Индукционный редуктосин

Индукцио́нный редуктоси́н — разновидность бесконтактного синусно-косинусного вращающегося трансформатора. Обычно выполняется многополюсным.

Применяется в качестве электрического датчика углового положения различных валов.

Устройство

Схема индукционного редуктосина.
$V_{p}$ — Напряжение питания;
$V_{\sin }$ — выходной сигнал с синусной обмотки;
$V_{\cos }$ — выходной сигнал с косинусной обмотки.

Индукционный редуктосин состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор и ротор представляют собой зубчатые колёса, изготовленные из пакета листов электротехнической стали. В пазах статора уложены первичная и две вторичные дифференциальные обмотки, на роторе обмотки отсутствуют.

Конфигурация зубцов ротора и форма пазов статора и способ укладки обмоток выбираются такими, что при питании первичной обмотки переменным напряжением $V_{p}$ на вторичных обмотках наводятся сигналы, амплитуды которых $V_{\sin }$ и $V_{\cos }$ изменяются в функции угла поворота ротора с пространственным сдвигом равным 90 электрических градусов:

$V_{p}=V_{0}\sin \omega t,$

$V_{\sin }=K_{T}V_{0}\sin(\omega t+\varphi )\sin \ n\ \alpha ,$

$V_{\cos }=K_{T}V_{0}\sin(\omega t+\varphi )\cos \ n\ \alpha ,$

где $V_{0}$ — амплитуда питающего напряжения;

$V_{p}$ — синусоидальное питающее напряжение;

$\omega =2\pi f_{p}$ — угловая частота питающего напряжения;

$f_{p}$ — частота напряжения питания;

$K_{T}$ — коэффициент трансформации;

$\varphi$ — сдвиг фазы выходных напряжений относительно напряжения питания;

$n$ — коэффициент электрической редукции (количество зубцов ротора);

$\alpha$ — угол поворота ротора.

Повороту ротора на угол, равный зубцовому делению (360°/число зубцов ротора) соответствует изменение амплитуды выходных напряжений на один период, а при повороте ротора на один оборот число периодов изменения выходных напряжений равно числу зубцов ротора. Таким образом, индукционный редуктосин не является позиционным (абсолютным) датчиком угла, по сигналам с выходных обмоток можно однозначно определить угол только внутри зубцового деления, но определить положение в разных зубцовых делениях без дополнительных средств (без устройств грубого отсчёта) невозможно.

Литература

• Ахметжанов А. А., Лукиных Н. В. Индукционный редуктосин. — М.: Энергия, 1971. — 80 с. — 6000 экз.
• Kronacher G. Design, performance and application of the vernier resolver. — 1957.