical signal containing an excitation winding and a feedback winding located on the stator, the first end of the feedback winding is connected to the second excitation winding terminal and the first power supply terminal, the second terminal of which is connected to the AC power input current, the output of which is connected to the first output of the field winding, and the rotor with two mutually perpendicular windings, characterized in that, in order to increase the accuracy I have entered the phase correction block and the capacitive load block, the input of the phase correction block is connected to the second feedback winding terminal, and its output is connected to the signal input of the AC amplifier, the input and output of the capacitive load block are connected respectively to the first and second winding terminals excitement. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate No. 275791, cl. G 08 C 9/04, 1970. 2. Хрущева В. В. Электрические стройства автоматикм. Л., Энерги , 1976, с. 3-4 (прототип).2. Khrushchev V.V. Electric devices automatic. L., Energie, 1976, p. 3-4 (prototype). г Xg x
SU792816534A 1979-08-28 1979-08-28 Shaft angular position-to-electric signal converter SU830473A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792816534A SU830473A1 (en) 1979-08-28 1979-08-28 Shaft angular position-to-electric signal converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792816534A SU830473A1 (en) 1979-08-28 1979-08-28 Shaft angular position-to-electric signal converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU830473A1 true SU830473A1 (en) 1981-05-15

Family

ID=20849289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792816534A SU830473A1 (en) 1979-08-28 1979-08-28 Shaft angular position-to-electric signal converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU830473A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0189676B1 (en) Driving circuit for brushless dc motors
US5066899A (en) Control method of induction motor and device therefor
EP0049241B1 (en) Method and apparatus for controlling an ac induction motor
SU830473A1 (en) Shaft angular position-to-electric signal converter
US2407876A (en) Follow-up control system
US4288737A (en) Regulator-compensator control
US2728044A (en) Regulator systems
US2468569A (en) Frequency regulating system
US4213077A (en) Speed control circuit for a universal electric motor
US2432302A (en) Follow-up control system
SU1767638A1 (en) Gate electric motor
SU1131007A1 (en) Device for stabilizing rotational speed of synchronous motor
SU780108A1 (en) Contact-free rotary transformer
SU900398A1 (en) Synchronous machine control device
JP3497562B2 (en) Servo control circuit for active magnetic bearing
SU974333A1 (en) Servo electric drive
JPS5936157Y2 (en) Motor drive circuit
US713010A (en) Regulating dynamo-electric machines.
SU303620A1 (en) SERVOPACKER
Shabaev Control by electromechanical energy transformers with different mechanical characteristics
SU604092A2 (en) Rotor position inductive sensor
US2421355A (en) High-speed motor
US3025879A (en) Hydro-electric servo mechanisms
RU1818663C (en) Induction motor
SU836749A1 (en) Device for measuring magnetic flux of ac electric motor