SU1223151A1 - Transducer of shaft angular acceleration - Google Patents
Transducer of shaft angular acceleration Download PDFInfo
- 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
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)
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) |
-
1984
- 1984-09-27 SU SU843794412A patent/SU1223151A1/en active
Non-Patent Citations (1)
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 |