Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің параметрлері
Мазмұны
Кіріспе
Теориялық бөлім
1.1 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің конструкциясы ........................6
1.2 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің орындалу принципі ................9
1.3 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің параметрлері ...........................12
1.4 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің қателіктері ...............................15
Есептік – конструкциялық бөлім ....................................................................18
2.1 Магнитті сым геометриялық таңдау .............................................................19
2.2 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің параметрлерін және орамдарын
Қорытынды ...............................................................................................................
Қолданылған материалдар тізімі ........................................................................... 28
Кіріспе
Гироскоптың бұрыштық жағдайын анықтау үшін және бұл берілгендерді
Берілген жұмыста сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің параметрлерін және
Есеп [2] және [4] әдістемелер бойынша техникалық тапсырмаларда
Теориялық бөлім
1.1 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің конструкциясы
Сақиналы индукциялы бұрыш датчигі өзімен бірге ротордың қатысты
а) қолданылатын қуат және қажетті мәндегі қоздыру кернеуінің
б) айналым бұрышының жұмыс диапазоны;
в) шығыс сипаттамасының үлкен мәні;
г) ротор айналымының бұрынша қатысты шығыс кернеуінің сызықтық
д) бұрыш белгісінің өзгеруіне қатысты шығыс кернеуінің симметриясы;
е) нольдік деңгейдегі қалдық Э.Қ.К;
ж) датчиктің шығыс кедергісі;
и) реактивті момент мәні.
Сақиналы датчик бірінші және екінші орамдар аралығындағы өзараиндукциялы
а) статорда және роторда дайындалған немесе орналастырылған орамдар
б) роторда қысқа тұйықталған орамы бар датчик;
в) роторда орамы жоқ датчик.
Сақиналы бұрыш датчигінің осы түрлерінің әр қайсысының артықшылығын
а) статорда және роторда орамалары бар сақиналы индукцияны
Бұрыш датчигінің жұмысына эксцентриситеттің әсерін жою мақсатында орамдар
1-сурет – Сақиналы индукциялы бұрыш
датчигінің принципиалды сұлбасы.
Бұрыш датчигінің жұмысын принципиалдық ротор және статор орамдарында
б) Роторда қысқа тұйықталған орамы бар датчик.
Бұл ротордың айналуына қажетті моменьі үлкейтуі, ол датчиктің
2 сурет – Роторында
тұйықталған тармақты
бұрыш датчигі
Датчиктің шығыс Э.Қ.К-і роторда магниті ағынды құратын көлдеңенді
Роторда қысқа тұйықталған орамы бар датчик салыстырмалы қарапайым
в) Роторда орамы жоқ бұрыш датчигі. Датчиктің принципиалды
Бұл типті датчиктің кемшіліктері – реактивті моменттің болуы
Аталған кемшіліктерді айқын полюсті статор және ротор конструкциясын
Одан әрі статор және ротордағы орамдармен сақиналы индукциялы
Техникалық тапсырмаға сәйкес сақинасы индукциялы бұрыш датчигі статорда
1.2 Сақиналы индукционды бұрыш датчигінің орындалу принципі
Бұрыш датчигі айналым бұрышын α екі айнымалы кернеуге
4-сурет – Электрлі сұлба
Бұл түрлендіру екі полюсті төрт орамды ВТ көмегімен
ВТ жұмысының негізгі режимдерін қарастырған кезде аламыз [3]:
а) статор және ротор орамдарды арасындағы өзіндік индукция
б) синусойдалды (косинусойдалды) заң бойынша өзгереді;
в) статордағы (ротордағы) орамдар электрлі перпендикулярлы;
г) болаттағы жоғалтулар біршама аз;
д) статор және ротор орамаларының өзіндік параметрлері қос-қостан
Мұндай ВТ идиалданған деп аталады.
Қарапайым болып бос жүріс Zна=Zнб= режимі
(1)
(2)
Мұндағы және ωэф – қоздыру
Е – орам осьтері сәйкес келгендегі екінші Э.Қ.К-нің
Қоздыру орамы үшін Э.Қ.К-ң теңдеуі мына түрде болады:
(3)
Бұл теңдеуде 6-суретте көрсетілген орналастыру сұлбасы сәйкес келеді.
(4)
Қатынасы кернеу бойынша беріліс коэффиценті деп аталады.
Идеалданған ВТ-дағы бос жүріс режимінде квадратты орамның ЭҚК-і
(5)
көлденең ось бойынша
(6)
Бұл магниттеуші күштерге ұзартылған және көлденең магнит ағындары
Өзінің қоздыру орамының кедергісінде кернеудің төмендеуін болдырмаған кезде
(7)
Көлденең ағын екінші орамдағы қосымша ЭҚК-ін индукциялайды, бұл
(8)
Бұл ағын екінші орамдағы қосымша ЭҚК-ін индукциялайды, бұл
Көлденең ағын Фq нөлге тең, егер
(9)
және токтары мынаған тең
(10)
мұндағы Z-екінші орамның жеке кедергісі.
Бұл мәндер (9) формуладағы қарап отырып,
1.3 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің параметрлері
Сақиналы индукциялы бұрыш датчигі осы немесе басқа сұлбада
(11)
(12)
(13)
(14)
Бұл параметрлерді иелене отырып, сақиналы индукцияны бұрыш датчигінің
Бұл шамаларға мыналар жатады:
а) Ротор айналымы бұрышынан екінші ЭҚК-не синусоидалы тәуелді
(15)
мұндағы минуттағы максималды бұрыш қателігі
б) Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің статор және ротор
в) Нөлдік нүктеде қалдық ЭҚК-і (еос, %),
Компенсацияланған сұлбада датчиктің жұмысына негізгі жиіліктің қалдық ЭҚК-і
г) Квадратты орамның ЭҚК-і (ек, %). Идеалды сақиналы
Квадратты орамның қисық ЭҚК-і датчиктің магнитті сымының сапасын
(16)
д) Косинусты және синусты орам кернеуі бойынша беріліс
(17)
Айырмашылығы нәтижесінде екінші орам тармақтарының санында кернеу бойынша
1.4 Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің қателіктері
Барлық сипатталған электроэлементтерге физикалық принципке байланысты негізгі төрт
а) датчик жұмысының принципінен шығатын қателіктер;
б) конструкторлық шектеуден туындайтын қателік;
в) технологиялық қателіктер;
г) сыртқы орта әсерінен туындайтын қателік. Жұмыс принципінен
Бұл көзқараспен қарағанда бұрыш датчиктері көшіргіш элементтер болып
Конструктивті қателік. Бұрыш датчигіндегі статор және ротордың магнитті
Мынаны ескерген жөн, рамалық типтегі датчиктерде қисық магниттелудің
Магнитті сымның спецификалық конфигурациясы, сонымен қатар ауа арасында
Технологиялық қателіктер. Жеке детальдарға жіберілудің мәнін және датчиктерді
Гороскопта араласу роторымен бұрыш датчигінің құрастыруда қажетті шарт
Бірнеше аз дәрежедегі аналогтық әсер екі датчик түріндегі
а) магнитті сымның әртүрлі шамадағы магнит өткізгіштігі;
б) магнитті сымда электр өткізгіштің контурының болуы, механикалық
Магнитті сым датчигінде қысқа тұйықталған контурлар, сонымен қатар
180°-тан шығыс катушкасының кернеуінің арасындағы фазалық ығысу бұрышының
Екі координатта бұрыш датчигіне жинау кезінде әрбір координат
Сыртқы орта әсерінен туындаған қателіктер гороскопта дәлдікке байланысты
Магниті сым датчигінің материалдарын ферриттен жасау кезінде соңғы
Есептік-конструкторлық бөлім
Техникалық тапсырма сәйкес, сақиналы индукциялы бұрыш датчигін есептеу
корпустық сыртқы диаметрі Dk=32 мм;
ішкі диаметрі ДУ Dас=12 мм;
корпустың ұзындығы ДУ lk=16 мм;
шығыс сипаттамасының үлкен мәні ДУ kdy=10.00 в/град;
қоздыру кернеуі U1=40 В;
номиналды жиелік f= 1000 Гц;
статор орамдарының диаметрі 0,1 мм-ден көп емес.
Есептеу әдістемесі [2] және [4]-н қарастырылады.
2.1 Магнитті сым геометриясын таңдау
Магнитті сымда индукцияның максималды мүмкін мәнін және бос
Bж=
(19)
(18),(19) формулаларына берілген мәнді қоямыз
Bж= = 0,3558 Тл
= 237,17 а/см2
[4]-ке сәйкес высечкаға 50Н ГОСТ 10394-74 материалын аламыз.
Статор және ротор пазаларының теориялық аудандарының қатынасын анықтаймыз:
Кs= kn
мұндағы жүктеме коэффициенті Кn= 2 деп алынады
kэпр= 0,22
kэпс= 0,32
ks=2
берілген ауа аралығын анықтаймыз:
(21)
мұндағы δ = 0,115 мм – ауа аралығының
=0,1 мм
Dн= 30 мм деп алып келесі қатынасты анықтаймыз
(22)
мұндағы
(23)
a= = 29.87 см2
Анықталған ks және бойынша [4]-тегі
γ=2,8; χ=0,6
Статор және ротор пластиналарының геометриясын сипаттайтын негізгі шамаларды
10-сурет – ротор пластинасының
негізгі геометриялық
параметрлері
D = χDн
2hj=
tzc=
bzc=
tzp=
bzp=
Мәндерді қойып, есептейміз:
мм
мм
мм
мм
мм
Ротор және статор пластина геометриясының қосымша параметрлері [2]:
(30)
мм [4] деп алып, статор мен ротор паз
Сонда:
h 12p < 0 болғандықтан D ac –
Пластина қалыңдығының высечкасын есептейміз:
Статор пакетінің ұзындығы:
және коэффициенттерін анықтаймыз:
мұнда
[4] бойынша мм
к1 есептейміз:
(35)
[4] бойынша Zвх0=4 кОм:
2.2 Сақиналы индукционды бұрыш датчигінің параметрлері мен орамдарын
Қоздыру орамдары параметрлерінің салыстырмалы шамасын есептейміз [4]:
[4] бойынша: λп=1,3, λл =0,2
Қоздыру орамының тиімді тармақтар санын анықтаймыз:
(36)
тармақ
Статор орамасы концентрациялы болғандықтан және бес бөлімнен тұрғандықтан
(37)
Одан шығатындар:
Қоздыру орамының қиылысуын анықтаймыз:
(38,39)
Алған мәндерді орын-орына қоямыз:
мм2
мм2 , 0,06 мм2 дейін дөңгелектейміз.
екендігін ескере отырып, екінші орам тармақтарының эффектілі санын
(40, 41)
Есептелген мәнді қоямыз
Ротор орамы концентрациялы және 3 бөлімнен тұрады [4],
Әрбір бөлімдегі тармақ санын аламыз:
Екінші орам сымдарының қиылысуын анықтаймыз:
(43, 44)
Мәндерді қоямыз:
Қорытынды
Орындалған жұмыс барысында сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің басты
Берілген шығыс сипаттамасының үлкен мәнінде kду= 10 в/град
Техникалық тапсырма толығымен орындалды.
Қолданылған материалдар тізімі
Фомин А.И. Датчики систем управления [Текст] учеб.пособие для
Асс Б.А. Детали и узлы авиационных приборов и
Бабаева Н.Ф. Детали и элементы гироскопических приборов [Текст]
Хрущев В.В. Электрические микромашины [Текст] учеб. пособие для
Сломянский Г.А. Детали и узлы гироскопических приборов. Атлас
5
Сақиналы индукциялы бұрыш датчигінің принципиалды сұлбасы
Көлік құралдарындағы оталдыру жүейесі (катушка, оталдыру свечасы)
Тұрақты ток электр қозғалтқышы
Қанатты көтергіш қондырғысы
СИНУСОИДАЛЫ ТОКТЫҢ СЫЗЫҚТЫ БІР ФАЗАЛЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІ СИНУСОИДАЛЫ ТОК ТІЗБЕГІ ТЕОРИЯСЫНАН МӘЛІМЕТТЕР MATHCAD ЖӘНЕ MULTISIM ОРТАЛАРЫНДА ЕСЕПТЕУ ЖҮРГІЗУ ТӘЖІРИБЕСІ
Релелік қорғаныс және электр автоматикасы
Басқару объектісінің температура бойынша екпін қисығын алу
МЕТРОЛОГИЯ ЖӘНЕ ӨЛШЕУ Оқу құралы
Жылдық қуаты 1,2 млн т/ж құрайтын Туймазин мұнайын фурфуролмен тазалау қондырғысын жобалау
Заманауи осьтерді санау жүйелерін салыстырмалы түрде талдау