Исследование поворотного индукционного преобразователя с плоскими многополюсными обмотками

• Автор: Проворова, Ирина Павловна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА ПЕРВАЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИП И МЕТОДОВ ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Принцип действия и особенности конструктивного выполнения ПИП

1.2. Характеристика режимов работы ПИП и выбор оптимального объекта исследования.

1.3. Анализ работы ПИП совместно с источниками возбуждения различных типов

1.4. Общая характеристика объекта исследования. Поста

новка задачи диссертационной работы

1.5. Выводы по главе.

ГЛАВА ВТОРАЯ. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА

ФОРМИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПИП

2.1. Геометрическая модель ПИП. Предпосылки образования измерительной информации
2.2. Моделирование поля одиночного рабочего провод
ника обмотки возбуждения.
2.3. Моделирование магнитного поля, формируемого системой рабочих радиальных проводников обмотки возбуждения.
2.4. Гармонический анализ поля возбуждения в одном
слое сечении системы рабочих проводников
2.5. Гармонический анализ поля возбуждения ПИП вдоль длины рабочих радиальных проводников
2.6. Анализ процесса формирования потокосцепления одного полюса системы возбуждения ПИП
2.7. Наведение ЭДС в сигнальном витке. Выбор конфи
V гурации витка и выходной обмотки в целом
2.8. Выводы по главе
1 ГЛАВА ТРЕТЬЯ. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДИЧЕСКОЙ
ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ПИП ОТ ПОЛЕЙ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ТАНГЕНЦИАЛЬНЫХ ПРОВОДНИКОВ.
3.1. Геометрическая модель системы тангенциальных проводников.
3.2. Моделирование поля одиночного тангенциального проводника обмотки возбуждения
3.3. Моделирование поля, формируемого системой тангенциальных проводников.
3.4. Анализ влияния системы тангенциальных проводников обмотки возбуждения ПИП на формирование потокосцепления сигнальной обмотки и погрешности
выходной ЭДС
3.5. Выводы по главе.
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПИП
4.1. Объект и методика эксперимента.
4.2. Анализ результатов эксперимента.
4.3. Методика проектирования ПИП
4.4. Пример расчета ПИП.
4.5. Выводы по главе.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
ПРИЛОЖЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ


Постоянство воздушного зазора при взаимном перемещении подвижной и неподвижной частей в конструкциях индуктосина обеспечивается благодаря механической связи между основаниями, несущими первичную и вторичную обмотки. Это достигается благодаря применению калиброванных шариковых опор и механической связи между статором и ротором индуктосина. Прижим ротора к статору обеспечивается специальной гайкой, навинчиваемой на резьбовую часть вала так, чтобы шарики постоянно находились в соприкосновении с дисками статора и ротора. Рис. Рис. Рассмотренные конструкции рис. В связи с достижениями в отношении прецизионного исполнения конструкций индуктосинов, описанных выше, уместно поставить вопрос об оптимальной величине воздушного зазора, принимаемой за основу при проектировании индуктосина. Большинство исследователей поворотного индуктосина склоняется к мысли, что величина воздушного зазора должна быть как можно меньше, так как с уменьшением зазора с одной стороны возрастает величина наведенной выходной ЭДС, а с другой стороны уменьшаются потоки рассеяния в пользу главного рабочего магнитного потока. Препятствие здесь видится лишь в том, что изза осевых люфтов, которые устранить не удается, подвижной части индуктосина появляется опасность прямого омического электрического контакта между первичной и вторичной обмотками в результате касания их проводников, приводящего к нарушению работы индуктосина и всей измерительной системы в результате попадания на выходные зажимы индуктосина повышенного напряжения. При этом совершенно игнорируется вопрос о том, какова будет получена в этом случае форма потока возбуждения е спектральный состав, непосредственно связанная со спектральным составом огибающей наведенной вторичной сигнальной ЭДС. Таким образом, минимальное значение воздушного зазора, получаемое при рассмотренном выше конструировании, обеспечивающем строгую фиксацию, то есть максимально возможное по точности калибрование, стало рассматриваться как предпочтительное при проектировании новых серий индуктосинов, оставляя без должного внимания другие важные смежные вопросы электромагнитного расчета, тесно связанные с конструированием спектральный состав магнитного поля возбуждения и наведенной вторичной ЭДС, для решения которых привлекались совсем другие методы. И все же применяемые методы прецизионного конструирования индуктосинов дали большую пользу, особенно в плане получения фиксированного воздушного зазора на предельно точностных уровнях применяемой технологии изготовления прецизионных упорных шарикоподшипников. Кроме этого, на основе рассмотренного конструирования удалось существенно снизить влияние таких источников технологических погрешностей, как эксцентриситет и непараллельность плоскостей обмоток индуктосина. Так как выходной сигнал индуктосина подлежит в дальнейшем преобразованию в цифровой код, то прогресс измерительных преобразователей угла в настоящее время стал в значительной степени зависеть также и от общего прогресса микросхемотехники. С появлением высокочувствительных электронных цифровых преобразователей аналогкод возникла возможность не стремиться при проектировании индуктосинов к минимально возможному воздушному зазору, но максимально приближать форму поля возбуждения к синусоидальной форме при зазорах, считавшихся ранее значительными и нерекомендуемыми к использованию 0,0, мм, не обращая при этом особого внимания на абсолютное значение полученной при расчетах величины выходного сигнала датчика. Характерной конструктивной особенностью поворотного индуктосина является размещение проводников обмоток на гладких торцевых поверхностях дисков статора и ротора, не имеющих пазов и зубцов. Поэтому в таких устройствах отсутствуют зубцовые гармоники магнитного поля. Однако указанное расположение плоских обмоток непосредственно в воздушном зазоре приводит к появлению полей рассеяния, тем больших, чем больше величина зазора. Указанное положение требует особенно тщательного рассмотрения и изучения, поскольку наличие полей рассеяния, особенно в воздушном индуктосине, лежит в основе его принципа действия и связано с возможностью получения гармонического по форме потока взаимоиндукции между первичной и вторичной обмотками.