Устройство для программного управления намоткой

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

СПУБЛИК (19 (11) А 15„ С 05 В 19/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

»

2

4 о

Ф=.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, —:::-:„. 3

»»

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\ л

Ой

ФВ е.(21) 3428354/18-24 (22) 02.03.82 (46) 30.08.83. Бюл. И 32 (72) Э.А. Нокалн,. О,К. Епифанов, О.В. Иванова и В.В. Иванов (53) 654.325(088,8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР и 365006, кл, Н 02 К 15/04, 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

М 278835 кл. Н 02 К 15/04, 1964 .(прототип). (5ф(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАИИНОГО, УПРАВЛЕНИЯ НАМОТКОЙ, содержащее,программатор, один выход которого соединен с входом привода проводоводителя,. выходом подключенного к одному входу механизма проводоводиТеля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства пу ем программного задания вида и параметров намотки, в него вВедены первый и второй.одновибфатш" ры, вращающийся трансформатор, усилитель и исполнительный двигатель, семь реле, входы обмоток с. второго по пятое реле подключены к соответствующим другим выходам программатора, первый выход .механизма проводоводителя подключен к первому входу первого одновибратора, второй и третий выходы через первые замыкающие контакты второго и замыкающие контакты четвертого реле " к второму и первому входам первого одновибратора соответственно, четвертый выход соединен с вторым входом первого одновибратора, пятый выход механизма проводоводителя соединен с первым входом второго одновибратора, шестой выход через замыкающий контакт третьего реле - с вторым входом второго одновибратора, седьмой выход через за" мыкающий контакт пятого реле - с одним входом обмотки первого реле, восьмой выход через второй замыкающий контакт второго реле и через источник питания постоянного тока - с одним и другим входами обутки пер вого реле соответственно, девятый выход -- с другим входом привода проводоводителя, выходы обмотки вращающегося трансформатора через последовательно соединенные усилитель и замыкающие контакты первого реле подключены к соответствующим входам обмотки управления, исполнительного дви гателя, которые через параллельно со диненные замыкающие контакты шестого и седьмого реле подключены к соответствующим выходам источника питания

; переменного тока, обмотки шестого и седьмого реле соединены с выходами: первого и второго одновибраторов соответственно, на валу исполнительного двигателя установлен редуктор, первый выходной вап которого является выходным валом устройства, на втором выходном валу установлен преобразователь угол-код, выход, которого подключен к входу программатора.

25 2.

l грамматора.

1 10389

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматизированной намотки электромагнитов.

Известно устройство для управления намоткой, содержащее механизм поворота магнитопровода статора или ротора или проводоводителя и устройство управления шагом обмотки (1), Недостатком данного устройства является ограничение области его приме" 1О нения вследствие невозможности перет стройки на различные виды и параметры намотки.

Наиболее близким к предлагаемому .по технической сущности является уст- 15 ройство для управления намоткой, содержащее механизм поворота проводо водителя, включающий в себя исполни-. тельную передачу .с приводом начально" го движения и регулирующий механизм 20 для изменения шага качений, а также программное устройство, выполненное в виде счетчика для управления, При намотке статора проводоводитель совершает осевое перемещение вдоль па- 25 за статора, поворачивается вправо ..a угол, равный шагу секции, затем перемещается вдоль противоположного па" за в обратном направлении и поворачивается на тот же угол влево в ис" ходное положение, после чего цикл повторяется. После намотки одной сек" ции угол изменяется за счет поворота проводоводителя для намотки следующей секции, причем катушечная группа яв", . ляется трехсекционной f2)

Недостатком известного устройства является ограниченная область его применения.

Цель изобретения - расширение об- 4О ласти. применения устройства путем программного задания вида и параметров намотки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного 45 управления намоткой, содержащее программатор, один выход которого соеди" нен с входом привода проводоводителя, выходом подключенного к одному входу механизма.проводоводителя, введены 50 первь|й и второй одновибраторы, вра» щающийся трансформатор, усилитель и исполнительный двигатель, семь реле, входы обмоток с второго по пятое репе подключены к соотеетстеуюдны дру." AS гим выходам программатора, первый выход механизма проводоводителя подключен к первому входу первого одуовибратора, второй и третий выходы через первые замыкающие контакты второго и замыкающие контакты четвертого. реле - к второму и первому входам первого одновибратора соответственно, четвертый выход соединен с вторым входом первого одновибратора, пятый выход механизма проводоводителя соединен с первым входом второго одновибратора, шестой выход через замыкающий контакт третьего реле - с вто". рым входом второго одновибратора, седьмой выход через замыкающий контакт пятого, реле - с одним входом об1 мотки первого реле, восьмой выход через второй замыкающий контакт второго репе. и через источник питания постоянного тока - с одним и другим т входами обмотки первого реле соответственно, девятый выход - с другим е ходом привода проводоводителя, выходы обмотки вращающегося трансформатора через последовательно соединенные усилитель и замыкающие контакты первого реле подключены к соответствующим входам обмотки управления исполнительного .двигателя, которые через параллельно соединенные замыкаю" щие контакты шестого и седьмого реле подключены к соответствующим выходам источника питания переменного то" ка, обмотки шестого и седьмого реле соединены с выходами первого и второго одновибраторов соответственно, на валу исполнительного двигателя установлен редуктор, первый выходной вал которого является выходным валом уст" ройства,.на втором выходном .валу установлен преобразователь угол-код, .выход которого подключен к входу проНа чертеже показана схема предла гаемого устройства... Устройство содержит магнитопровод 1, проводоводитель 2, первый выходной вал 3 редуктора, вращающийся трансформатор (ВТ) 4, выходную обмот" ку 5 вращающегося трансформатора, усилитель 6, обмотку 7 управления исполнительного двигателя, исполнительный двигатель 8, обмотку 9 воз-, буждения исполнительного двигателя, вал 10 исполнительного двигателя, редуктор 11, программатор 12, преобразователь 13 угол"код, первый одновибратор 1М, первую и вторую штанги 1 и 16, первый упдр 17, второй одновибратор 18, третью и четвертую га 15 замыкает контакты приводного двигателя в цепи взаимосвязи с приводом проводоводителя 2 (не показано) и проводоводитель 2 останавливается, тем самым обеспечивая возможность поворота магнитопровода 1.

При замыкании контактов штангой 15 в цепи управления одновйбратора

14 происходит его срабатывание и на

I его выходе появляется импульс постоянного тока малой длительности.

Импульс. поступает на обмотку реле 28, которое своими нормально разомкнутыми контактами 36 подключает на время длителвности импульса одновибра-, тора 14 сеть источника 39 питания переменного тока вцепи обмотки 7 управления исполнительного двигателя 8.

Под действием сигнала источника 39 питания вал 10 исполнительного двигателя 8 разворачивает на. некоторый угол магнитопровод 1 и ротор BT 4, меньший .угла шага обмотки, который кратен числу нулевых точек ВТ 4, положения ВТ 4, по достижении которого преобразователь 13 выдает сигнал . программатору 12. При этом программа" тор 12 выдает сигнал на включение реверсивного хода привода проводоводис этим по заданной программе с выхода программатора 12 на обмотку реле 24 одновибратор 14 в исходное положение, а контакты 32 замыкаются, подключая гателя 8 для поворота магнитопровода в ту же сторону для обеспечения пазового шага в секции. Одновибратор 14, приведенный в исходное положение, эаЭ 1038925 4 штанги 19 и 20, второй упор 21, ме- укладывая провод в паз, при этом заханизм 22 проводоводителя, обмотку . мыкая штангой 15 контакты 41 в цепи с первого по седьмое реле 23-29, пе- одновибратора 14. Одновременно штанреключающие контакты 30 первого реле, размыкающие 31 и замыкающие 32 5 контакты второго реле, замыкающие контакты 33-37 с третьего по седьмое реле, источники 38 и 39 питания постоянного и переменного тока, привод

40 проводоводителя, замыкающие контакты 41 первой штанги, первый, второй и третий замыкающие контакты 4244 третьей штанги и второй выходной вал 45 редуктора.

При выполнении секционной обмотки 15 устройство работает следующим образом.

На наборном программном поле программатора 12 устанавливается соответствующая программа, включающая 20 в себя данные о пазовом шаге и обмотке в секции, количестве витков в секции, секционном шаге и числе секций в обмотке.

В исходном положении проводоводи- 25 тель 2 находится в крайнем правом положении, замыкая своей штангой 19 контакты 42-44, при этом обмотка реле.

23 находится под током и контакты 30 находятся во включенном состоянии. з 5 ВТ 4 поЯвлЯетсЯ сигнал РассогласоОдновибраторы 14 и 18 находятся в ис- ваниЯ, котоРый обРабатываетсЯ следЯходном состоянии (ждущем режиме). . щей системой до следующего нулевого

С выходной обмотки 5 ВТ 4 на вход усилителя 6 поступает минимальный по величине сигнал, сооветствующий нулевой точке BT 4, При этом проводоводитель

2 с проводником, продетым через него, сли пазовый шаг секций вклю" установлен напротив первого, принято- теля 2. Если пазовый шаг с кц и го за начало отсчета, паза магнито» чает в себя несколько шагов по нулепровода 1 При включении программато вым точкам ВТ 4, то в соответствии

40 ра 12 с последнего по цепи взаимосвязи с приводом проводоводителя обмоточного станка поступает сигнал на поступает сигналу при этом контакты включение привода 40 проводоводителя 31 РазмыкаютсЯ, тем самым пРиводЯт

2, который начинает двигаться влево.

При этом укладываемый проводник поисточник постоянного тока к обмотке

Одновременно с началом движения реле 23. Контакты 30 зам реле 23. Контакты 0 замыкаются, обес" печивая согласование фаз ВТ 4 и испроводоводителя 2 размыкаются кон- . такты 42-44, которые были замкнуты точника 39 переменного тока, а обмотштангой 19. При этом одновибратор 18 остается в исходном состоянии, обмотка реле 23 обесточивается и контакты

30 устанавливаются в разомкнутое положение.

При движении влево проводоводитель

2 упирается своей штангой 16 в неподвижный упор 17 и делает кивок вниз, пускается замыканием контактов 34 и реле 26, на обмотку которого подается сигнал с программатора 12, Одновибратор 14 вырабатывает кратковре5 1038925 6 менный импульс, поступающий на обмотку реле 28, контакты 36 которого на время длительности этого импульса подключают источник 39 переменного тока к цепи обмотки 7 управления 5 исполнительного двигателя 8. Под действием напряжения на обмотке 7 управления, поступающего с источника питания, вал 10 исполнительного дви.- гателя 8 через редуктор 11 поворачивает на некоторый угол вал 3 и находящийся на нем магнитопровод 1 и

ВТ 4 в том же направлении. При этом на выходных обмотках 5 ВТ 4 появляется сигнал рассогласования, который отрабатывается до следующего нулевого положения ВТ 4, о котором поступает сигнал на программатор 12 от преобразователя 13. После этого реле P 2 . обесточивается и контакты К2- 1 замыкаются,.затем обесточивается реле 24 и контакты 34 размыкаются. Если требуется произвести далее шаги по нулевым точкам для выполнения пазового шага секции, то они осуществляются аналогично вышеуказанному.

После выполнения пазового шага обмотки секции с программатора 12 поступает сигнал на запуск привода 40, проводоводитель 2 начинает двигаться ЗО вправо, при этом размыкается одновибратор 14 и устанавливается в исходное состояние, Далее при движении проводоводителя 2 вправо его штанга 20 упирается в неподвижный упор 21 и про-35 водоводитель 2 делает кивок, укладывая обмотку в паз. При этом штанга . 19 замыкает контакты 42-44 и контакты остановки приводного двигателя проводоводителя 2 (не показаны). При 4р замыкании контактов 44 штангой 19 за" пускается одновибратор 18, на выходе которого вырабатывается импульс постоянного тока малой длительности, который поступает на обмотку реле 29, 45 контакты 37 которого подключают источник переменного тока к обмотке 7 управления исполнительного двигателя

8 на время, определяемое длительностью импульса одновибратора 18.

Одновременно при замыкании контактов 42 штангой 19 подключается к источнику питания обмотка реле 23. Кон- такты 30 перемещаются, согласуя при этом фазу сигнала BT 4 и источника 55

39 питания переменного тока обмотки 9 возбуждения исполнительного двигателя для обеспечения направления движения магнитопровода 1 на противоположное, Под действием сигнала источника питания переменного тока вал 10 исполнительного двигателя 8 поворачивает в противоположную сторону на некоторый угол магнитопровод 1 и ротор ВТ 4, на выходной обмотке 5 которого появляется сигнал рассогласования, который отрабатывается следящей системой до следующего нулевого положения ВТ 4, тем самым магнитопровод 1 поворачивается на пазовый шаг обмотки

7 s обратную сторону первоначальному положению. Если пазовый шаг обмотки секции включает в себя несколько шагов по нулевым точкам ВТ 4, то в соответствии с этим по заданной программе при начале движения проводово" дителя 2 вправо с выхода программатора 12 на обмотки реле 27 поступает сигнал, при этом контакты 35 реле 27 размыкаются, приводя в исходное положение одновибратор 18 и обесточивая реле 23, тем самым согласуя фазу сигнала с выходных обмоток 5 BT 4 и ис" точника 39 переменного тока обмотки 9 возбуждения исполнительного двигателя 8 для. обеспечения поворота магнитопровода 1 в ту же сторону . Для со" вершения шага по второй нулевой.точке кратковременно запитывается обмотка реле 25, а затем обесточивается обмотка реле 27. При этом запускается одновибратор 18 и вырабатывает кратковременный импульс постоянного тока, который поступает на обмотку реле 29, контакты 37 которого замыкаются и подключают на время длительности импульса одновибратора 18 сеть источника 39 переменного тока к цепи обмотки 7 управления исполнительного двигателя 8. Далее сигнал, появляющийся на выходных обмотках 5> ВТ 4 при повороте на некоторый угол вала .10 исполнительного двигателя 8, стра",. батывается следящей системой до следу юще го нуле во го положения, о котором через преобразователь программатор 12 дает сигнал на запуск привода

40. Если требуется произвести шаг до следующей нулевой точки, работа устройства происходит аналогично.

Таким образом, происходит намотка. одной секции обмотки на магнитопровод 1 с требуемым пазовым шагом, число витков которой учитывается в программаторе 12, При достижении заданl

7 1038 ного числа витков в секции с программатора 12 выдается сигнал на реле 25 и 27. на выполнение секционного шага обмотки (работа устройства при этом указана выше). Далее происходит намотка следующей секции.

При выполнении волновой обмотки устройство работает следующим образом.

На наборном гюле программатора 12 >0 устанавливается соответствующая программа, включающая в себя данные о шаге обмотки, число шагов в обмотке при одном обходе, число обходов и их направление. 15

В исходном положении, проводоводитель 2 находится в крайнем правом по--. ложении, замыкая своей штангой 19 контакты 42-44, при этом обмотка реле 23 находится под током и контакты ро

30 находятся в переключенном состоянии. Одновибраторы 14 и 18 находятся в исходном состоянии. С выходной об" мотки 5 BT 4 на вход усилителя 6 поступает минимальный по величине сиг- -25 нал, соответствующий нулевой точке

BT 4. При этом проводоводитель 2 с проводником, продетым через него, установлен напротив первого, принятого за начало отсчета, паза магнито-. З, провода 1. При включении программатора 12 с последнего по цепи взаимосвязи с приводом 40 поступает сигнал на включение привода 40 и проводоводитель 2 двигается влево, при этом ук. ладываемый проводник попадает в паз.

35 . Одновременно с началом движения проводоводителя 2 размыкаются контакты 4244, размыкаемые штангой 19. При этом одновибратор 18 остается в исходном положении, а обмотка реле 23 обесто" чивается и контакты 30 устанавливают" ся в исходное положение. Затем с программатора 12 запитывается обмотка реле 25 контакты 33 которого размыФ

45 кают цепь управления одновибратора

18, с тем, чтобы в дальнейшем при повороте магнитопровода 1 обеспечить движение его в одну сторону. При движении влево проводоводитель 2 упирается своей штангой 16 в неподвижный упор 17 и делает кивок вниз, укладывая. провод в паз, замыкая при этом штангой 15 контакты цепи управления. одновибратора 14.

Одновременно штанга 15 замыкает контакты остановки приводного двигателя в цепи привода проводоводите925 8 ля (не показаны) и проводоводитель 2 останавливается, тем самым обеспечивая возможность поворота магнитопровода 1. При замыкании контактов 41 штангой 15 в цепи управления одновибратора 14 происходит его запуск и на его выходе вырабатывается импульс постоянного тока малой длительности.

Импульс поступает на обмотку реле 28, которое своими контактами 36 подключает на время длительности импульса одновибратора 14 сеть источника 39 переменного. тока к цепи обмотки 7 управления исполнительного двигателя 8.

Вал 10 исполнительного двигателя 8 поворачивает на некоторый угол магнитопровод 1 и ротор BT 4, меньший угла шага укладываемой обмотки, который кратен числу нулевых точек ВТ Ч.

При этом на выходной обмотке 5 BT 4 появляется сигнал рассогласования, который отрабатывается следящей сис.темой до следующего нулевого положения BT 4, по достижении которого преобразователь 13 выдает сигнал программатора 12. Последний подает сигнал на включение привода 40. Следовательно, выполнен единичный шаг волновой об-. мо т ки

Проводоводитель 2 начинает двигаться вправо, при этом размыкаются контакты 41 в цепи управления одновибратора 14, приводя его тем самым в исходное .состояние. Далее при движении проводоводителя 2 вправо его штанга 20 упирается в неподвижный упор 21 и проводоводитель 2 делает кивок, укладывая обмотку в паз, При этом штанra 19 замыкает контакты 42-

44 и контакты остановки привода 40 (не показаны). При замыкании контактов в цепи одновибратора 18 запуск его не производится ввиду разрыва контактов 33 реле 25. При замыкании контактов 42 штангой 19 к источнику 38 питания подключается обмотка реле 23, контакты 30 которого ь устанавливаются в переключенное по" ложение, согласуя при этом фазу сигнала. BT 4 и источника 39 питания пере" менного тока обмот.ки 9 возбуждения исполнительного двигателя 8 для обеспечения направления движения в ту же сторону магнитопровода 1. Одновременно с вышеуказанным при замыкании контактов в цепи одновибратора 14 программатор 12 замыкает обмотку ре" ле 26, контакты 34 которого замы1038925

10 каются, тем самым запускается одновибратор 14 и на его выходе вйрабдтывается импульс постоянного тока малой длителнности. Импульс поступает на обмотку реле 28, которое своими контактами 36 подключает на время длительности импульса одновибратора сеть источника переменного тока к цепи обмотки 7 управления исполнительного двигателя 8. Вал 10 поворачивает íà >0 некоторый угол магнитопровод 1 и ротор BT 4, мен ьший угла шага укладываемой обмотки, причем в том же направ" лении, что и предыдущий шаг поворота магнитопровода 1. На выходной обмот- 15 ке 5 ВТ 4 появляется сигнал рассогласования, который отрабатывается до следующего нулевого положения, о чем преобразователь 13 сигнализирует программатору 12. Последний выдает 2р сигнал на запуск привода 40 проводоводителя 2, который начинает двигать" ся влево, разрывая контакты 42-44.

В результате этого обесточиваются реле 23, контакты 30 которого уста" 25 навливаются в исходное положение, и реле 2б, размыкая свои контакты 34.

Далее работа устройства при выполнении волновой обмотки производится аналогично. 30

Число шагов волновой обмотки считывается преобразователем 13 и вводится в программатор 12 и при достижении числа. шагов, соответствующего изменению направления обхода специально предусмотренным реле, работой которого управляет программатор (не показано), происходит изменение фазы

° сигнала, поступающего от источника

39 переменного тока через контакты

36 и 37, на противоположное, тем са. мым обеспечивается обратный ход волновой обмотке. По количеству шагов судят о количестве изменений направлений обходов и количестве обходов, по достижении заданного числа кото.рых программатор останавливает обмоточный станок.

Таким образом, расширение области применения предлагаемого устройства по сравнению с известным определяется тем, что оно позволяет осуществлять укладку обмоток в пазы как ротора, так и статора различных типоразмеров, укладку различных типов обмоток, как секционной, так и волновой, с различным их шагом и числом вит ков.

ТочноСть поворота магнитопровода на пазовый шаг составляет 4-5 угловых секунд. Ориентация наматываемого проводника относительно паза магнитопровода обеспечивается с точностью

10-20 угловых секунд, Устройство по- эволяет укладывать обмотку в,пазы как магнитопровода, так статора и ротора.

1038925

Составитель А. Мирзабеков

Редактор И. Рачкулинец Техред Т. Маточка Корректор Ю. Макаренко

«ЮЮ « ° в 4

Заказ 6229/54 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«аг «

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4