Динамо-машины  Прецизионные датчики, индукция 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 [ 31 ] 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49

Таблица 7

Коэффициенты интегрального эффекта и погрешности индуктосинов с бессекторными и секторными обмотками

1000 210 0,018 0,1

11,4 8,3 1,8 2,4

8,4 8,0 2,4 2,5

11,0

1,8

1.2,7

13,4 .8,2 1,5 2.4

11.5 8,0 1,8 2.5

Примечание. В двух нижних строках таблицы приведены математические ожидания погрешности измерения угла (для бессекторной-средние коадратические значения).

Для двухфазного датчика фазовый сдвиг для этой гармоники таков, что она имеет обратную последовательность следования фаз и выходные сигналы фаз датчика приобретают следующий приближенный вид:

ф1 = Еф {sin РФ + Л1 [Лрsin (р + Л) ф}; гфг = Еф,п {cos РФ - М [Лр дг] cos (р plusmn; Л) ф} ,

где Л1[Лр plusmn;;т] - математическое ожидание относительной амплитуды паразитной гармоники порядка p plusmn;N. Можно показать, что погрешность измерения угла при таком искажении сигналов фаз имеет вид

6 (ф) =-п-(sin 2рф sin УУф plusmn; cos 2рф cos УУф), (78)

На рис. 71 показаны кривые составляющих погрешностп индуктосина с р=180 и Л = 8 (кривые /), Л=24 (кривые П).

По оси X отложен номер периода; по оси у - амплитуды составляющих второй внутрипериодной гармоники погрешности. Кривые а - синусная составляющая 2$; б - косинусная бгс- Кривые Ш представляют собой аналогичные характеристики семидюймового индуктосина фирмы Фарранд Контроле. По размаху огибающих Можно судить .0 точности выполнения обмоток. Кривые построены выходным устройством ЭВМ laquo;Раздан raquo; после обработки ЭВМ перфоленты с полуавтоматического измерительного стенда на основе делительной машины TKF4000. Стенд описан в гл. IV.

Таким образом, неточность выполнения обмоткн возбуждении является серьезным препятствием на пути создания датчиков с од-Чослойными секторными обмотками на точности порядка 1-2 , так Как коэффициенты интегрального эффе11та для таких обмоток относительно невелики -они составляют всего 8-12.

о -1

о -1 и

о -1 *1

о -1

Рис. 71. Амплитуды составляющих погрешностей вида sin 2рф и cos 2рф

14. ПОГРЕШНОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ

НЕПЛОСКОСТНОСТЬЮ ТОКОПРОВОДЯЩИХ СЛОЕВ

Точное решение задачи о влиянии непотоскоспюстн юкопроводя-щих слоев обмоток на точность датчика представляет значительнне математические трудности. Поскольку обычно на практике функция неплоскостности имеет достаточно плавный характер, дадим унрп-щенный расчет.

Допустим, что ЭДС, индуктируемая н проводнике вторичной обмотки, определяется значением зазора только для этого проводника. Кроме этого, чтобы освободиться от необходимости оперировать с двумерными функциями неплоскостности, введем noHimic средневзвешенного значения отклонения средней поверхности нгю-подпика от плоскости обмотки с учетом кзмепе1[ия полюсного дс ления вдоль радиуса и меньшего удельного веса отклонений па меньшем радиусе.

В соответствии с этим средневзвешишое значение отклонен.!! от плоскости, приведенное к среднему радиусу обмотки.

laquo;ср i )

где R и г -внешний и виутренний радиусы рабочих участков об мотки.

Обозначим - функцию Дйэ для обмотки возбуждения через Дпяв. для приемной - через Д/гэп. Угол поворота ,обмоток друг относительно друга обозначим ф. Угол О отсчитьшается в координатах, связанных с обмотками.

При исследовании в.чпяния неп;юскосттгости на точность датчика выходной сигнал сопряжения двух обмоток удобнее вычислять как интеграл от произведения двух функций - возбуждения и функции приемной системы, нормируя его так, чтобы максимум передаточной функции системы по первой гармонике был равен единице.

Если функцию подвижной системы возбужден..я обозначить 5тр(ф-г 6), а приемной - через siiipG, то 1юрмирую1дий множитель А онределТггся нз урШисння

Л1ах I А \ sin р(Ф+е) sin pddQ

= I,

отсюда

Л = 1,/л:.

Введем понятие крутизны сигнала по зазору для гармоники горядка V (гармоника v=l имеет пространственный период 2л:) п пред ели м ее по формуле

1 дЕо

-2-V

L 2v

Здесь fg-v выходной сигнал гармоники порядка v при номн-

нальпоы зазоре. Учитывая, что

получим

D-fd

Физически представляет собой относительное изменение вы-

(одного сигнала гармоники порядка v па единицу изменения зазора.

огда относительное значение выходного сигнала сопряжения

J 2я со ( со

= Т .( 2 v sin (Ф -I- 6) 2

(79)

+ 2d п (Ф + е + Фа) +

-ЬУ Q,A/i3n,sin /(e-f фу)

-*(v gt;-l)