Способ изготовления витых ленточных магнитопроводов электрических машин и устройство для его осуществления

), гдеЬ и 1 1 Ы - .з ражения тор ром огии лек- оватва асвой ро- ом ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструк ский и технологический институт элект ашиностроения(56) Авторское свидетельство СССРМ 1480031, кл. Н 02 К 15/02, 1986.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВИТЫХЛЕНТОЧНЫХ МАГНИТОПРОВОДОВЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к технологии изготовления витых магнитопроводов, электрических машин и может быть использованов электротехнической промышленности.Цель изобретения - улучшение качествамагнитопроводов путем уменьшения расшихтовки. Особенностью предлагаемогоспособа является то, что в процессе прокатки зубчатой ленты в конических валках, одиниз которых является подвижным, на каждом1-ом шаге зубцовой зоны измеряют текущиезначения ширины зуба 1 и ширины паза Ьи находят накопленную погрешность из выИзобретение относится к технол изготовления витых магнитопроводов трических машин и может быть исполь но в электрической промь 1 шленности,Цель изобретения - улучшение кач магнитопроводов путем уменьшения щихтовки. На фиг.1 представлен участок зубц зоны ленты магнитопровода до и после катки для двух случаев: навивка с ради1=1- соответственно ширина зуба и паза эталонного магнитопровода. Расстояние между валками измеряют в процессе прокатки в зависимости от знака накопленной погрешности до тех пор, пока ее значение не будет равно нулю, или ее знак не изменится на противоположный, причем при знаке "+" указанное расстояние увеличивают, а при знаке "-" уменьшают, Изобретение раскрывает также выполнение устройства для осуществления предлагаемого способа, включающее конические валки, один из которых снабжен приводом, вычислительное устройство, устройство измерения длительности временного интервала. формирователь импульсов, логическое устройство, оптоэлектронный датчик и аналоговый коммутатор. Изобретение позволяет контролировать знак накопленной погрешности, характеризующий расшихтовку зубцов в пазу навиваемого магнитопровода, изменять в зависимости от него расстояние между валками, получить расшихтовку, не превышающую допустимую. 2 с. и 1 з,п ф-лы, 5 ил,кривизны, соответствующим расчетному Рр (номинальному), и шириной паза 1 п =1 л: (1) навивха с радиусом кривизны Вь меньшим расчетного, и шириной паза ЬЬ (11), где 1 и - ширина паза эталонного магнитопровода; на фиг,2 - интервалы времени прохождения зуба тз и паза тл относительно неподвижной точки регистрации при навивке расчетного магнитопровода(1) и магнитопровода с меньшим радиусом кривизны ( 1);на фиг,З- принципиальная схема устройства для изготовления витых ленточных магнитопроводов электрических машин; нафиг,4 - зона деформации ленты в предлагаемом устройстве, вид сбоку; на фиг.5 - расположение лазера относительно зоныдеформации зуб атой ленты магнитопровода,Сущность предлагаемого способа заключается в следующем, 10Ленту электротехнической стали с заранее вырубленными пазами прокатывают вконических валках. При этом происходит изгиб ленты по радиусу в сторону с большейтолщиной материала. Шаг зубцовой зоны, 15постоянный по высоге зуба у исходной ленты, становится переменной величиной у навитой ленты (фиг.1), Величина шага зависиткак от расположения линии измерения повысоте зуба, так и от радиуса кривизны навиваемого магнитопровода, При фиксированной линии измерения относительнооснования зуба шаг зубцовой зоны зависиттолько От радиуса кривизны. Так как зубмагнитопровода не деформируется, то изменяется только ширина паза, Радиус кривизны Б связан с шириной паза Епследующей зависимостью:- + +втг 30В-=Ь.+ Ьп,где 7 - число шагов зубцовой зоны магнитопровода на одном витке, величина постоянная;Ь - ширина паза; 351 з - ширина зуба, величина постоянная;Ьс - ширина спинки магнитопровода;йп - расстояние от дна паза до линииизмерения ширины паза и зуба,При поддержании ширины паза постоянной остается постоянным и радиус кривизны навиваемого магнитопровода. Дляэтого на каждом -м шаге измеряют текущеезндчение ширины зуба Г.з и ширины пдздп 1магнитопровода, д затем определяют накопленную погрешность из выраженияПА=1 ( - "- - ) (1)- -и -пОтношение О Г., является величинойпостоянной; его определяют по параметрамэталонного магнитопровода, В качествеэталонного выбирают магнитопровод, имеющий номинальные размеры, Знак суммы вформуле (1) означает. что накопленная погрешность является интегральной оценкойпогрешностей, имевших место на предыдущих шагах. Минимум накопленной погрешности обеспечивает нахождение радиусакривизны навиваемого магнитопроводд в допустимых пределах. С целью поддержания минимума накопленной погрешности признаком направления перемещения валка является знак накопленной погрешности, Так как величина накопленной погрешности на предыдущих шагах суммируется, то направление перемещения валка выбирают таким, чтобы знак погрешности на текущем шаге стал противоположным знаку накопленной погрешности. Если накопленная погрешность имеет знак "плюс", то расстояние между валками увеличивают, что приводит к увеличению радиуса кривизны В и ширины паза навиваемого магнитопровода и к переходу к отрицательному знаку текущей погрешности, При отрицательном знаке накопленной погрешности расстояние между валками уменьшают, что приводит к уменьшению радиуса кривизны Р и ширины паза и к переходу к положительному знаку текущей погрешности, т,е, расстояние между валками изменяют до тех пор, пока накопленная погрешность не станет равной нулю или ее знак не изменится на противоположный,Отношение ширины паза и зуба можно определять косвенно через время прохождения паза и зуба относительно неподвижной точки регистрации (фиг,2) в зоне деформации магнитопровода, В этом случае справедливо соотношение1 з Ч тз тз1 и Ч тп пгде Ч - скорость движения ленты;тз - интервал времени прохождения -го зуба;тп - интервал времени прохождения -Го паза,Устройство (фиг.З) содержит неподвижный 1 и подвижный 2 конические валки, при- ВОД 3 пОДВижного Вдлкд, состоящий, например, из электродвигателя 4 с редуктором, винтовой пары 5 и цапфы 6, оптоэлектронный датчик, включающий излучатель, например, лазер 7, и приемник 8 излучения, формирователь 9 импульсов, устройство 10 измерения длительности временного интервала, включающее генератор 11 импульсов, инвертор 12. элементы 2 И 13 и 14, формирователи 15 и 16, счетчики 17 и 18 импульсов, регистры 19 и 20 и шину 21 сброса; вычислительное устройство 22, логическое устройство 23 и аналоговый коммутатор 24. На фиг.З и 5 обозначены также отражающие поверхности 25. зубчатая лента 26 и витой магнитопровод 27.Устройство работает следующим образом, 17059675 1 О Лента электротехнической стали с предварительно вырубленными пазами прокатывается в конических валках 1 и 2 и изгибается по радиусу в сторону эубцовои зоны, Зубцы ленты, проходя через оптоэлектронный датчик, прерывают луч лазера 7 и вызывают появление информационного импульсного сигнала на выходе приемника 8 излучения, Применение лазера в качестве источника излучения позволяет повысить точность измерения временных интервалов, а также удалить источник и приемник излучения из зоны деформации, как, например, показано на фиг.5, когда используются отражающие поверхности 25.Формирователь 9 импульсов формирует крутые фронты указанного импульсного сигнала. Длительность информационногп импульса равна интервалу т; времени прохождения зуба магнитопровода, а длительность информационной паузы равна интервалу Ь времени прохождения паза магнитопровода относительно оптоэлектронного датчика, являющегося неподвижной точкой регистрации в зоне деформации ленты (фиг.2). Устройство 10 измерения длительности временного интервала определяет длительность информационных импульса и паузы. Фронт информационного импульса с формирователя 9 импульсов через формирователь 15 короткого импульса сбрасывает счетчик 17 импульсоо и разрешает прохождение счетных импульсов с генератора 11 на вход счетчика 17. Кроме того, импульс с формирователя 15 записывает содержимое счетчика 18 импульсов в регистр 20 и разрешает считывание информации с регистров 19 и 20 вычислительным устройством 22. Спад информационного импульса с формирователя 9 импульсов через формирователь 16 короткого импульса сбрасывает счетчик 18 импульсов, записывает в регистр 19 со счетчика 17 импульсов информацию о длительности импульса на текущем шаге и разрешает поступление через элемент 2 И 14 счетных импульсов с генератора 11 на вход счетчика 18 импульсов, которое продолжается до поступления фронта импульса на следующем шаге. Таким образом, в начале каждого последующего шага с первого или второго информационного выхода устройства измерения длительности временного интервала на соответствующие входы разрешения записи вычислительного устройства 22 поступает информация о длительности информационных импульса и паузы на предыдущем шаге,Вычислительное устройство 22 на каждом 1-м шаге определяет текущее значение погрешности А как разность отношений 15 го 25 30 35 40 45 50 55 1 зЬ/м или - и 1.п/1 , где отношение 1 п/Ь1 пявляется величиной постоянной и вычисляется для магнитопровода, имеющего номинальные размеры. Затем текущее значение погрешности А 1 суммируется с учетом знака с суммарной погрешностью, полученной на и редыдущих шагах. Получен ное значение представляет собой накопленную пог;,ешность,А: ( - "- - )п 1 пДанная информация поступает в логическое устройство 23, где анализируются знак и значение накопленной погрешности, Логическое устройство имеет два выхода: "Знак +" и "Знак-", Логическая единица на одном из входов соответствует одноименному знаку накопленной погрешности, Нули на обоих выходах означают равенство нулю накопленной погрешности. Сигналы с выходов логического устройства 23 поступают на входы аналогового коммутатора 24, на выходе которого формируется или нулевой сигнал (при нулевых сигналах на входах), или положительное напряжение Ь (при единичном сигнале на выходе "Знакт" логического устройства) или отрицательное напряжение -1.1 (при единичном сигнале на выходе "Знак-" логического устройства 23)Сигнал с выхода аналогового коммутатора 24 поступает на вход привода 3, который через винтовую пару 5 и цапфу б перемещает подвижный валок 2. причем при положительном напряжении на входе привода 3 валок 2 перемещается в сторону увеличения, а при отрицательном напряжении - в сторону уменьшения зазора между неподвижным 1 и подвижным 2 валками.Предлагаемое техническое решение характеризуется тем, что изменение расстояния между валками осуществляется в зависимости от результата контроля выходного параметра (знака накопленной погрешности), непосредственно харак 1 еризующего расшихтовку зуба в пазу. при этом компенсируется влияние на расшихтовку как отклонений толщины ленты, так и качества поверхности. неоднородности материала, скорости прокатки, проскальзывания ленты и дрчто позволяет получить меньшую расшихтовку, не превышающую допуск на данный параметр в классических магнитопроводах.Формула изобретения 1. Способ изготовления витых ленточных магнитопроводов электрических машин, согласно которому ленту электротехнической стали с пазами прока 1705967тывают в конических валках, а в процессе прокатки изменяют толщину ленты путем изменения расстояния между валками, от л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества магнитопроводов путем уменьшения расшихтовки, на каждом шаге эубцовой эоны измеряют текущие значения ширины зуба и ширины паза ленты, определяют накопленную погрешность иэ выраженияд: ( - "- - ),1 и -игде А - накопленная погрешность;- текущий номер шага эубцовой эоны; ., - ширина зубца на 1-м шаге: Ь - ширина паза на 1-м шаге;з - ширина зубца эталонного магнитопровода;и - ширина паза эталонного магнитопровода,а толщину ленты изменяют в зависимости от знака накопленной погрешности до тех пор, пока ее значение не станет равным нулю или знак не изменится на противоположный, при этом толщину ленты увеличивают при положительном знаке накопленной погрешности и уменьшают при отрицательном. 2, Устройство для изготовления витыхленточных магнитопроводов электрическихмашин, содержащее неподвижный конический валок и подвижный конический валок с5 приводом, вход которого связан с выходомвычислительного устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшениякачества магнитопроводов путем уменьшения расшихтовки, оно снабжено устройст 10 вом измерения длительностивременного интервала, формирователемимпульсов, аналоговым коммутатором, логическим устройством и оптоэлектроннымдатчиком, имеющим излучатель, через фор 15 мирователь импульсов подключенным квходу устройства измерения длительностивременного интервала, первый и второй информационные выходы которого соединеныс соответствующими входами разрешения20 записи вычислительного устройства, а еговыход через логическое устройство подключен к входу аналогового коммутатора, выходкоторого подключен к входу привода подвижного конического валка,25 З,Устройствопоп 2,отличающеес я тем, что излучатель оптоэлектронногодатчика выполнен в виде лазера,1705967 Составитель Т,Калашникоктор А.Огар Техред М. Моргентал тор М.Демч Т ССС оизводственно.издательский комбинат "Пат жгород, ул. Гагарина Заказ 201 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5