Устройство для намотки сердечников трансформаторов

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 792329(51)М, Кл,Н 01 Г 41/04 Государственный коиитет СССР ло делаи изобретений н открытий( 54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ СЕРДЕЧНИКОВТРАНСФОРМАТОРОВ Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления трансформаторов и может бытьиспользовано в электротехнической промышленности. 5В основном авт. св. й 567182 описано устройство для намотки сердечников трансформаторов 1),Устройство содержит тянущие барабаны, на которые надета замкнутая стру Она с узлом закрепления конца провода,приспособление для Фиксации сердечников и механизм для подачи запасапровода, состоящий иэ двух кареток,установленных по обе стороны сердечников с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим параллельно осям сердечников, а накаждой иэ каретокф установлен подпружиненный толкатель, несущий на концах 20ролики, и два копира, каждый из которых взаимодействует с одним из роликов.Перед началом намотки в устройствовводят отрезок провода, длина которого 15соответствует суммарной длине всехвитков обмотки трансформатора,В процессе намотки трансформаторазапас провода непрерывно перемещается между рабочими органами устройст ва, сокращаясь, по мере вматывания витков в трансформатор.Вследствие сокращения запаса прововода линейное перемещение упомянутых выше роликов с проводом намотки также пропорционально сокращается в то время как скорость, а следовательно, и длительность циркулирования протягивающей струны с концом этого провода в каждом цикле в продолжение всего процес" са на.отки остаются неизменными. Поэтому по мере вматывания провода в трансформатор и уменьшения остающегося запаса, длительность работы взаимодей" ствующих между собой рабочих органов циркулирующей струны и роликов - все более и более становится различной.В результате, ролики, время работы которых от цикла к циклу уменьшается, придя в исходную позицию для получения провода от протягивающей струны, в каждом последующем цикле все дальше простаивают в ожидании подхода к ним протягивающей струны с проводом, Вследствие этого эффективность работы устройства падает, коэффициент использования его машинного времени от цикла к циклу-неуклонно уменьшается.Целью настоящего изобретения является повышение производительности.Поставленная цель достигаетсятем ,что в устройство введена система управления приводом струны, вы,полйенная в виде двух сервоприводовс блоками коммутации, двух автотрансФорматоров, движки которых кинематически соединены с сервоприводами,адатчика величины прибавки скороси струны, например, гальванометрас уставками, соединенными с блокамикоммутации, датчика защиты системы отперегрузок, например, гальванометрас уставкой нижнего предела, выше устаки верхнего предела эадатчика величины прибавки скорости, причем задат-чик и датчик соединены параллельно иподключены к движкам автотрансформаторов.На фиг. 1 и 2 показано положениеэлементов устройства в процессе на"мотки на фиг, 3 и 4 - общий вид устройства, на. Фиг, 5 - система управленин приводом струны,Устройство для намотки трансформаторов содержит сердечник 1 наматываемого трансформатора, замкнутуюструну 2, связанную с приводом 3 посредством барабанов 4 и 5. На струне2 в точке б закреплен конец провода7. Ролики 8 и 9 имеют раздельныеприводы 10 и 11, управление которымиосуществляется от блока автоматики 12Система 13 управления приводомструны содержит сигнальную лампу 14,регулируемые автотрансформаторы 15 и16, движки которых кинематическисвязаны с сервоприводами 17 и 18,управляемьпи от блоков коммутации 19и 20, задатчик 21 величины прибавкискорости струны и датчик 22 защиты системы от перегрузок. Задатчик21 величины прибавки скорости струны,например, гальванометр с уставкойверхнего предела 23 и уставкой нижнего предела 24, датчик 22 защиты системы от перегрузок, например, гальванометр с уставками 25 и 26 верхнего и нижнего пределов, причем егоуставка нижнего предела 26 установлена "выше" уставки 23 задатчика 21.Исходное положение стрелки 27 задатчика 21 определяется положениемуставки 24, а положение стрелки 28датчика 22 - положением уставки 26.Шкала 29 задатчика 21 градуирована в относительных единицах, напримев процентах (%), а шкала 30 датчика 22 - в значениях силы тока (а)или напряжения (У).В систему 13 входят также следующие элементы: коммутирующий элемент31 - от реле 32, коммутирующие элементы 33 и 34 - от реле 35, коммутирующие элементы 36. и 37 - от реле38, коммутирующие элементы 39 и 40от реле 41 коммутирующие элементы42, 43, 44 " от реле 45, коючутирую"щий элемент 46 - от блока автоматики 12, коммутирующие элементы 47 от реле 35, кнопка 48; коммутирующиеэлементы 49 и 50 задатчика 21, коммутирующий элемент 51 датчика 22; резисторы 52, 53, 54, 55 и 56, вентили 57, 58, 59, трансформатор 601 регулируемый автотрансформатор 61.На станине 62, расположены кронш. тейны 63 и 64. На кронштейнах 63 и 64установлены поворотные барабаны 4 и5, на которые надета замкнутая струна 2, проходящая через окна сердечни(ка 1 закрепленного в приспособлении в, размещенном между барабанами 4и 5, Барабаны 4 и 5 имеют привод 3.По обе стороны от приспособления65 расположены механизмы вытягива% ния запаса провода 7, выполненныев виде кареток 66 и 67, установленныхс возможностью возвратно-поступательного перемещения на направляющих элементах 68 и 69, На каретках 68 и 67 рас- Я положены ролики 8 и 9, закрепленныена подпружиненных штоках 70 и 71, оканчивающихся толкателями 72 и 73, взаимодействующими с копирами 74 и 75.Возвратно-поступательное перемещение кареток 66 и 67 по направляющим68 и 69 осуществляется электроприводами 10 и 11, связанными посредствомтросиков 76 и 77 с барабанами 78 и79.Устройство намотки снабжено такжеэлектромагнитными приводами 80 и 81,управляемыми от блока автоматики 12.Устройство работает следующимобразом.Перед началом намотки на шкале З 29 задатчика 21 уставку верхнего предела 23 устанавливают на риску, соответствующую предварительно вычисленнойвеличине:,Оба 4 О где К - постоянный коэФфициент,длина сердечника наматываемого трансформатора- половина общей, суммарнойдлины провода намоткитрансформатора.Кроме того, перед началом намотки в соответствие с диаметром провода намотки в блоке автоматики 12 задают скорость движения роликов 8 и 9,а в системе 13 управления приводомструны автотрансформатором 61 - начальную скорость струны 2. рг Привод 3 сообщает замкнутой струне2 движение, например против часовойстрелки, и, следовательно, закрепленЯ ный на ней конец провода (точка 6)перемещается сквозь первое (на чертежеверхнее) окно сердечника 1 наматываемого трансформатора справа налево.При прохождении точки б по рабод чей поверхности барабана 4 провод7 отделяется от струны 2. При этомзакрепленный конец провода, следуяза струной образует полузамкнутуюпетлю, захватывающую ролик 9, находящийся в исходном состоянии.После этого по команде из блока автоматики 12 включается привод 11 каретки бб с роликом 9 и перемещает их от сердечника наматываемого трансФорматора влево. При этом ролик 9 протаскивает провоц за незакрепленную к струне ветвь петли через первое окно сердечника 1 до выбора всего отмеренного провода 7 и останавливается в крайнем положении, удерживая провод в натянутом состоянии.Струна с закрепленным концом провода,. продолжая движение проходит через торое окно сердечника 1, а.также о рабочей поверхности барабана 5, где провод 7 вновь отделяется от струны 2 и образует полузамкнутую петлю, которая захватывает ролик 8 при дальнейшем перемещении конца провода, закрепленного на струне 2.После этого включается привод 10 каретки 67 с роликом 8, которые про таскквают провод за незакрепленную на струне ветвь петли через второе окно сердечника 1 до выбора всего отрезка провода. Одновременно ролик 9 также перемещается в ту же сторону, р увлекаемый проводом 7. Ролик 9 создает некоторое натяжение провода.При подходе ролика 9 к сердечнику .1 провод автоматически сбрасывается в него. Происходит это благодаря воздей"ЗО ствкю копкра 74 на шток 70, и одновременному воздействию изгиба направляю" щей 68 на каретку 66. При этом шток 70 принимает наклонное положение, и провод 7 соскальзывает с ролика 9.Пбсле сброса провода каретка бб с роликом 9 возвращаются приводом 11 в исходное положение, где каретка бб Фиксируется блокированным электромагнитом 80.Ролик 8, выйдя в крайнее правое поО ложение, удерживает провод в натянутом состоянии, а струна 2 в это времч второй раз протаскивает через первое окно сердечника 1 конец провода, закрапленный на струне и выводит его на 4 барабан 4, где вновь образуется полу" замкнутая петля. Далее действия уст" ройства намотки повторяются по описанному выше до полного введения отмеренного отрезка провода в сердечник о трансФорматора. По мере вматывания витков в сердечник трансФорматора 1 выбег роликов 8 и 9 с проводом 7 от цккла к циклу сокращается к, например, ролик 8 55 в каждом новом цикле занимает последовательно позиция 8, 8", 8 ф и т. д. (Фкг. 1). Сокращение выбега ролика 8 и аналогично-ролика 9 (Фиг, 2) зависит от длины сердечника 1, к в про- до центном отношении приближенно равно величине К.Пропорционально сокращению выбега ролика 8, сокращается к время его хода до конечной точки 8 (8 ц,84" и т.д.)б Ролики 8 и 9 в процессе намоткикинематически связаны друг с другомпроводом 7 (на схеме не показано) ипоэтому более раннее э .вершение ходаролика 8 в точку 8 вызывает болееранний (на ту же величину К) приходролика 9 в его исходную позицию, гдеон получает провод 7 от струны 2.Привод 3 струны 2 получает пркраще.ние скорости также на величину К, иструна 2 быстрее подводит провод 7 кролику 9 так, что ролик 9 не выстаивает в ожидании подхода струны с проводомВ следующем цикле работы ролик 8приходит уже в точку 8 . Прк этом вредмя хода ролика 8 в точку 8 д, а, сле"довательно, и время хода ролика 9 иисходную позицию, вновь сокращается на величину К, но привод 3 струны2 вновь получает приращение скоростина ту же величкну 4, и струна 2 ещебыстрее подводит провод 7 к ролику 9,так, что ролик 9 не выстаивает в ожидании подхода струны с проводом.В новом цикле работы ролик 8 приходит уже в точку 8 ф, к процесс повторяется по описанному. При этом каждыйраз приращение скорости струны на величину К соответствует сокращению времени хода ролика 9 на ту же величинуК, и в результате работа взаимодействующих рабочих органов протягивающейструны и роликов-оказывается согласованной во времени.Коррекция скорости струны в процессе работы устройств, намотки осуществляется следукщим образом.По завершении каждого цикла работыблок 12 кратковременно закрывает своиэлементы 46. Прк этом включается целпитания реле 41 блока коммутацкк 20элементы 43 и 44 реле 45 - закрываются при включении устройства поднапряжение, подготавливая цели питания реле 41 к 35.Реле 41 срабатывает в его элемент40 включает сервопривод 18, и движокавтотрансформатора 16 перемещается отсвоего исходного (на схеме-нижнего)положения - вверх. В результате, суммарное напряженке на приводе 3 струны2 возрастает. По мере роста напряжения на движке автотрансформатора 16стрелка 27 задатчкка 21 отклоняетсявправо до элемента 50 уставкк 23.При этом вклюыется реле 38, и егоэлемент 36 выключает реле 41, элемент 40 которого выключает сервопрк" вод 18. В результате перемещения движка автотрансформатора 16 в запрограьюированном уставкой 23 пределе. произошло дозированное увеличение напряжения питания привода 3 струны 2 на величину К, и в соответствие с зткм, такое же увеличение скорости движения струны 2Одновременно с выключением сервопривода 18, элементом 37 реле 38 включается реле 35 блока коммутацин 19.При этом элемент 34 реле 35 включает сервопривод 17, который также перемещает движок автотрансформатора 15 вверх. Потенциал на движке автотрансФорматора 15 увеличивается, и. по мере приближения его потенциала к уровню потенциала на движке автотрансформатора 16, стрелка 27 задатчика 21 возвращается в свое исходное положение. По приходе стрелки 27 на нулевую риску шкалы 29, она касается эле.мента 49 уставки 24, и включает реле 32, э.яемент 31 которого выключает сервопривод 17. 15В результате такого последовательного перемещения движковавтотрансформаторов 15 и 16, сначала привод 3 струны 2 получает от автотрансформатора 16 дозированное приращение напря О жения (скорости), а затем - автотрансФорматором 15 компенсируется отклонение стрелки задатчика 21, что обеспечивает ему возможность работы в следующем цикле коррекции. 25В следующем цикле коррекции процесс повторяется по описанному выше.По окончании намотки трансформатора от программного счетчика витков блока автоматики 12 дается команда на возврат движков автотрансформаторов 15 и 16, в их исходное (нижнее) положение цепи реверса приводов 17 и 18 на схеме не показаны), после чего система 13 управления приводом струны вновь готова к работе при намотке сле-З 5 дующего трансформатора.В описываемом устройстве начальный уровень напряжения питания привода 3 струны 2, снимаемый со вторичной обмотки трансформатора 60 и уста- О навливаемый движком автотрансформатора 61 в зависимости от диаметра провода намотки, условно всегда принимается за 1001Ко вторичной обмотке трансформатора 60 подключен делитель напряжения- резисторы 55, 54 плечи которого подобраны так, что с резистора 54 снимается, например, 10 общего уровнянапряжения на обмотке трансформатора 60.Перед началом работы с помощьюкнопки 48 задатчик 21, подключают крезистору 54 делителя напряжения длякалибровки шкалы 29, и резистором 56стрелка 27 задатчика 21 устанавлиВается на риску 10. После этого кнопку калибровки шкалы 29, и резистором56 стрелка 27 задатчика 21 устанавливается на риску 10. После этогокнопку калибровки 48 отпускают, ееконтакты переключаются в исходное положение, и стрелка 27 возвращаетсяна нулевую риску шкалы.В описываемом устройстве для различных диаметров проводов намотки величина одного процента шкалы переменная, и зависит от установленного уровня напряжения на приводе 3, или от установленной начальной скорости струны 2, следовательно, и абсолютная величина прироста скорости струны в устройстве намотки является величиной переменной и прямо зависит от начальной скорости струны, т. е. от диаметра провода намотки, в том заключается одна из положительных качественных особенностей описываемого устройства намотки.Назначение датчика 22 состоит в защите системы перегрузки в процессе работы устройства. Так если, например, при перемещении движка автотрансформатора 16 произойдет отказ контакта между стрелкой 27 и элементом 50 уставки 23, то сервопривод 18 не выключится при достижении заданного уставкой 23 уровня и продолжит перемещения движка автотрансформатора 16, так что ток через задатчик 21 может в несколько раз превысить его предельно-допустимое значение, что приведет к к выходу задатчика 21 из строя.Однако в описываемом устройствепредусмотрена защита системы от такой случайности. Для этого датчик 22через контакты 47 подключен параллельно задатчику 21, При увеличении токачерез задатчик 21 одновременно увеличивается ток и через датчик 22, Придостижении определенного уровня токачерез датчик 22 - его стрелка 28, предварительно подпружиненная элементом51 уставки нижнего предела 26, задатчика 21, отходит от элемента 51 вправо,и цепь реле 45 - обрывается. Элементы42 реле 45 включают сигнальную лампу14, а элементы 43 в блоке коммутации20 разрывают цепь реле 41, и привод18 - выключается,Аналогично осуществляется защитасистемы от перегрузки при отказе контакта между стрелкой 27 и элементом49 уставки 24.Отличие заключается лишь в том,что вследствие того, что соединенный с движком компенсирующего авто"трансформатора 15 вентиль 57 дает потенциал такой же полярности как и вентиль 58, то при работе сервопривода 17осуществляется переклЮчение полярности датчика 22 контактами 47 реле 35.Таким образом, в устройстве намотки трансформаторов обеспечиваетсяпостоянное в каждом цикле соответствие длительности работы взаимодействующих рабочих органов - протягивающей струны и роликов - независимо отдлины витка обмотки трансформатораи диаметра провода, что обеспечиваетболее высокую производительность.Формула изобретенияУстройство для намотки сердечников трансформаторов по аэт, св, Р 567182, 792329 10о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения производительности,в него введена система управления приводом струны, выполненная в виде двухсервоприводов с блоками коммутации,двух автотрансформаторов, движки которых кинематически соединены с сервоприводами, эадатчика величины прибавки скорости струны, например, гальванометра с уставками, соединеннымис блоками коммутации, датчика зашиты системы от перегрузок, например, гальванометра с уставной нижнего предела выше уставки верхнего предела эадатчика величины прибавки скорости, причем зад тчик и датчик соединены параллельно и подключены к движкам автотрансформаторов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 567182, кл. Н 01 Г 41/02, 1975.792329 к с андро В тав ред Корректор В дактор Л. аказ 958 лсн ВИИИПИ Г СР по дел13035 у ИоскВ /5"Патент", Г, УБРОродр Уль ПроектнаЯ Г11 г -- , ф 1, О 23Ч 11 ЛЗ-Ш - ЛфЯ 57 Т:лрая 844ОсударстВеннОГО коыитета ,Саи изсбрстени.л и открытнйа, Ж, Раушская наб., д. 4 Г ф