Устройство для контроля параметров катушек индуктивности в процессе намотки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ В ПРОЦЕССЕ НАМОТКИ, содержащее металлическую ось дбржатель каркаса контролируемой катушки индуктивности , соединенную механически с блоком электропривода, первое и второе реле, световой индикатор, усилитель, автогенератор, содержащий транзистор, соединенный базой через первый резистор с первым выводом регулируемого резистора, соединенногю вторым вьюодом с первой входной клеммой автогенератора , третьим выводом - с второй вхо; ной клеммой автогенератора и с первыми выводами первого конденсатора, второго регаистора, подстроенного конденсатора , соединенных вторыми выводами с эмиттером транзистора, соединенного коллектором через параллельный колебательный контур и третий резистор « с собственной базой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля,. в него введены фильтр низкой частоты, полосовой фильтр высокой частоты, вьшрямитель, ампл . тудный детектор, пороговый элемент, . . звуковой сигнализатор, первая и вторая входньге клеммы автогенератора электрически соединены соответственно с Bbfводом контролируемой катушки индуктивгности и с металлической осью-держателем контролируемой катушки индукти&ности , выходная клемма автогенератора соединена с передающей ан енной, со&диненной электромагнитной связью с приемной антенной, соединенной через усилитель с входом фильтра низкой чаототы и с входом полосового фильтра высокой частоты, соединенного выходом через амплитудный детектор и пороговый g элемент с управляющим выводом первого .реле, соединенного первым комму (Л тирующим выводом с входом звукового сигнализатора, вторым коммутирующим выводом - с первым входом блока элекгрропривода , соединенного BTOpbnvi входом с первым коммутирующим выводом второго реле, соединенного вторым коммути рующим выводом с входом световогЬ индикатора, управляющим выводом - с ; выходом выпрямителя, соединенного , входом через фильтр низкой частоты с выкспом усилителя, автогенератор сое . динен жесткой механической связью с металлической осью-держателем каркаса J контролируемой катушки иадуктивйости ,и дополнительно содержит второй конденсатор и умножитель емкости, соединенный выходом с эмиттером транзистора , входом - о первой входной мой автогенератора, соединенного вь ходной клеммой через второй конденсатор с коллектором транзистора, 2, Устройство по п 1, о т л и - чающ-ееся тем, что умножитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1048429 А

3(51) G- 01 R 31/02 (2 1 ) 343 6344/18-2 1 (22) 1 0.05.82 (46) 15. 10,83. Бюл. М 38 (72) Э. И. Арш (71) Днепропетровский ордена Трудового

Красного Знамени государственный универ- ситет им. 300-летия воссоединения

Украины с Россией. (53) 621. 317. 79 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 287186, кл. G 01 R 31/02, 1970, 2. Патент США ¹.3022019, кл. 242-9, 1962 (прототип). тудный детектор, пороговый элемент, .звуковой сигнализатор, первая и вторая входные клеммы автогенератора электрически соединены соответственно с выводом контролируемой катушки индуктивности и с металлической осью-держателем контролируемой катушки индуктив ности, выходная клемма автогенератора соединена с передающей антенной, сое диненной электромагнитной связью с приемной антенной, соединенной через усилитель с входом фильтра низкой частоты и с входом полосового фильтра высокой частоты, соединенного выходом через амплитудный детектор и пороговый элемент с управлявшим выводом первого . .реле, соединенного первым комму тирующим выводом с входом звукового сигналиэатора, вторым коммутирующим выводом - с первым входом блока электр ропривода, соединенного вторым входом р

: с первым коммутирующим выводом второго реле, соединенного вторым коммути . рующим выводом с входом светового индикатора, управляющим выводом — с;. CO

: выходом выпрямителя, соединенного 4ь .входом через фильтр низкой частоты с выходом усилителя, автогенератор соединен жесткой механической связью с металлической осью-держателем каркаса контролируемой катушки индуктивности ,и дополнительно содержит второй конденсатор и уыножитель емкости, соединенный выходом с эмиттером транзиотора, входом - с первой входной клем.-. . мой автогенератора, соединенного выходной клеммой через второй конденса тор с коллектором транзистора.

2. Устройство по п 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что умножитель (54)(57) l. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ В DPOUECCE НАМОТКИ, содержащее металлическую осьдержатель

C) каркаса контролируемой катушки индуктивности, соединенную механически с блоком элекчропривода, первое и второе реле, световой индикатор, усилитель, автогенератор, содержащий транзистор, соединенный базой через первый резистор с первым выводом регулируемого резистора, соединенного вторым выводом с первой входной клеммой автогенерато- ра, третьим выводом — с второй входной клеммой автогенератора и с первыми выводами первого конденсатора, второго ревистора, подстроечного конденсатора, соединенных вторыми выво- дами с эмиттером транзистора, соединенного коллектором через параллельный колебательный контур и третий резистор ° с собственной базой, о т л и ч а ю— щ е е с. я тем, что, с целью повышения точности контроля,,в него введены фильтр низкой частоты, полосовой фильтр высокой частоты, выпрямитель, амплиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ = i

1048429 емкости содержит четвертый, пжый и шестой резисторы и операционный усилитель, соединенный выходом через четвертый резистор с первым собственным входом, через пятый резистор - с

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к средствам контроля величины индуктивности катушек в процессе намотки, и может быть использовано для производств 5 ва катушек индуктивности с помощью намоточных станков.

Известно .устройство для выявления короткозамкнутых витков в катушках индуктивности, содержащее автогенератор, собранный по схеме с общей базой, колебательный контур автогенератора, образованный из проверяемой катушки индуктивности и собственной емкости этой катушки, челнок, источ-. ник питания 11)

Недостатком данного устройства является низкая точность контраля вследс т вие того, что цепь питания автогенератора проходит на коллектор .его тран- 26 зистора через резистор, корпус станка, челнок и контролируемую катушку, что приводит к влиянию на режим автогенератора изменений сопротивления катушки и сопротивлений контактов, что снижает точность контроля момента замыкания витков в процессе намотки катушки.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство изготовления элементов электрической 30 цепи, содержащее металлическую ось держатель каркаса контролируемой катушки индуктивности, соединенную механически с блоком электропривоца, первое, второе реле, световой индикатор, усиди- З5 тель, автогенератор, содержащий транзистор, соединенный базой через первый резистор с первым выводом регулируемого резистора, соединенного вторым вы» водом с первой вхОднОй клеммой автоге- 40 нератора, третьим выводом - с второй входной клеммой автогенератора и с пер» выми выводами первого коНденсатора, второго резистора, подстроечного конден сатора, соединенных вторыми выводами выходом умиожнтеля емкости, соединенного через шестой резистор с вт DpbIM в ходом операционного усилителя и с входом ум Ожителя емкости.,",. эмиттером транзистора, соединенного коллектором через параллельный колеба тельный контур и третий резистор с собственной базой (2)

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля в области низких частот, так как емкостная связь между контролируемой катушкой и колебательным контуром с понижением частоты становится очень малой, что приводит к недостаточной точности фиксации момента О«Ончания намотки, катушек с

НЕВЫСОКОЙ дОбротНОСтьЮ, а та«жЕ К преждйвременному отключению намоточного стан » Низкая точность контроля обусловлена также невозможностью обнаружения короткозамккутых витков в щх » пессе намотки.

Uem изобретения - повышение точности контроля.

Поставленная пель достигается тем, что в устройство для контроля параме в ров катушек индуктивности, содержащее металлическую ось-держатель каркаса контропируемой катушки индуктивности, соединенну о механически с блоком елею» ропривода, первое и второе реле, световой индикатор, усилитель, автогеиэрйтор, содержащий транзистор, соединен ный базой через первый резистор с первым выводом регулируемого резрстора, соединенного вторым выводом с первой входной клеммой автогенератора, третьим: вывОдом " с второй вхошк и клеммой автогенератора и с первыми выводами первого конденсатора, второго резистора, подстроечного конденсатора соединенных

ВТОРЫМИ ВЫВОДаМИ С эмИттЕРОМ,.тРакэжтОра, соединенного коллектором через па раллельный колебательный контур и третий резистор с собственной бабой, введены фильтр низкой частоты, полосовой фильтр высокой частоты, выпрямитель, амплитудный детектор, пороговый эле: мент, звуковой сигнализатор, первая

1048429 и вторая, входные клеммы автогенератора электрически соединены соответственйо с выводом контролируемой катушки индук-. тивности и с металлической осью-держа телем контролируемой катушки индуктив 5 ности, выходная клемма автогенератора соецинеиа с передающей антенной, соединенной электромагнитной связью с приемной антенной, соединенной через усилитель с входом фильтра низкой час тоты и с входом полосового фильтра вы. сокой частоты, соединенного выходом через амплитудный детектор и пороговый элемент с управляющим выводом первого реле, соединенного первым ком 15 мутирующим выводом с входом звукового сигнализатора, вторым коммутирую- щим выводом - с первым входом блока-. электропривода, соединенного вторым входом с первым коммутирующим вью: 20 водом второго реле, соединенного вторим коммутирующим выводом - с входом све- тового индикатора, управляющим выводом - с выходом выпрямителя, соединен ного входом через фильтр низкой частоты,2З с выходом усилите4м4 автогенератор

1 соединен жесткой механической связью с металлической оськ держателем карие.са контролируемой катушки индуктивности и дополнительно содержит второй конден-.30 сатор и умножитель емкости, соеди- ненный выходом с эмиттером транзисто ра, входом - с первой входной клеммой . автогенератора, соединенного выходной : клеммой через второй конденсатор,. с коллектором транзистора.

Кроме того, умножитель емкости содержит четвертый, пятый и шестой резисторы и операционный усилитель, соединенный выходом через четвертый щ резистор с первым собственным входом, через пятый резистор - с выходом умножителя. емкости, соединенного через шестой резистор с вторым входом операционного усилителя и с входом умно,- 4$ жителя емкости, На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит намоточный станок 1, автогенератор 2, селектив- g) ный приемник 3, блок 4 электропри.вода, . катушку 5 с проводом, металли- . ческую ось-держатель 6 каркаса контро лируемой катушки, контролируемую ка. к тушку 7, транзистор 8, параллельный. у колебательный контур 9, второй конден» сатор 10, умножитель 11 емкости, первую 12 и вторую 13 входные клеммы автогенератора 2, первый конденсатор 14, второй резистор 15, подстроечный конденсатор 16, третий резистор 17, первый резистор 18, регулируемый резистор 19, передающую 20 и прием» ную 21 антенны, усилитель 22, фильтр

23 низких частот, выпрямитель 24, второе реле 25, световой индикатор 26, палосовой фильтр 27 высоких частот, амплитудный детектор 28, пороговый элемент 29, первое реле 30, звуковой сигналиэатор 31, операционный усилитель 32, четвертый 33, пятый 34 и шестой 35 резисторы.

Устройство работает следующим образом.

Катушка 7 индуктивности образует своими витками емкость относительно металлической оси 6, соединенной с общей шиной устройства через клемму 13. Вывод катушки 7 соединяется с клеммой 12 автогенератора 2. Емкость катушки 7 замыкает обратную связь . базовой и эмиттерной цепи транзистора 8, что обеспечивает автогенерацию. . Перед началом работы автогенератор 2 настраивается конденсатором 16 так, чтобы при выходе емкости катушки 7 за пределы допустимых значений (при заданном числе витков катушки 7) автогенератор 2 переходил в режим прерывистых (низкочастотных) колебаний. Этот режим соответствует незначительному превышению постоянной времени с д цепи автосмещения, включающей катушку 7, умножитель 11 емкости, резистор 15, подстроечный конденсатор 16 над поо,л тоянной времени < колебательного контура 9.

После настройки автогенератора 2 на указанный режим с учетом параметров заданных по технологии производства катушки 7 приступают к намотке. Начало катушки зачищают, укрепляют в нуж ной точке каркаса и подключают к клемме 12 на входе умножителя 11 емкости.

Затем включают привод намоточного стан-! ка. При этом автогенератор вращается совместно с катушкой. Так как в начале процесса намотки собственная емкость катушки 7 мала (э «

1048429 и реле 25 находится в отключенном состою ни

При намотке собственная емкость катушки 7 увеличивается, умножитель 11 емко и усили ет э т процесс. При 5 достижении условия сз > с за счет увеличения собственной емкости катушки 7 (при достижении заданной вели- . чины индуктивности наматываемой катушки) происходит переход автогенера1О тора 2 в режим прерывистой генерации.

Низкочастотный сигнал проходип через фильтр 23" низкой частоты, выпрямляется выпрямителем 24 и включает реле 25, контакты которого включают световой индикатор 26 и с помощью бло . ка привода 4 останавливают станок l.

Применение умножителя емкости ll раоширяет диапазон номинальных значений индуктивностей, подлежащих изготовлению

20 катушек., Корректировка момента остановки станка 1 с целью получения строго заданных значений индуктивности может быть осуществлена дополнительной .

25 подстройкой конденсатора 16, что обеспечивает опережающее срабатывание реле 25. Это исключает влияние выбега станка 1 после отключения.

В случае, если в процессе намЖки при высокочастотных колебаниях BBToFe»" нератора 2 возникает короткое замыкание витков, входная емкость умножите ля 11 емкости ступенчато .уменьшаеч ся, что приводит к уменьшению напряжений на клемме 12 s на выходе умно 35 жителя 11 емкости. Уменьшение напряжения на выходе умножителя 11 емкооти способствует уменьшению отрицательной обратной связи по переменному напряжению и, вследствие этого, повышению амплитуды выходного напряжения автогенератора 2.Одновременно уменьшающееся напряжение на клемме 12 воздействует на управляющий электрод регулируе« мого резистора 19, ч го вызывает дополнительное повышение выходного напряжения автогенератора 2. Это напряжение подается через антенны 20 и 21 на вход усилителя 22 и приемника 3 и через фильтр высокой частоты 27 и амплитудный детектор 28 —. на вход порогового элемента 29, который срабатывает при увеличении заданного. уровня сигнала и включает реле . 30, контакты которого выключают блок электропривода 4 намоточного станка. 1 и включают звуковой сигнализатор 31. Установка йорогового элемента подбирается для конкретной катушки индуктивности исходя из илия»ния замыкания одного слоя намотки.

Автогенератор 2 настраивается в режиме непрерывных колебаний на среднее значение амплитуды.

Таким образом, предложенное устройство позволяет контролировать момент окончания намотки катушки 7 с заданной величиной индуктивности и обнаруживать наличие юроткозамкнутых витков в про»цессе намотки, что повышает точность юнгроля. Использование ближней телеметрии и фиксации момента перехода автогенератора 2 в режим прерывистой генерации за счет увеличения постоянной времени цепи автосмещения также повышает точность контроля, особенно при производстве катушек с невысоюй добротностью.

1048429 .

Составитель В. Дворкин

Редактор K. Волошук Тирад Л.Пилипенко Корректор 1 . pen

Заказ 7926/52 Тираж 710 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР до делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушакая наб., д. 4/5

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