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

60 40

1000 1S00 1000 S00

о/ 0, 0,6 0,8

Рис. 58. К сйределеиию погрешности от третьей пространственной гармоники

0,4 0,в 0,8 1,0 1,2.

Рис. 59. Погрешность от питой пространственной гар-

1и0иики при 61 = 63= -

дует, что указанный вариант может быть рекомендован лишь для датчиков с gt; 1,2.

v Необходимо заметить, что выполнение обмоток с постоянным шо длине проводника значением 8 довольно сложно. Это объясняется тем, что при сколько-нибудь значительной толщине обмоток происходит подтравливание проводника и для обеспечения постоянного е в обмотке конфигурация исходного позитива должна учитывать это. Кроме того, поскольку исходные позитивы выполняются резцом конечной ширины, оформление левых и правых радиальных кромок связано с переналадкой разметочного устройства, что не может не отражаться на точности выполнения обмоток. Поэтому практический интерес представляют обмотки с переменным е.

3. Обмотка выполняется резцом конечной ширины; средняя линия штриха проходит через центр обмотки.

Назовем относительной шириной резца tp отношение

max

(60)

где bp - ширина резца в см.

Если угол между осевыми линиями штрихов, оформляющих правую и левую кромки соседних проводников, обозначить через Кр, то значение е в функции р можно выразить как

е (Р) = 1 - Кр -

Подставив е(р) в формулу (59), можно вычислить значение Кр, обеспечивающее минимум искажений от третьей гармоники. Результаты расчетов для некоторых значений /р и даны в табл. 6. Ортш -это Ор, соответствующее минимуму третьей гармоники.

таблица 6

Т()е6ованИя к траметрш, Ьбеспечив amp;к)щие миним/м искажений от третьей гармоники

4i Просвет между праведниками имеет постсяииую величину. Такие обметки наиболее просты в выполнении; расширение просвета на обмотке после травления по сравнению с фотошаблоном легко поддается учету.

Если воспользоваться обозначением (60), то е(р) может быть выражено как

е(р)=1-.

Оказывается, что для данного

2рЛэ D

и каждой гармоники

может быть подобрана такая пара tpi и lt;р2, что гармоника эта будет равна нулю.

На рис. 60 показано семейство кривых amp;3=f(tpi, tp) (размах погрешности от третьей гармоники выражен в электрических секундах).

На рис. 61 показана кривая, представляющая собой геометрическое место tpi и tp2, при которых третья гармоника близка к нулю. Все кривые даны для 1=0,7 и рз=1.

Из кривых (рис. 60) следует, что для получения высокой точ иости датчика допуск на tpi и tp2 должен быть достаточно жестким. Так, для того чтобы погрешность от третьей гармоники не превосходила 100 эл. с, tpi и tp2 не должны, например, при Я = 0,75 отличаться от расчетных значений более чем на 0,006.

5. При выполнении обмотки на проводящих покрытиях относительно большой толщины (Д gt; 25-30 мкм) сечение проводника, как правило, имеет вид симметричной трапещш, причем боковые ее стороны не являются прямыми. При этом нарушаются условия

00

Рис. 60. Погрешность от третьей гармоники при просвете равной ширины между проводниками

Рнс. 61. Зависимость между tpi и tpi, обеспечивающих равенство нулю третьей пространственной гармоники

подавления гармоник. Для датчиков, рассчитываемых на высокие точности, подтравливание боковых сторон проводника должно учитываться. Расчет влияния формы проводника на содержание гармоник можно провести, используя формулу (59); путем дополнительного двукратного интегрирования по Н.

Влияние трапецеидальности сечения проводника на форму кривой выходного сигнала можно существенно ослабить, если все ранее полученные условия для е и выдерживать на среднем По высоте уровне сечения проводника.

У секторных обмоток, в принципе, имеется еще одна возможность улучшения формы выходного сигнала - путем сдвига сек-горов друг относительно друга на соответствующие углы. Однако, как показывает практика, в этом случае датчик приобретает Повышенную чувствительность к неплоскостности токоведущих слоев. Дело в том, что в спектре функции неплоскостности гармоники низких номеров имеют относительно большие амплитуды, а при наличии сдвигов секторов создаются условия для восприятия выходной обмоткой некратных гармоник поля, обусловленных длиннопериодными гармониками неплоскостности, поэтому сдвиг секторов не может быть рекомендован.

Итак, наиболее рациональными мерами обеспечения высокой синусоидальностн кривых для датчиков с секторными обмотками следует считать:

а) для датчиков с Я=0,7-Ы,0 выбор tpi и lt;р2, обеспечивающих уничтожение третьей гармоники, при одновременном использовании распределенной сгаторной обмотки с крз=0. Уничтожать пятую гармонику в этом случае нет необходимости, так как погрешность от ее наличия в поле не будет превосходить 0,2-0,3 ;

б) для обмоток с Я lt;0,7 выполнение просвета между проводниками в форме, близкой к сектору (при этом ширина резца олжна быть по возможности минимальной и не более 0,15-0,20 полюсного деления на максимальном диаметре, а значения вр и вс должны быть равными 2/3 и 4/5 на среднем диаметре обмоток) при одновременном использовании на статоре распределенной ста-ториой обмотки с крз-О.