Устройство для управления дозированием пропиточного состава обмоток электрических машин

ОПИСАНИЕИЗОБР.ЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 959043(22) Заявлено 230780 (21) 2964857/18-24 5 М) М. Кл.з С 05 0 11/00 6 01 Р 13/00 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет . -Опубликовано 15. 09.82,Бюллетень Мо 34 Дата опубликования описания 17,09,82(71) Заявител Всесоюзныин ательский проек электрических м научно-исслед тут технологи ТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДОЗИРОВАНИЕМОПИТОЧНОГО СОСТАВА ОВМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКМАШИН2 5 5 0 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 цторым входом которого соединен выход второго переключателя режима работы, а выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго элемента запрета Г 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 входячейки "Включить" соединен с выходомячеек сброса,а вход ячеек"Отключить"с выходом одной из счетных ячеек 12).Недостатками известного устройстваявляются невозможность оптимизациидозирования н условиях технологического процесса пропитки обмоток электрических машин из-за отсутствия контроля степени заполнения структурыобмотки статора, ограниченность Функциональных возможностей известного 10устройства из-за невозможности его использования в электрических машинахсредней и малой мащности,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства и повышение точности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеегенератор импульсов, формировательсчетных и сбрасынающих импульсов,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 элементИ, третий триггер и датчики дозы,подключенные через. соответствующиепреобразователи напряжения к вторымвходам элементов сравнения, выход од- З 0ного из которых через генератор импульсов связан с вторым входом первого элемента И и через третий триггерс третьим входом первого элемента И,а выход другого подключен к второму 35входу второго триггера, причем второй вход генератора импульсов соединен с выходом элемента задержки,с вторым входом третьего триггераи с входом первого триггера, выход 40первого элемента И через формироватетель счетных и сбрасывающих импульсонсвязан с первым исполнительным органом и с входом элемента задержки,а выход тензодатчика соединен.с вхо-. 45дом второго элемента И, выходом под".ключенного к второму исполнительномуоргану.На чертеже изображена блок-схемапредложенного устройства.50Устройство для управления дозиронанием пропиточного состава содержитстатор 1 с подлежащими пропитке верхней и нижней лобовыми частями обмотки2 и 3 соответственно. Статор 1 связан механически с тензодатчиком 4,выход которого связан с одним извходов второго элемента И 5, которыйявляется элементом запуска, а второйвход последнего соединен с блокомуправления технологической линией(не показано). Выход элемента И 5связан с вторым исполнительным органом электромагнитным клапаном-отсекателем сосуда с жидкостью 7, например, пропиточным состаном. Внутри 5и 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 формулойо "о где Ьо - высота лобовой части обмотки статора; 20 - длина шага между смежнымизубцами сердечника статора.Ориентация проводников в лобовых частях обмотки статора на протяжении паза допускает в приближении смоделировать обмотку статора по ширине электродов емкостного датчика с помощью 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 х(й) во времени в направлении оси вращения выражается формулойЬ ъх=о"о ъ,а,н,а, аРъ.М1 . в которой член х определяется из зависимости 1ах.ю ахЪ) 1, которая является решением формулы хагена-Пуайзеля в дифференциальной форме хдх г 4ю в где а =т з 1 п д Ь: тН+ -: 6 - радиус капилляра; - удельный. нес пропиточногосостава; Ы - угол наклона системы капилляров к горизонтали; Н - высота уровня столба пропиточного состана до впускного сечения системы капилляров лобовой части обмотки; 6 - поверхностное натяжение; Е - диэлектрическая проницаемость Ьвоздуха Й - диэлектрическая проницаемостьпропиточного состава; 3 - площадь электрода емкостногодатчикаЙ - расстояние между электродами; 4,а - технологический допустимыйтзазор 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 рабочую 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 б, одновремен" но 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 9ную плоскость на 180 О, в результатечего разгружается тензодатчик 4, чтоснимает подачу разрешающего сигналана одном из входов элемента запуска5, закрывается электромагнитный клапан-отсекатель б и на период поворо та статора 1 прекращается подачапропиточного состава на обмотки статора 1 из сосуда 7.После поворота статора 1 и установки его на рабочую позицию, он своим 45 весом снова нагружает тензодатчик4, с выхода которого, при уже имеющемся в наличии на одном из входовэлемента 5 запуска сигнала с первогополупериода процесса из блока управ ления технологической линией, навторой из входов элемента 5 запускаснова подается разрешающий сигнал,при котором открывается электромагнитный клапан-отсекатель б, 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 верхняялобовая часть обмотки 2 оказываетсяв зоне контроля емкостного датчика9 канала минимальной уставки. Таккак ее значение много больше, чем 65 соответствующая уставказадатчика 1 О 52025 30 канала минимальной уставки. Значение сигнала на выходе преобразователя 11канала 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 сбрасывающихимпульсов. 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 21временной 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 вертикаль30 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 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 1 О продолжается заполнение нижней лобовой части 3, которая после поворота статора 1 оказалась в зоне контроля емкостного датчика 8 канала макси мальной уставки. 15Ц 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 состоя" ние. 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 180 О в ис ходное рабочее положение. При этом, перепад напряжения, образованный при переводе триггера 23 с единич- ного в нулевое состояние, который указывает на то, что процесс дози рования, т.е. процесс пропитки обмотки статора 1 окончен, передается в общий блок. управления технологической линией и, по соответствующей команде из упомянутого блока управ ления, на входе "Пуск" элемента 5 запуска снимается (не показан) запускающий сигнал, а с данной рабочей позиции технологической линии снимается пропитанный статор 1. 50После установки следующего статора на рабочую позицию технологической линии цикл дозирования пропиточного состава автоматически снова повторяет- Сяа 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 изобретенияУстройство для управления дозированием пропиточного состава обмотокэлектрических машин, содержащее генератор импульсов, формирователь счетных и сбрасывающих импульсов, задатчики, подключенные к первым входамсоответствующих элементов сравнения,первый триггер, а также исполнительные органы, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностии расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит тензодатчик, последовательно соединенные элемент задержки, второй триггер и первый элемент И, а также второй элементИ, третий триггер и датчики дозыподключенные через соответствующиепреобразователи сигнала к вторымвходам элементов сравнения, выхододного из которых через генераторимпульсов связан с вторым входом первого элемента И и через третий триггер - с третьим входом первого элемента И, а выход другого подключенк второму входу второго триггера,причем второй вход генератора импульсов соединен с выходом элементазадержки, с вторым входом третьеготриггера и с входом первого триггера,выход первого элемента И через формирователь счетных и сбрасывающихимпульсов 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 723524, кл. С 05 0 7/06, 1980.2. Авторское свидетельство СССР9 569857, кл. С 01 Г 13/00, 1977прототип),959043 актор Н. Во илиалППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,аказ 7015/6 ВНИИПИ по д 113035, Составитель Л. Цаллаговавик Техред Л, Пекарь Корректор О. Била Подписита СССРытий .наб., д. 4/5 Тираж 914осударственного комитеам изобретений и откросква, Ж"35, Раушская