[go: up one dir, main page]

SU1223151A1 - Transducer of shaft angular acceleration - Google Patents

Transducer of shaft angular acceleration Download PDF

Info

Publication number
SU1223151A1
SU1223151A1 SU843794412A SU3794412A SU1223151A1 SU 1223151 A1 SU1223151 A1 SU 1223151A1 SU 843794412 A SU843794412 A SU 843794412A SU 3794412 A SU3794412 A SU 3794412A SU 1223151 A1 SU1223151 A1 SU 1223151A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
stator
shaft
rotor
transformer
Prior art date
Application number
SU843794412A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Леонидович Стефанович
Original Assignee
Научно-Производственное Объединение "Черметавтоматика"
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 Научно-Производственное Объединение "Черметавтоматика" filed Critical Научно-Производственное Объединение "Черметавтоматика"
Priority to SU843794412A priority Critical patent/SU1223151A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1223151A1 publication Critical patent/SU1223151A1/en

Links

Abstract

Изобретение предназначено дл  использовани  в системах автоматического регулировани  электроприводов посто нного тока в качестве датчика ускорений. Цель изобретени  - расширение диапазона измерений. Дл  этого использован кольцевой трансформатор 11 с коаксиально расположенными обмотками 12 и 13, выполненный таким образом, что обмотка 12 может вращатьс  относительно обмотки 13, последн   подключена к источнику 17 переменного напр жени  пр моугольной формы звуковой частоты. Дл  исключени  скольз щих контактов в цепи измерительной обмотки 6 использован«транс- Форматор 18 с коаксиально расположенными обмотками 19 и 20,. выполненный таким образом,, что обмотка 19 может вращатьс  относительно обмотки 20. Измерительна  обмотка 6 соединена с .обмоткой 19 кольцевого трансформатора 18, обмотка 20 которого подключе- ра к входу формировател  выходного. сигнала датчика, которым в данном случае  вл етс  фазочувствительный выпр митель 23. 5 ил. .i (ОThe invention is intended for use in automatic control systems of direct current electric drives as an acceleration sensor. The purpose of the invention is to expand the measurement range. For this purpose, an annular transformer 11 with coaxially arranged windings 12 and 13 is used, designed in such a way that the winding 12 can rotate relative to the winding 13, the latter is connected to the source 17 of an alternating square wave voltage of an audio frequency. To eliminate sliding contacts in the circuit of measuring winding 6, the Transformer 18 with coaxially arranged windings 19 and 20 is used. made in such a way that the winding 19 can rotate relative to the winding 20. The measuring winding 6 is connected to the winding 19 of the ring transformer 18, the winding 20 of which is connected to the input of the output driver. sensor signal, which in this case is a phase-sensitive rectifier 23. 5 Il. .i (About

Description

1one

Изобретение относитс  к области измерений и предназначено дл  использовани  в системах автоматического регулировани  электроприводов посто нного тока в качестве датчика уско- рени .The invention relates to the field of measurement and is intended for use in automatic control systems of direct current drives as an acceleration sensor.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерений.The purpose of the invention is to expand the measurement range.

На фиг. 1 изображен датчик ускорени , разрез; на фиг, 2 - электричес- ка  схема датчика; на фиг. 3 - вращающийс  статор с  внополюсным ротором поперечньй разрез; на фиг. 4 и 5 - устройство электромагнитного демпферFIG. 1 shows an acceleration sensor, a slit; FIG. 2 shows the electrical circuit of the sensor; in fig. 3 is a transverse section rotary stator with a pole-pole rotor; in fig. 4 and 5 - electromagnetic damper device

Датчик .содержит неподвижньй корпу 1, в соосных подшинниках которого наход тс  цапфа вращающегос  корпуса 2 и польп вал 3.| жестко соеднненньм с вращающимс  корпусом 2. Свободные конец полого вала 3, выход щий из неподвижного корпуса 1, присоединенThe sensor contains a stationary frame 1, in coaxial axillaries of which there is a pin of rotating body 2 and polp shaft 3. | rigidly connected with the rotating body 2. The free end of the hollow shaft 3, coming out of the fixed body 1, is attached

к концу того вала, ускорение которого измер етс . Во вращающемс  корпусе 2 расположены соосно жестко сое- диненньш.с этим корпусом статор 4, выполненный.шихтбванньм из электротехнической , стали и с размещенными в нем обмотка 4И возбуждени  5 и измерительной б, причем магнитные оси обмоток смещены на 90 эл.град. и демпфер, включающий магнитную систему 7 с обмоткой 8 возбуж,цени , жетtowards the end of the shaft whose acceleration is being measured. In the rotating housing 2 there are coaxially rigidly connected with this housing the stator 4, made of electrical engineering steel and with winding 4I excitation 5 and measuring b placed in it, the magnetic axes of the windings being shifted by 90 el. and a damper comprising a magnetic system 7 with a winding 8 excite, value, zhet

стко соединенную с корпусом 2, и диск 9, жестко закрепленный на одном :Валу с  внополюсным ротором .10, вы полненным шихтованным и размещенным rigidly connected to housing 2 and disk 9 fixed on one: Val with a pole-mounted rotor .10 made of laminated and placed

в расточке статора 4.in the stator bore 4.

Дл  исключени  скольз щих контактов в цеп х питани  обмоток возбуждени  5 статора 4 и 8 магнитной, системы демпфера 7 использован кольцевой трансформатор 1I с коаксиально расположенными обмотками 12 и 13, вы полнениьш таким образом, что внутренн   обмотка 12 с магнитопроводом 14 может вращатьс  с валом 3 относительно внешней обмотки 13 и магни- топровода 15, неподвижно закретшен- ных в корпусе 1. Внутренн   (вторична ) обмотка 12 кольцевого трансформатора 11 соединена с обмоткой 5 возбуждени  статора 4 и чер.ез диод 16 - с обмоткой 8 возбуждени  магнитной системы 7 демпфера. Внешн   (первична ) обмотка 13 трансформатора 11 подключена к источнику (блоку) 17 переменного напр жени  пр моугольной формы звуковой частоты, например , 1500 Гц.To eliminate sliding contacts in the supply circuits of the excitation windings 5 of the stator 4 and 8 of the magnetic system 7, a ring transformer 1I with coaxially arranged windings 12 and 13 is used, such that the internal winding 12 with the magnetic core 14 can rotate with the shaft 3 relative to the external winding 13 and the magnetic conductor 15, fixedly mounted in the housing 1. The internal (secondary) winding 12 of the ring transformer 11 is connected to the excitation winding 5 of the stator 4 and the black diode 16 to the excitation winding 8 magnet system 7 damper. The external (primary) winding 13 of the transformer 11 is connected to a source (unit) 17 of an alternating voltage of rectangular form of sound frequency, for example, 1500 Hz.

2020

2525

5five

Ю .YU .

15 15

22315122231512

Дл  исключени  скольз щих контактов в цепи измерительной обмотки 6 использован кольцевой трансформатор 18 с коаксиально расположенными обмотками 19 и 20, выполненный таким образом, что внутренн   обмо.тка 19 с магнитопроводом 21 может вращатьс  с валом 3 относительно внешней обмотки 20 и магнитопровода 22, неподвижно закрепленных в корпусе 1.To avoid sliding contacts in the measuring winding circuit 6, an annular transformer 18 with coaxially arranged windings 19 and 20 is used, designed in such a way that the internal winding 19 with the magnetic core 21 can rotate with the shaft 3 relative to the external winding 20 and the magnetic core 22 fixedly mounted in case 1.

Измерительна  обмотка 6 вращающегос  статора 4 соединена с внутренней (первичной) обмоткой 19 кольцевого трансформатора 18, внешн   (вторична ) обмотка 20 которого подключена к входу формировател  выходного сигнала датчика, которым в данном случае  вл етс  фазочувствител ь- ный выпр митель 23.iThe measuring winding 6 of the rotating stator 4 is connected to the internal (primary) winding 19 of the ring transformer 18, the external (secondary) winding 20 of which is connected to the input of the sensor output signal generator, which in this case is the phase-sensitive rectifier 23.i

Провода, соедин ющие внутренние обмотки 12 и Т9 трансформаторов i и 18 с обмотками{возбуждени  5 и 8 и измерительной 6, размещены.внутри полого вала 3.Wires connecting the internal windings 12 and T9 of transformers i and 18 with windings {excitation 5 and 8 and measuring 6 are located inside the hollow shaft 3.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

При вращении полого вала 3 в под- шипниках неподвижного корпуса 1 вме- сте с этим валом вращаетс  и корпус 2. При равномерном вращении корпуса 2 или его неподвижном состо нии ротор под действием потока возбуждени , создаваемого обмоткой 5 возбуждени , получающей питание от источника 17 через трансформатор 11, мает по отношению к обмотке 6 такое положение, пронизывающий ее магнитньй поток равен нулю, и ЭДС в этой обмотке также равна нулю. При ускоренном вращении датчика динамический момент, необходимьй дл  ускоренного вращени  ротора 10, диска 9 демпфера и их вала создаетс  элек- тромагнитньм моментом, действующим на ротор 10 со стороны статора 4 через посредство магнитного потока возбуждени . При этом ротор 10 поворачиваетс  на некоторьй угол относительно положени  при равномерном вращении, силовые линии магнитного потока возбуждени  в расточке статора 4 деформируютс , приобрета  форму латинркой буквы S и пронизывают витки измерительной обмотки 6. В измерительной обмотке 6 наводитс  переменна  ЭДС величина которой пропорцио- 55 нальна углу поворота ротора 10. Этот угол пропорционален электромагнитному моменту, передаваемому ротору 10 от статора 4 при ускоренном движении.When the hollow shaft 3 rotates in the bearings of the stationary housing 1, the housing 2 rotates along with this shaft. When the housing 2 rotates uniformly or in a stationary state, the rotor under the action of the excitation flow generated by the excitation winding 5, which is powered by the source 17 through the transformer 11, soot in relation to the winding 6 such a position, penetrating its magnetic flux is zero, and the EMF in this winding is also zero. With the accelerated rotation of the sensor, the dynamic moment needed for the accelerated rotation of the rotor 10, the damper disk 9 and their shaft is created by an electromagnetic moment acting on the rotor 10 from the stator 4 side through the excitation magnetic flux. At the same time, the rotor 10 rotates at some angle relative to the position with uniform rotation, the excitation magnetic flux lines in the bore of the stator 4 deform to take the shape of a Latin letter S and penetrate the turns of the measuring winding 6. In the measuring winding 6, a variable emf is induced which is proportional to 55 the rotation angle of the rotor 10. This angle is proportional to the electromagnetic moment transmitted to the rotor 10 from the stator 4 in accelerated motion.

30thirty

3535

4040

4545

5050

10ten

а электромагнитньи момент пропорционален ускорению. Таким образом, угол поворота ротора 10 относительно статора 4 определ етс  величиной ускорени  статора 4.and the electromagnetic moment is proportional to the acceleration. Thus, the angle of rotation of the rotor 10 relative to the stator 4 is determined by the magnitude of the acceleration of the stator 4.

Пропорциональна  зависимость между ЭДС в измерительной обмотке 6 и ускорением вала 3 задатчика и жестко св занного с ним статора 4 достигаетс  путем по дбора конфигурации полюсов ротора 10. ЭДС измерительной обмотки 6 преобразуетс  с помощью трансформатора 18 и фазочувствительного выпр мител  23 в выходное посто нное напр жение, величина которого пропор- (5 циональна ускорению вала 3 датчика, а пол рность определ етс  знаком ускорени . При резких изменени х ускорени  процесс поворота ротора 10 относительно статора может носить колебательный характер. Дл  придани  процессу поворота ротора 10 относительно статсУра 4 аперидиодического характера служит электромагнитный демпфер. Одновременно с поворотом ротора 10 относительно статора 4 диск демпфера 9 поворачиваетс  относительно полю- сов магнитной системы 7, обмотка 8 возбуждени  которой подключена через выпр митель 16 к вторичной обмотке 12 трансформатора 11 и пересекает магнитные потоки между полюсами этой системы. Взаимодействие токов, возникающих в диске 9 демпфера и- магнитных потоков между полюсами магнитной системы 7, создает момент сопротивлени  вращению диска 9 относительно магнитной системы 7, пропор20A proportional relationship between the EMF in the measuring winding 6 and the acceleration of the shaft 3 of the setter and the stator 4 rigidly connected with it is achieved by selecting the configuration of the poles of the rotor 10. The EMF of the measuring winding 6 is transformed with the help of a transformer 18 and a phase-sensitive rectifier 23 into an output constant voltage whose value is proportional to (5 is rational to the acceleration of the shaft 3 of the sensor, and the polarity is determined by the sign of acceleration. With abrupt changes in acceleration, the process of rotating the rotor 10 relative to the stator can be worn Electromagnetic damper serves to impart rotor 10 relative to the stature 4. Simultaneously with rotating the rotor 10 relative to the stator 4, the damper disc 9 rotates relative to the poles of the magnetic system 7, the excitation winding 8 of which is connected through the rectifier 16 to the secondary winding 12 of the transformer 11 and crosses the magnetic fluxes between the poles of this system.The interaction of currents arising in the disk 9 of the damper and the magnetic fluxes between the poles of the magnetic system 7 , creates a moment of resistance to the rotation of the disk 9 relative to the magnetic system 7, is proportional to 20

2525

30thirty

3535

4four

относительной скорости relative speed

Таким образом, электромагнитный момент, передаваемый от вращающегос  статора 4 к ротору 10, уравновешиваетс  ускор ющим моментом, приложенным к ротору 10, и моментом сопротивлени  вращени  диска 9 демпфера относительно магнитной системы 7.Thus, the electromagnetic moment transmitted from the rotating stator 4 to the rotor 10 is balanced by the accelerating moment applied to the rotor 10 and the moment of resistance of rotation of the damper disk 9 relative to the magnetic system 7.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Датчй к углового ускорени  вала, содержащий корпус, статор из магнитного материала с однофазной обмоткой возбуждени  и измерительной обмоткой , ротор, блок питани  и формирователь выходного сигнала датчика, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений он снабжен двум  кольцевыми трансформаторами и электромагнитным демпфером , выполненньм из диска и магнитной системы с обмоткой возбуждени , причем статор жестко соединен с валом и магнитной системой, ротор выполнен  внополюсным и жестко сое- диненен с диском, первичные обмотки кольцевых трансформаторов установлены на неподвижном корпусе, а их вторичные обмотки на валу, блок питани  через первый кольцевой трансформатор соединен с обмотками возбуждени  статора и демпфера, а измерительна  обмотка статора через второй кольцевой трансформатор соединена с формирователем выходного сигнала.Sensor for the angular acceleration of the shaft, comprising a housing, a stator made of magnetic material with a single phase excitation winding and a measuring winding, a rotor, a power supply unit and a sensor output driver, characterized in that, in order to extend the measurement range, it is equipped with two ring transformers and an electromagnetic damper, made of a disk and a magnetic system with an excitation winding, the stator being rigidly connected to the shaft and the magnetic system, the rotor is made in a pole and rigidly connected to the disk, the primary the windings of ring transformers are mounted on a stationary case, and their secondary windings are on the shaft, the power supply unit is connected via the first ring transformer to the excitation windings of the stator and damper, and the measuring stator winding is connected to the output signal shaper through the second ring transformer. 12 13 Щ 20 19 21 1. . . ./ / /. I12 13 Sch 20 19 21 1.. . ./ / /. I Г 1 i i / f / ( j Г 1 i i / f / (j //// /vW/X/X/ vW / X / X 79 JO 2 1 II / / I /79 JO 2 1 II / / I / Фиг.FIG. A AA A фиг. 5FIG. five Фиг AFig a Редактор E. ПаппEditor E. Papp Составитель A. АстаховCompiled by A. Astakhov Техред И.Попович Корректор С. ШекмарTehred I.Popovich Proofreader S. Shekmar Заказ 1707/48Тираж 778Order 1707/48 Circulation 778 ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch PPP Patent, Uzhgorod, st. Project, 4 ПодписноеSubscription
SU843794412A 1984-09-27 1984-09-27 Transducer of shaft angular acceleration SU1223151A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843794412A SU1223151A1 (en) 1984-09-27 1984-09-27 Transducer of shaft angular acceleration

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843794412A SU1223151A1 (en) 1984-09-27 1984-09-27 Transducer of shaft angular acceleration

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1223151A1 true SU1223151A1 (en) 1986-04-07

Family

ID=21139904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843794412A SU1223151A1 (en) 1984-09-27 1984-09-27 Transducer of shaft angular acceleration

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1223151A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 308362, кл. G 01 Р 15/08, 1971. Авторское свидетельство СССР № 485387, кл. G 01 Р 15/08, 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3018395A (en) Tachometer generator
US4937485A (en) Coil/magnet structure for a brushless DC motor
US4082968A (en) Speed detector for use on a dc motor
US4137473A (en) Electrical drive device
KR880002307A (en) Electric motor
US2460115A (en) Rotation rate change generator
CA1065435A (en) Contact-free signal transmission
JPS5622595A (en) Controller for torque of induction motor
KR900015433A (en) Motor drive circuit and wire bonding device
JPH06100476B2 (en) Magnetic transducer
US2090521A (en) Accelerometer
SU1223151A1 (en) Transducer of shaft angular acceleration
US3178641A (en) Drag cup tachometer accelerometer
GB1519665A (en) Shaft position coder suitable for use with a dynamo-electric machine of variable reluctance
US2896101A (en) Differential tachometer
DE3069150D1 (en) A portable power tool having an electric motor with a rotatable armature shaft, and a tachometric generator
US2204916A (en) Electric motor
USRE29775E (en) Controlled rotor motor
US4689532A (en) Ferritic sensor, self-controlled synchronous motor
GB1004681A (en) A method of and apparatus for the analogue measurement of the speed of rotation of a rotating body
MY128316A (en) Eddy current measuring device
US4740733A (en) Autosynchronous motor comprising a device for determining the position of the rotor relative to the stator, and method of starting such motor
GB1120925A (en) Improvements in and relating to viscosimeter apparatus
US3281682A (en) Hall effect tachometer using an eddycurrent rotor and flux focusing elements
FR2257077A1 (en) Artificial moon inertia flywheel - has magnetic radial and axial centring mechanisms and damper also motor generator