Устройство для управления дозированием пропиточного состава обмоток электрических машин

Устройство для управления дозированием пропиточного состава обмоток электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1959043 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????????” (22) ???????????????? 230780 (21) 2964857>

{ЩМ.К .

G D 11/00

G 01 F 13/00 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СС СР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет .—

Опубликовано 15. 09.82.Бюллетень Мо 34

Дата опубликования описания 17.09.82 (53) УДК 62-50 (08о. 8) .

A. Г. Сологашвили, Э. Г. Герсамия, С. Е. Уд

И.И. Еембровская и Л.З. Копадзе (72) Авторы изобретения (71 ) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский проек институт технологии электрических м (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМ

ПРОПИТОЧНОГО СОСТАВА OBMOTOK ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

MAIIIH Н

1 2

Изобретение относится к управлению технологическими процессами в частности к устройствам. для управления дозированием жидких сред и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например, в производстве электрических машин средней и малой мощностей.

Известно устройство для управления дозированием жидкости, содержащее последовательно соединенные датчик, преобразователь, первый элемент запрета, элемент памяти и выходной коммутатор, программный блок, мультивибратор, исполнительный механизм и первый переключатель режима. работы, элемент запуска, второй элемент запрета, элементы ИЛИ, И и второй переключатель режима работы, причем. выход программного блока соединен с первым элементом запрета через первый переключатель режима работы, второй выход программного блока соединен с входом элемента запуска, первый выход элемента запуска соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом элемента памяти, второй выход элемента запуска соединен с входом прог. раммного блока- и вторым входом преобразователя, выход преобразователя соединен с вторым входом элемента И и через первый переключатель режима работы с первым входом второго элемента запрета, выход которого соединен с исполнительным механизмом, мультивибрагор соединен с первым . входом элемента ИЛИ, с вторым входом. которого соединен выход второго переключателя режима работы, а выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента запрета (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность и скорость процесса дозирования.

Известно устройство для управления дозированием, содержащее генера" тор импульсов, связанный с формирователем счетных и сбрасывающих импульсов, декадные кольца со счетными ячейками сброса, соединенные с формирователями и декадными задатчиками, выходной триггер с ячейками "Включить" и "Отключить", связанный с ячейками декадных колец, усилитель, схему сравнения, выполненную в виде логического элемента И, включенную между декадными задатчиками, а входы ячеек .выходного триггера соединены с выходами декадных колец, причем вход

959043 ячейки "Включить" соединен с выходом ячеек сброса,а вход ячеек"Отключить" с выходом одной из счетных ячеек Г2).

Недостатками известного устройства являются невозможность оптимизации дозирования в условиях технологичес- S кого процесса пропитки обмоток электрических машин из-за отсутствия конт роля степени заполнения структуры обмотки статора, ограниченность функциональных возможностей известного 10 устройства из-за невозможности его использования в электрических машинах средней и малой мащности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, формирователь счетных и сбрасывающих импульсов, 20 задатчики, подключенные к первым. входам соответствующих элементов сравнения, первый триггер, а также исполнительные органы, введены тензодатчик, последовательно соединенные элемент задержки, второй триггер и первый элемент И, а также второй элемент

И, третий триггер и датчики дозы, подключенные через соответствующие преобразователи напряжения к вторым входам элементов сравнения, выход одного из которых через генератор импульсов связан с вторым входом первого элемента И и через третий триггер с третьим входом первого элемента И, а выход другого подключен к второму 35 входу второго триггера, причем второй вход генератора импульсов соединен с выходом элемента задержки, с вторым входом третьего триггера и с входом первого триггера, выход 40 первого элемента И через формироватетель счетных и сбрасывающих импульсов связан с первым исполнительным органом и с входом элемента задержки, а выход тензодатчика соединен.с вхо-. 45 дом второго элемента И, выходом под-. ключенного к второму исполнительному органу.

На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства.

Устройство для управления дозированием пропиточного состава содержит статор 1 с подлежащими пропитке верхней и нижней лобовыми частями обмотки

2 и 3 соответственно. Статор 1 связан механически с тензодатчиком 4, выход которого связан с одним из входов второго элемента И 5, который является элементом запуска, а второй вход последнего соединен с блоком управления технологической линией (не показано). Выход элемента И 5 связан с вторым исполнительным органом- 6 электромагнитным клапаном-отсекателем сосуда с жидкостью 7, например, пропиточным составом. Внутри 55 и снаружи верхней и нижней лобовых частей обмотки 2 и 3 установлены электроды из токопроводящего материала, образующие емкостные датчики дозы 8 и 9 соответственно. Емкостные датчики 8 и 9 закреплены на специальном приспособлении из. термостойкого электроизоляционного материала и жестко фиксированы относительно внутренней и наружной поверхностей лобовых частей обмотки. Размеры электродов одинаковые и их площади выражаются формулой

=*o " о

Iree ho — высота лобовой части обмотки статора;

2o — длина шага между смежными зубцами сердечника статора.

Ориентация проводников в лобовых частях обмотки статора на протяжении паза допускает в приближении смоделировать обмотку статора по ширине электродов емкостного датчика с IIo мощью группы параллельных капиллярных каналов, которые образованы соседними проводниками обмотки. При таких допущениях в процессе заполнения лобовой части обмотки статора зависимость изменения величины электрической емкости датчика от перемещения фронта заполнения x(t) во времени в направлении оси вращения выражается формулой

5 + X< )= O О Ъ a W «3 ct t Ь,-x(t))

1 . в которой член x(t) определяется из зависимости

1 ах

° ax Ъ) 1, которая является решением формулы хагена-Пуайзеля в дифференциальной форме хйх г g( ю в где а =т sin d,, ь = н l6 — радиус капилляра;

- удельный. вес пропиточного состава;

d. - угол наклона системы капилляров к горизонтали;

Н вЂ” высота уровня столба пропиточного состава до впускного сечения системы капилляров лобовой части обмотки;

6 — поверхностное натяжение;

Š— диэлектрическая проницаемость

Ь воздуха>

Ю„ - диэлектрическая проницаемость пропиточного состава;

З - площадь электрода емкостного датчика>

Й - расстояние между электродами;

4,8> - технологический допустимый

959043 зазор между лобовыми частями обмотки статора и электрода- ми емкостного датчика.

Выходы емкостных датчиков 8 и 9 соединены преобразователями сигнала

10 и 11 каналов максимальной и минимальной уставок соответственно. Выходы преобразователей 10 и 11 соединены с соответствующими элементами. сравнения 12 и 13, выполненными в виде нуль-органа, связанными также с задатчиками максимальной 14 и минимальной 15 уставок. Устройство содержит также генератор 16 импульсов, третий триггер 17, первый элемент

И 18, второй триггер 19, формирователь 20 счетных и сбрасывающих импульсов, элемент 21 задержки, исполнительный орган 22, выход которого связан с цепью вращения статора 1, первый триггер 23.

Устройство работает следующим образом.

После установки статора 1 на ра бочую позицию, он своим весом нагружает тензодатчик 4 и на его выходе появляется сигнал, который подается, как разрешающий сигнал, на один из входов элемента 5 запуска. При подаче на второй из входов элемента 5 запуска запускающего сигнала из блока управления технологической линией (не показано), находящийся в вертикальном положении статор 1 начинает вращение вокруг своей оси.

При этом открывается электромагнитный клапан-отсекатель 6, одновременно из сосуда 7 тонкой струей поливается пропиточным составом верхняя лобовая часть обмотки 2 статора 1 и начинается первый полупериод процесса дозирования. Контроль степени пропитки паровой структуры верхней лобовой части обмотки 2 статора 1 в первом полупериоде.процесса дозирования осуществляется с помощью электроемкостного датчика дозы 8 канала максимальной уставки.

Напряжение на выходе преобразователя 10 канала максимальной уставки постоянно сравнивается в элементе

12 сравнения канала максимальной уставки со значением задатчика 14 максиМальной уставки. При равенстве входных сигналов элемента 12 сравнения вырабатывается импульс, который одновременно запускает генератор 16, а триггер 17 канала максимальной уставки переводится с нулевого состояния в единичное. Процесс дозирования продолжается и после заполнения пазовой части обмотки, пропиточный состав проникает в нижнюю лобовую часть обмотки 3 статора 1. Контроль степени заполнения нижней лобовой части обмотки 3 статора 1 в первой половине процесса осуществляется с помощью электроемкостного датчика 9 ную плоскость на 180О, в результате чего разгружается тензодатчик 4, что снимает подачу разрешающего сигнала на одном из входов элемента запуска

5, закрывается электромагнитный клапан-отсекатель 6 и на период поворо40 та статора 1 прекращается подача пропиточного состава на обмотки статора 1 из сосуда 7.

После поворота статора 1 и установки его на рабочую позицию, он своим

45 весом снова нагружает тензодатчик

4, с выхода которого, при уже имеющемся в наличии на одном из входов элемента 5 запуска сигнала с первого полупериода процесса из блока управ50 ления технологической линией, на второй из входов элемента 5 запуска снова подается разрешающий сигнал, при котором открывается электромагнитный клапан-отсекатель 6, возобновляется подача пропиточного состава, но уже на нижнюю лобовую часть обмотки 3 статора 1, которая после поворота оказалась под сосудом 7 и начинается второй полупериод процесса заполнения. После поворота статора 1 пропитанная до нормы верхняя лобовая часть обмотки 2 оказывается в зоне контроля емкостного датчика

9 канала минимальной уставки. Так как ее значение много больше, чем

45 соответствующая уставка задатчика

30 канала минимальной уставки. Значение сигнала на выходе преобразователя 11 канала минимальной уставки, измеряющего величину. изменения емкостей во времени на емкостном датчике 9, постоянно сравнивается в элементе

13 сравнения канала минимальной уставки со значением задатчика 15 минимальной уставки. При равенстве входных сигналов элемент 13 сравнения вырабатывает импульс, который переводит триггер 19 канала минимальной уставки с нулевого в единичное состояние, следовательно, на двух входах элемента И 19 появляются сигналы разрешения и элемент пропускает импульс генератора 16, который возбуждает формирователь 20 счетных и сбрасывающих импульсов. Выходной сигнал с формирователя 20 одновременно передается по двум направлениям: на входы элемента 21 временной задержки и исполнительного органа 22. По первому направлению сигнал с выхода элемента 21 временной задержки поступает на нулевые выходы триггеров 17 и 19 и счетный вход триггера 23. При этом триггеры

17 и 19 переводятся в нулевое состояние и прекращается пропускание импульсов генератора 16, а триггер 23 переводится в единичное состояние.

По второму направлению выходным, сигналом формирователя 20 запускается исполнительный орган 22, который поворачивает статор 1 в вертикаль959043

15 канала минимальной уставки, то после сравнения входных сигналов в элементе 13 сравнения, при равенстве последних элементом 13 сравнения вырабатывается импульс который переводит триггер 19 в единичное сос- 5 тояние. При этом, так как в начале второго полупериода заполнение нижней лобовой части 3 было много меньше соответствуюшей уставки задатчика

14 канала максимальной уставки, то 10 продолжается заполнение нижней лобовой части 3, которая после поворота статора 1 оказалась в зоне контроля емкостного датчика 8 канала макси мальной уставки. 15

Ц конце процесса пропитки, при равенстве входных сигналов, на выходе элемента 12 сравнения канала максимальной уставки вырабатывается импульс, который одновременно запускает генератор 16 импульсов и переводит триггер 17 в единичное состояние. При этом элемент И 18 пропускает импульс генератора 16 импульсов.

Прошедший через элемент И 18 импульс возбуждает формирователь 20 счетных и сбрасывающих импульсов, выходной сигнал с которого передается по двум направлениям одновременно. По одному из направлений этот сигнал через элемент 2 временной задержки переводит триггеры 17,19 и 23 в исходное нулевое состояние, а по второму направлению — запуска-. ет исполнительный орган 22, который поворачивает статор на 180О в ис- 35 ходное рабочее положение. При этом, перепад напряжения, образованный при переводе триггера 23 с единичного в нулевое состояние, который указывает на то, что процесс дози- 40 рования, т.е. процесс пропитки обмотки статора 1 окончен, передается в общий блок. управления технологической линией и, по соответствующей команде из упомянутого блока управ- 45 ления, на входе "Пуск" элемента 5 запуска снимается (не показан) запускающий сигнал, а с данной рабочей позиции технологической линии снимается пропитанный статор 1. 50

После установки следующего статора на рабочую позицию технологической линии цикл дозирования пропиточного состава автоматически снова повторяется.

Положительный эффект от применения предлагаемого изобретения заключается в повышении качества пропитки обмоток статоров и, соответственно, увеличе-. нии долговечности и снижения себестоимости электрических двигателей средней и малой мощности за счет оптимизации процесса дозирования пропиточного состава.

Формула изобретения

Устройство для управления дозированием пропиточного состава обмоток электрических машин, содержащее генератор импульсов, формирователь счетных и сбрасывающих импульсов, задатчики, подключенные к первым входам соответствующих элементов сравнения, первый триггер, а также исполнительные органы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит тензодатчик, последовательно соединенные элемент задержки, второй триггер и первый элемент И, а также второй элемент

И, третий триггер и датчики дозы— подключенные через соответствующие преобразователи сигнала к вторым входам элементов сравнения, выход одного из которых через генератор импульсов связан с вторым входом первого элемента И и через третий триггер — с третьим входом первого элемента И, а выход другого подключен к второму входу второго триггера, причем второй вход генератора импульсов соединен с выходом элемента задержки, с вторым входом третьего триггера и с входом первого триггера, выход первого элемента И через формирователь счетных и сбрасывающих импульсов связан с первым исполнительным органом и с входом элемента задержки, а выход тензодатчика соединен с входом второго элемента И, выходом подключенного к второму исполнительному органу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 723524, кл. С 05 D 7/06, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 569857, кл. G 01 F 13/00, 1977 прототип) .

959043

Составитель Л. Цаллагова

Редактор Н. Воловик ТехредЛ.Пекарь Корректор О. Билак

Заказ 7015/64 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,