Устройство для намотки сердечников трансформаторов

Устройство для намотки сердечников трансформаторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сеюэ Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<л792329 (6! ) Дополнительное к авт,саид-ву 9 567182 (22) Заявлено 301178 (2!) 2694886/24-07 с присоединением заявки йо (51)М. Кл.3

Н 01 F 41/04

Государственный коиитет

СССР ло делаи изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301280. Бюллетень Мо 48

Дата опубликования описания 30.12,80 (53) УДК621. 314. (088. 8) (72) Автор изобретения

А. М. Симкин (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HAMOTKH СЕРДЕЧНИКОВ

ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изобретение относится к техноло- . гическому оборудованию для изготовления трансформаторов и может быть использовано в электротехнической промышленности. 5

В основном авт ° св. 9 567182 описано устройство для намотки сердечников трансформаторов (1!.

Устройство содержит тянущие барабаны, на которые надета замкнутая стру- !О на с узлом закрепления конца провода, приспособление для фиксации сердечников 1 механизм для подачи запаса провода, состоящий иэ двух кареток, установленных по обе стороны сердечников с возможностью возвратно-поступательного перемещения IIG направляющим параллельно осям сердечников, а на каждой иэ кареток" установлен подпружиненный толкатель, Heсущий на концах Я ролики, и два копира, каждый из которых взаимодействует с одним из роликов.

Перед началом намотки в устройство вводят отрезок провода, длина которого15 соответствует суммарной длине всех витков обмотки трансформатора.

В процессе намотки трансформатора запас провода непрерывно перемещается между рабочими органами устройст- Щ ва, сокращаясь, по мере вматывания витков в трансформатор.

Вследствие сокращения запаса прововода линейное перемещение упомянутых выше роликов с проводом намотки также пропорционально сокращается в то время как скорость, а следовательно, и длительность циркулирования протягивающей струны с концом этого провода в каждом цикле в продолжение всего процесса намотки остаются неизменными. Поэтому по мере вматывания провода в трансформатор и уменьшения остающегося запаса, длительность работы взаимодей" ствующих между собой рабочих органов циркулирующей струны и роликов — все более и более становится различной.

В результате, ролики, время работы которых от цикла к циклу уменьшается, придя в исходную позицию для получения провода от протягивающей струны, в каждом последующем цикле все дальше простаивают в ожидании подхода к ним протягивающей струны с проводом.

Вследствие этого эффективность работы устройства падает, коэффициент использования его машинного времени от цикла к циклу-неуклонно уменьшается.

Целью настоящего изобретения является повьхаение производительности.

792329

Поставленная цель достигается тем,что B устройство введена система управления приводом струны, вы,полйенная в виде двух сервоприводов с блоками коммутации, двух автотрансформаторов, движки которых кинематически соединены с сервоприводами, адатчика величины прибавки скороси струны, например, гальванометра с уставками, соединенными с блоками коммутации, датчика защиты системы от перегрузок, например, гальванометра с уставкой нижнего предела, выше уста ки верхнего предела эадатчика величины прибавки скорости, причем задат-* чик и датчик соединены параллельно и подключены к движкам автотрансформаторов.

На фиг. 1 и 2 показано положение элементов устройства в процессе намотки„ на фиг. 3 и 4 — общий вид устройства, на. фиг. 5 — система управленин приводом струны.

Устройство для намотки трансформаторов содержит сердечник 1 наматываемого трансформатора, замкнутую струну 2, связанную с приводом 3 посредством барабанов 4 и 5. На струне

2 в точке 6 закреплен конец провода

7. Ролики 8 и 9 имеют раздельные приводы 10 и 11, управление которыми осуществляется от блока автоматики 12

Система 13 управления приводом струны содержит сигнальную лампу 14, регулируемые автотрансформаторы 15 и 16, движки которых кинематически связаны с сервоприводами 17 и 18, управляемьп и от блоков когшутации 19 и 20, задатчик 21 величины прибавки скорости струны и датчик 22 защиты системы от перегрузок. Задатчик

21 величины прибавки скорости струны, например, гальванометр с уставкой верхнего предела 23 и уставкой нижнего предела 24, датчик 22 защиты сис темы от перегрузок, например, гальванометр с уставками 25 и 26 верхнего и нижнего пределов, причем его уставка нижнего предела 26 установлена "выше" уставки 23 задатчика 21.

Исходное положение стрелки 27 задатчика 21 определяется положением уставки 24, а положение стрелки 28 датчика 22 - положением уставки 26.

Шкала 29 задатчика 21 градуирована в относительных единицах, наприме в процентах (Ъ), а шкала 30 датчика 22 - в значениях силы тока (й) или напряжения (У).

В систему 13 входят также следующие элементы: коммутирующий элемент

31 - от реле 32, коммутирующие элементы 33 и 34 — от реле 35, коммутирующие элементы 36. и 37 — от реле

38, коммутирующие элементы 39 и 40 от реле 41 „ коммутирующие элементы

42, 43, 44 - от реле 45, коммутирующий элемент 46 — от блока автоматики 12, коммутирующие элементы 47,,от реле 35, кнопка 48; коммутирующие элементы 49 и 50 задатчика 21, коммутирующий элемент 51 датчика 22; резисторы 52, 53, 54, 55 и 56, вентили 57, 58, 59; трансформатор 601 регулируемый автотрансформатор 61.

На станине 62, расположены кронш. тейны 63 и 64. На кронштейнах 63 и 64 установлены поворотные барабаны 4 и

5, на которые надета замкнутая струна 2, проходящая через окна сердечни1ка 1 закрепленного в приспособлении в- 65, размещенном между барабанами 4 и 5. Барабаны 4 и 5 имеют привод 3.

По обе стороны от приспособления

65 расположены механизмы вытягива1$ ния запаса провода 7, выполненные в виде кареток 66 и 67, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения на направляющих элементах 68 и 69. На каретках 68 и 67 расЯ© положены ролики 8 и 9, закрепленные на подпружиненных штоках 70 и 71, оканчивающихся толкателями 72 и 73, взаимодействующими с копирами 74 и 75.

Возвратно-поступательное перемещение кареток 66 и 67 по направляющим

68 и 69 осуществляется электроприводами 10 11 связанными посредством тросиков .76 и 77 с барабанами 78 и

79.

Устройство намотки снабжено также

® электромагнитными приводами 80 и 81, управляемыми от блока автоматики 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом намотки на шкале

29 задатчика 21 уставку верхнего предела 23 устанавливают на риску, соответствующую предварительно вычисленной величине "- ООТ

Щ где К вЂ” постоянный коэффициент, длина сердечника наматы( ваемого трансформатора.

У вЂ” половина общей, суммарной длины провода намотки трансформатора.

Кроме того, перед началом намотки в cooTBBTGTBHB с диаметром провода намотки в блоке автоматики 12 задают скорость движения роликов 8 и 9, а в системе 13 управления приводом

® струны автотрансформатором 61 — начальную скорость струны 2. рю Привод 3 сообщает замкнутой струне

2 движение, например против часовой стрелки, и, следовательно, закрепленЯ ный на ней конец провода (точка 6) перемещается сквозь первое (на чертежеверхнее) окно се ечника 1 наматываемого трансформатора справа налево.

При прохождении точки 6 по рабод чей поверхности барабана 4 провод

7 отделяется от струны 2. При этом закрепленный конец провода, следуя за струной„ образует полузамкнутую петлю, захватывающую ролик 9, находящийся в исходном состоянии.

797329

После этого по команде из блока (автоматики 12 включается привод 11 каретки 66 с роликом 9 и перемещает их от сердечника наматываемого трансформатора влево. При этом ролик 9 протаскивает провоц за незакрепленную к струне ветвь петли через первое окно сердечника 1 до выбора всего отмеренного провода 7 и останавливается в крайнем положении, удерживая провод в натянутом состоянии.

Струна с закрепленным концом провода,. продолжая движение проходит через ( торое окно сердечника 1, а.также о рабочей поверхности барабана 5, где провод 7 вновь отделяется от струны 2 и образует полузамкнутую петлю, которая захватывает ролик 8 при дальнейшем перемещении конца провода, закрепленного на струне 2.

После этого включается привод 10 каретки 67 с роликом 8, которые про- 20 таскквают провсд за незакрепленную на струне ветвь петли через второе окно сердечника 1 до выбора всего отрезка провода. Одновременно ролик

9 также перемещается в ту же сторону, р увлекаемый проводом 7. Ролик 9 создает некоторое натяжение провода.

При подходе ролика 9 к сердечнику .

1 провод автоматически сбрасывается в него. Происходит это благодаря воздей"Зо ствкю копкра 74 на шток 70, и одновременному воздействию изгиба направляющей 68 на каретку 66. При этом шток

70 принимает наклонное положение, и провод 7 соскальзывает с ролика 9.

Пбсле сброса провода каретка 66 с роликом 9 возвращаются приводом 11 в исходное положение, где каретка бб фиксируется блокированным электромагнитом 80.

Ролик 8, выйдя в крайнее правое по-4О ложение, удерживает провод в натянутом состоянии, а струна 2 в это время второй раз протаскивает через первое окно сердечника 1 конец провода, закрапленный на струне и выводит его на 4 барабан 4, где вновь образуется полу" замкнутая петля. Далее действия уст-. ройства намотки повторяются по описанному выше до полного введения отмеренного отрезка провода в сердечник 0 трансформатора.

По мере вматывания витков в сердечник трансформатора 1 выбег роликов 8 и 9 с проводом 7 от цккла к циклу сокращается к, например, ролик 8 H в каждом новом цикле занимает последовательно позиция 8, 8", 8 " и т. д. (фкг. 1). Сокращение выбега ролика

8 и аналогично-ролика 9 (фиг. Z) зависит от длины сердечника 1, к в про- gg центном отношении приближенно равно величине K.

Пропорционально сокращению выбега ролика 8, сокращается к время его хода до конечной точки 8 (8",8» и т.д.)

Ролики 8 и 9 в процессе намотки кинематически связаны друг с другом проводом 7 (на схеме не показано), и поэтому более раннее э вершение хода ролика 8 в точку 8 вызывает более ранний (на ту же величину К) приход ролика 9 в его исходную позицию, где он получает провод 7 от струны 2.

Привод 3 струны 2 получает приращение скорости также на величину К, и струна 2 быстрее подводит провод 7 к ролику 9 так, что ролик 9 не выстаивает в ожидании подхода струны с проводом.

В следующем цикле работы ролик 8 приходит уже в точку 8 . Прк этом вред мя хода ролика 8 в точку 8, а, сле" довательно, и время хода ролика 9 и исходную позицию, вновь сокращается на величину К, но привод 3 струны

2 вновь получает приращение скорости на ту же величкну 4, и струна 2 еще быстрее подводит провод 7 к ролику 9, так, что ролик 9 не выстаивает в ожидании подхода струны проводом.

В новом цикле работы ролик 8 приходит уже в точку 8", к процесс повторяется по описанному. При этом каждый раз приращение "êîðîñòè струны на величину К соответствует сокращению времени хода ролика 9 на ту же величину

К, и в результате работа взаимодействующих рабочих органов протягивающей струны и роликов-оказывается согласованной во времени.

Коррекция скорости струны в процессе работы устройстве намотки осуществляется следукщим образом.

По завершении каждого цикла работы блок 12 кратковременно закрывает свен элементы 46. Прк этом включается цептпитания реле 41 блока коммутацкк 20 элементы 43 и 44 реле 45 — закрываются при включении устройства под напряжение, подготавливая цели питания реле 41 к 35.

Реле 41 срабатывает в его элемент

40 включает сервопривод 18, и движок автотрансформатора 16 перемещается от своего исходного (на схеме-нижнего) положения — вверх. B результате, суммарное напряженке на приводе 3 струны

2 возрастает. По мере роста напряжения на движке автотрансформатора 16 стрелка 27 задатчкка 21 отклоняется вправо до элемента 50 уставкк 23.

При этом включается реле 38, и его элемент 36 выключает реле 41, элемент 40 которого выключает сервопрквод 18.

В результате перемещения движка автотрансформатора 16 в запрограммированном уставкой 23 пределе. произошло дозированное увеличение напряжения питания привода 3 струны 2 на величину К, и в соответствие с зткм, такое же увеличение скорости движения струны 2 °

792329

Одновременно с выключением сервопривода 18, элементом 37 реле 38 включается реле 35 блока коммутациИ 19.

При этом элемент 34 реле 35 включает сервопривод 17, который также перемещает движок автотрансформатора 15 вверх. Потенциал на движке автотрансформатора 15 увеличивается, и. по мере приближения его потенциала к уровню потенциала на движке автотрансформатора 16, стрелка 27 задатчика 21 возвращается в свое исходное положение. По приходе стрелки 27 на нулевую риску шкалы 29, она касается эле.мента 49 уставки 24, и включает реле 32, элемент 31 которого выключает сервопривод 17. 15

В результате такого последовательного перемещения движков автотрансформаторов 15 и 16, сначала привод 3 струны 2 получает от автотрансформато ра 16 дозированное приращение напря- Щ жения (скорости), а затем — автотрансформатором 15 компенсируется отклонение стрелки задатчика 21, что обеспечивает ему возможность работы в следующем цикле коррекции. 25

В следующем цикле коррекции процесс повторяется по описанному выше.

По окончании намотки трансформатора от программного счетчика витков блока автоматики 12 дается команда на возврат движков автотрансформаторов

15 и 16, в их исходное (нижнее) положение (цепи реверса приводов 17 и 18 на схеме не показаны), после чего система 13 управления приводом струны вновь готова к работе при намотке сле-З5 ду. щего трансформатора.

В описываемом устройстве начальный уровень напряжения питания привода 3 струны 2, снимаемый со вторичной обмотки трансформатора 60 и уста- ц) навливаемый движком автотрансформатора 61 в зависимости от диаметра провода намотки, условно всегда принимается за 100%.

Ко вторичной обмотке трансформатора 60 подключен делитель напряжениярезисторы 55, 54 плечи которого подобраны так, что с резистора 54 снимается, например, 10% общего уровня напряжения на обмотке трансформатора 60.

Перед началом работы с помощью кнопки 48 задатчик 21, подключают к резистору 54 делителя напряжения для калибровки шкалы 29, и резистором 56 стрелка 27 задатчика 21 устанавли- 55

Вается на риску 10Ъ. После этого кнопку калибровки шкалы 29, и резистором

56 стрелка 27 задатчика 21 устанавливается на риску 10Ъ.. После этого кнопку калибровки 48 отпускают, ее ц» контакты переключаются в исходное положение, и стрелка 27 возвращается на нулевую риску шкалы.

В описываемом устройстве для различных диаметров проводов намотки величина одного процента шкалы переменная, и зависит от установленного уровня напряжения на приводе 3, или от установленной начальной скорости струны

2, следовательно, и абсолютная величина прироста скорости струны в устройстве намотки является величиной переменной и прямо зависит от начальной скорости струны, т. е. от диаметра провода намотки, в том заключается одна из положительных качественных особенностей описываемого устройства намотки.

Назначение датчика 22 состоит в защите системы перегрузки в процессе работы устройства. Так если, например, при перемещении движка автотрансформатора 16 произойдет отказ контакта между стрелкой 27 и элементом 50 уставки 23, то сервопривод 18 не выключится при достижении заданного уставкой 23 уровня и продолжит перемещения движка автотрансформатора 16, 4 ак что ток через задатчик 21 может в несколько раз превысить его предельно-допустимое значение, что приведет к к выходу задатчика 21 из строя.

Однако в описываемом устройстве предусмотрена защита системы от такой случайности. Для этого датчик 22 через контакты 47 подключен параллельно задатчику 21. При увеличении тока через задатчик 21 одновременно увеличивается ток и через датчик 22. При достижении определенного уровня тока через датчик 22 - его стрелка 28, предварительно подпружиненная элементом

51 уставки нижнего предела 26, задатчика 21, отходит от элемента 51 вправо, и цепь реле 45 — обрывается. Элементы

42 реле 45 включают сигнальную лампу

14, а элементы 43 в блоке коммутации

20 разрывают цепь реле 41, и привод

18 — выключается.

Аналогично осуществляется защита система от перегрузки при отказе контакта между стрелкой 27 и элементом

49 уставки 24.

Отличие заключается лишь в том, что вследствие того, что соединенный с движком компенсирующего автотрансформатора 15 вентиль 57 дает потенциал такой же полярности как и вентиль 58, то при работе сервопривода 17 осуществляется переклЮчение полярности датчика 22 контактами 47 реле 35.

Таким образом, в устройстве намотки трансформаторов обеспечивается постоянное в каждом цикле соответствие длительности работы взаимодействующих рабочих органов — протягивающей струны и роликов — независимо от длины витка обмотки трансформатора и диаметра провода, что обеспечивает более высокую производительность.

Формула изобретения

Устройство для намотки сердечников трансформаторов по аэт. св. Р 567182, 792329

10 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, в него введена система управления приводом струны, выполненная в виде двух сервоприводов с блоками коммутации, двух автотрансформаторов, движки которых кинематически соединены с сервоприводами, эадатчика величины прибавки скорости струны, например, гальванометра с уставками, соединенными с блоками коммутации, датчика зашиты системы от перегрузок, например, гальванометра с уставной нижнего предела выше уставки верхнего предела эадатчика величины прибавки скорости, причем зад чик и датчик соединены параллельно и подключены к движкам автотрансформаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 567182, кл. Н 01 F 41/02, 1975.