Методика расчета магнитной проводимости в рабочих зазорах цилиндрических растров

В растровом датчике перемещений с комбинационным сопряжением зубцовых растров размеры чувствительных элементов (обмоток) значительно больше размеров отдельных зубцовых элементов. Это позволяет принять допущение об однородности магнитного поля в воздушном зазоре датчика и возможность применения экспериментально-аналитического метода расчёта магнитной проводимости в воздушном зазоре, суть которого изложена в [33]. Для пояснения метода воспользуемся рисунком 6.1, на котором показаны проекции зубцовых зон ротора и статора и контур обмотки. Заштрихованными линиями показаны зоны зубцовых поверхностей. Для учета влияния боковых магнитных потоков вводится экспериментальный коэффициент . Этот коэффициент уравнивает интегральные значения потока в реальном пазу и потока для расчётного случая, когда поле такого же паза предполагается однородным.

Из рисунка видно, что участки сопряжения можно разделить на четыре типа, отличающиеся проводимостью. Суммарную магнитную проводимость контура обмотки G можно выразить следующим образом:

, (6.1)

где - магнитная проводимость участка “выступ над выступом”;

- магнитная проводимость участка “выступ ротора над впадиной статора”;

- магнитная проводимость участка “впадина над впадиной”;

- магнитная проводимость участка “выступ статора над впадиной ротора”;

m - число участков цепи “зуб - впадина”.

Рисунок 6.1 - Проекции зубцовых зон ротора и статора.

Учитывая геометрические параметры сопряжения, показанные на рисунке 6.1, получим выражение для расчёта магнитной проводимости воздушного зазора:

, (6.2)

где - площадь участков, охваченных обмоткой считывания, с проводимостями соответственно;

H - высота контура считывания (см. 6.1);

- шаг зубцового сопряжения;

- угол наклона зубцов;

a, b, c, d - глубина воздушных зазоров участков.

Так как величина воздушного зазора участка “выступ статора над впадиной ротора” равна величине воздушного зазора участка “впадина над впадиной” (), а площади участков и одинаковы, формула (6.2) примет вид

. (6.3)

Для расчёта площадей , , из геометрических соображений выразим значение относительной ширины контура

, (6.4)

где r - ширина контура обмотки.

Площадь участка “выступ статора над впадиной ротора”

, (6.5)

Другие стьтьи в тему

Резистивные преобразователи
Резистивные преобразователи представляют собой разновидность параметрических преобразователей, которые под воздействием измеряемой величины изменяют собственное электрическое сопротивление или сопротивление участка цепи. Измеряют угловое и линейное перемещение, входят в состав д ...

Разработка формирователя пачки импульсов
В настоящее время, когда современная схемотехника достигла пятой степени интеграции, когда ЭВМ выпускаются на одном кристалле, особенно остро стоит проблема синхронизации и управления отдельными функциональными узлами, которые реализуются на разных типах микросхем. Схемы форми ...