Полуавтомат для намотки катушек индуктивности на тороидальных сердечниках

Полуавтомат для намотки катушек индуктивности на тороидальных сердечниках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0 П И С А Н И Е (») 474860

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соыиалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.04.72 (21) 1777069/24-7 (51) М. Кл. Н Olf 41/08 с присоединением заявки №

Госкрарственный комитет

Совета Министров СССР (32) Приоритет

Опубликовано 25.06.75. Бюллетень № 23 (53) УДК 621.318.44 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 03.11.75 (72) Автор изобретения

В. Ф. Авдуевский

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ НАМОТКИ КАТУШЕК

ИНДУКТИВНОСТИ HA ТОРОИДАЛЬНЬ1Х СЕРДЕЧНИКАХ

Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления электрических катушек и может быть использовано в электротехнической и радиоэлектронной промышленности.

Известны полуавтоматы для намотки катушек индуктивности на тороидальные сердечники, содержащие намоточную шпулю, с которой проводник сматывается на тороидальный сердечник для получения заданной индуктивности, электрический двигатель, вращающий посредством системы роликов как намоточную шпулю, так и наматываемый тор, счетчик чис. ла витков .проводника на наматываемом торе, управляющий работой двигателя посредством элемента сравнения, выдающего сигнал на остановку двигателя при достижении числа витков на торе заданного значения.

Контроль индуктивности на тор оидальном сердечнике в таком полуавтомате ведется по косвенному параметру — числу витков, с последующей подгонкой до требуемого номинала путем смотки излишних витков с тороидального сердечника.

Однако в таком полуавтомате при намотке торов получают индуктивности с большим разбросом номиналов и необходимо значительное время для приведения их к заданному значе. нию.

Цель|о пзобрстешгя является обеспечение получения пндуктивностп катушек строго заданного номинала.

Это достигается тем, что полуавтомат снаб5 жен стабилизированным источником тока, к которому подключен начальный конец наматываемой катушки, источником управляемого напряжения нуль-органом и двумя дополнительными катушками, установленными на наI0 моточной шпуле и индуктивно связанными с ней. Одна пз дополнительных катушек подключена к нуль-органу, а другая включена встречно с наматываемой катушкой по отношению к контуру шпули и подключена к иск точнику управляемого напряжения, включенному между нуль-органом н элементом сравнения.

На фиг. 1 схематически изображен предложенный полуавтомат на фиг. 2 — электриче2О ская схема замещения.

Полуавтомат содержит наматываемый тороидальный сердечник 1 для получения индуктивности заданного значения, намоточную шпулю 2 с запасом провода 3, ролик 4, перед дающий вращение шпуле 2 от электродвигателя 5, элемент сравнения 6, управляющий двигателем 5, катушку 7, выполненную на тороидальном сердечнике с прорезью и индуктивносвязанную с контуром шпули 2, управляемый источник напряжения 8, служащий для пита474860 ния катушки 7 и пода- и напряжения на элемент сравнения 6, задающий генератор высокой частоты 9, определяющий частоту управляемого источника напряжения 8, нуль-орган

10, служащий для управления амплитудой напряжения источника 8, катушку 11, выполненную на тороидальном сердечнике с прорезью и индуктивно-связанную с контуром шпули 2, источник тока 12 стабильной амплитуды, частота которого определяется задающим генератором 9, ролик !3, передающий вращение наматываемому. тору 1 от двигателя 5. Конденсатор 14 предназначен для компенсации емкостей между витками, проводника 3, намотанного на шпулю, и между витками и шпулей.

Конец проводника 3 с намоточной шпули 2 подключается непосредственно к источнику тока 12. Если намотка проводника 3 на тороидальный сердечник осу ществлястся по всей окружности в одном направлении, то источник тока 12 может быть подключен с помощью скользящего кругового контакта. В результате включения электродвигателя 5 начинают вращаться ролики 4 и 13, приводящие в движение намоточную шпулю 2 и наматываемый тор.

Начинается процесс намотки тороидального сердечника !. В цепи, образованной обмоткой тороидального сердечника 1 и последовательно соединенным с ней конденсатором 14, учитывающим межвитковые емкости проводника 3, намотанного на шпулю 2, и емкости между витками проводника и шпулей 2, .протекает ток источника 12 (см. фиг. 2).

Амплитуда тока пе зависит ни от сопротивления обмотки тора, пи от величины емкости конденсатора 14 (величина емкости изменяется в процессе намотки тора за счет смотки витков проводника 3 со шпули 2). Это объясняется тем, что внутреннее сопротивление источника тока 12 значительно больше общего сопротивления цепи катушки 1 — конденсатор 14.

В контуре шпули 2 за счет наведенной э.д.с. Ер возникает ток Ip (cM. фиг. 2), искажающий магнитный поток тора и изменяющий индуктивность катушки.

Для исключения тока Iр в предложенном полуавтомате в контур шпули 2 с помощью катушки 7 введена компенсационная э.д.с., встречно направленная по отношению э.д.с. Ер.

Компенсационная э.д.с. препятствует протеканию тока Ip по контуру шпули 2 (при полной компенсации, когда E„=Ep, ток в контуре отсутствует и это эквивалентно разрыву контура шпули 2).

Для измерения тока Iр в контуре шпули 2 используется катушка 11, индуктивно-связанная с контуром шпули 2 и намотанная на тороидальном сердечнике с прорезью, Наличие тока в контуре шпули вызывает появление на катушке 11 напряжения, которое отмечается нуль-органом 10, выдающим управляющий сигнал на источник напряжения 8, изменяя его напряжение таким образом, чтобы

1Э !

2З

25 зо

9, р

4Э

55 бЭ

65 полностью скомпенсировать э.д.с., наведенную в контуре шпули 2 за счет протекания тока в катушке (в этом случае напряжение источни«а 8 будет пропорционально индуктивности катушки) .

Напряжение источника 8 посредством элемента сравнения б, сравнивающего напряжения источника 8 с эталонным напряжением, управляет двигателем 5 (его остановкой), вращающим намоточную шпулю 2 (посредством ролика 4) и наматываемый тор (посредством ролика 13).

Возможны два режима работы полуавтомата для намотки индуктивностей на тороидаль ые сердечники: режим намотки с непрерывным измерением текущего значения индуктивности и режим намотки с контролем конечного значения индуктивности.

В первом режиме ток шпули 2, наведенный в результате протекания тока по наматываемой катушке от источника тока 12, управляет напряжением источника 8 посредством катушки 11, измеряющей этот ток, и нуль-органа 10, преобразующего выходной сигнал катушки 11 в управляющий сигнал источника напряжения 8.

При этом напряжение источника 8 с помощью катушки 7 наводит в контуре шпули 2 компенсационную э.д.с. Е„- непрерывно уравновешивающую э.д.с. Ер, изменяющуюся по величине в процессе намотки катушки и наведенную в результате протекания тока источника

12 неизменной амплитуды по катушке.

Равенство Е„и Ер определяют по величине тока Ip с помощью катушки 11 и нуль-органа

10. При Ep — — Е„., Ip О. При таком режиме работы полуавтомата напряжение источника 8 пропорционально индуктивпости катушки в любой момент времени. Напряжение источника 8 пропорционально Е, а Е„= — Ер, последнее

>ке пропорционально индуктивно катушки при Ip=0. Слежение за ипдуктивностью наматываемой катушки 1 го величине напряжения источника 8 происходит непрерывно. Напря>кение источника 8 сравнивается с эталонным напряжением, соответствующим заданной индуктивпости, с помощью элемента сравнения б, который выдает сигнал, останавливающий двигатель 5 по достижении индуктивностью катушки заданного значения. В режиме контроля конечного значения индуктивности устанавливается определенное напряжение источника 8, соответствующее значению индуктивности наматываемой катушки (напряжение может быть установлено по эталонной катушке, включенной взамен катушки 1, путем полной компенсации э.д.с. контура шпули 2 за счет изменения напряжения источника 8). Отсутствие тока в шпуле 2 определяют с помощью катушки 11 и нуль-органа 10.

Напряжение источника 8 возбуждает магнитный поток катушки 7, в результате чего в контуре шпули 2 наводится э.д.с. E„. В контуре шпули 2 появляется ток, этот ток с помо

474860 щыо катушки 11 преобразуется во входной сигнал нуль-органа 10.

Выходной сигнал рассогласования нуль-органа 10 включает двигатель 5 и заставляет вращаться шпулю 2 и наматываемый тор. Начинается процесс намотки катушки 1.

При намотке катушки 1 в контуре шпулп 2 наводится э.д.с. Ер за счет протекания тока источника 12 по катушке. Эта э.д.с. встречно направлена компенсационной э.д.с. Е„., в результате уменьшается ток 1 .

В тот момент времени, когда индуктивность катушки достигнет заданного значения, т. е. когда полностью компенсируются Ер и Е„и ток в контуре шпули 2 станет равным нулю, на выходе нуль-органа 10 пропадет сигнал рассогласования и двигатель 5 остановится, процесс намотки закончится.

Предмет изобретения

Полуавтомат для намотки катушек пндуктивности на тороидальпых сердечни.<ах, содержащий наматываемую катушку, шпулю, несущую запас провода, электродвигатель и элем:,пт сравнения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целыю получения индуктпвностей катушек строго заданного номинала, полуавтомат снаб .O ж и стабилизированным источником тока, :, которому подключен начальный конец наматываемой катушки, источником управляемого напряжения, нуль-органом и двумя дополнительными катушками, установленными на на15 моточной ш:уле и индуктивно связанными с ней, причем одна пз дополнительных катушек подключена к нуль-органу, а другая включена встречно с наматываемой катушкой по отношению к контуру шпулп и подключена к исЮ точнику управляемого напряжения, включенному между нуль-органом и элементом сравнения.