Устройство для контроля обмотки якоря микроэлектродвигателя

Союз, СоеетсиииСоциалистическихРеспублик ОП ИСА ИЗОБРЕТ ВИ АВТОРСКОМУ(22) Заявлено 2704, с присоединением з (23) Приоритет -Опубликовано и Мо осуцарственнын комитет СССР ао целам изобретений н открытий,10.8 та.опублик ания 72) Авт Чми бретени 71 Заявител 54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МИКРОЭЛНТРОЛЯ ОБМОТКИ ЯКРОДВИГАТЕЛЯ и и ства нобмоткходимотехпропричиннятиятого,ходиморов, в ройство имеет ости, посколь Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для обнаружения дефектов в обмотках якорей микроэлектродвигателя постоянного и переменного тока при их производстве.Известно устройство для комплексного обнаружения основных. обмоточных дефектов в якоре электрической машины, содержащее П-образный индукторный датчик, подключенный к генератору переменного тока с частотой напряжения, обеспечивающей резонанс в обмотке якоря, и П-образный приемный датчик для измерения поля вращающегося якоря, соединенный с индикатором, которые расположены над противоположными лобовыми частями обмотки якоря 1. ако с помощью этого устройельзя уточнить вид дефектов в е бракованного якоря, что необ для статистического анализа цессов, точного определения брака и на основе этого пример к его устранению. Кроме при работе с устройством необактивное участие контролеыполняющих ручные работы по загрузке и выгрузке якорей х разбраковки.Наиболее близким к предлагаемому 5 по технической сущности и достигаеьюму результату является устройстводля контроля обмотки якоря микродвигателя, содержащее приводной механизм проверяемого якоря, основныеШ-образные индукторный и приемныйдатчики, размещенные в параллельныхплоскостях на расстоянии друг от дрга в пределах длины пакета проверяемого якоря, П-образный .индукторный и .приемный датчики, установлен ные в одной плоскости на расстояниидруг от друга, равном длине пакетапроверяемого якоря, генератор переменного тока повышенной частоты,соединенный с П-образным индукторным датчиком, три блока выделениясигналов, включающих входные усилители, амплитудные селекторы и триггеры, блок управления, первый входкоторого соединен с установленными 25 входами триггеров, второй выход -с управляющими входами генератораи триггеров, общую панель для крепления датчиков 2 ).Однако данное устЗ 0 ограниченные возможнКуловиях их непрерывного потока и пере 10 15 40 50 бО не определяет обрывы проводников вобмотке якоря. Кроме того, применение этого устройства в составе автоматизированной технологической линни по изготовлению якорей, в усмещения при пооперационном изготовлении, связано с необходимостью введения ручного труда и разрыва технологического цикла для обеспеченияконтроля и раэбраковки якорей, что усложняет технологию, повышает затраты времени на контрольные операции и снижает производительность линии.Цель изобретения - повышение точности разбраковки якорей по виду дефектов в процессе изготовления. поставленная цель достигается ,тем, что в устройство введены дополнительные Ш-образные индукторные и приемные датчики, два датчика контроля положения проверяемого якоря, три компенсатора помех, схема сборки, две схема совпадения, блок формирования команд и подключенный к нему исполнительный блок для удаления и раэбраковки дефектных якорей. Причем основные и дополнительные Ш-образные датчики объединены в две группы последовательно соединенных индукторных датчиков, которые подключены к генератору переменного тока, и в две группы последовательно соединенных приемных датчиков, которые вместе с 11-образными индукторным и приемным датчиками закреплены перпендикулярно к общей панели, установленной под углом относительно горизонтальной плоскости, и размещенына панели последовательно по ходуперемещения проверяемого якоря так,что плоскость расположения П-образных датчиков перпендикулярна плоскостям расположения Ш-образных датчиков, а датчики для контроля положения проверяемого якоря установлены напанели соответственно перед П-образными датчиками и после Ш-обраэнык датчиков, причем выходы П-образного приемного датчика и двухгрупп Ш-образных приемных датчиковподключены к основным входам соответствующих компенсаторов помех,вспомогательные входы которых соединены с выходом генератора, их выходы - с входами соответствующих блоков выделения сигналов, выходы двухиэ которых подключены через схемусборки к первому входу второй схеьы совпадения, первый вход блока управления соединен с одним из датчиков контроля положения проверяемогоякоря, второй его вход - с другим датчиком контроля положения проверяемого якоря и с вторыми входами схемсовпадения, выходы которых подключечы к соответствующим входам блока 20 25 30 Э 5 формирования команд для исполнитель-ного блока.В каждой иэ групп Ш-образные датчики установлены линейно в однойплоскости вплотную друг к другу, образуя единую электромагнитную систему, причем обмотки индукторныхдатчиков соединены последовательносогласно, обмотки приемных датчиков - последовательно-встречно, апервые группы индукторных и приемных датчиков смещены по ходу перемещения проверяемого якоря относительно их вторых групп на половину расстояния между зубцами проверяемогоякоря,На фиг.1 изображенаструктурнаясхема устройства; на фиг.2 - конструкция и расположение датчиков вварианте устройства для контроляякорей двухполюсных микроэлектродвигателей; на фиг.3 - сечение А-А нафиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б нафиг.2,устройство содержит блок 1 управления, начальный 2 и конечный 3 датчики контроля положения якоря, П-образный индукторный датчик 4 и двегруппы Ш-образных и индукторных датчиков 5 и б, подключенные к выходугенератора 7 переменного тока повышенной частоты, П-образный приемныйдатчик 8 и две группы Ш-образныприемных датчиков 9 и 10, три селектинных канала, которые включают компенсаторы 11 - 13 помех и три блокавыделения сигналов, состоящих извходных усилителей 14 - 16, амплитудных селекторов 17 - 19 и триггеров 20 - 22, схемы сборки 23, двесхемы 24 и 25 совпадения, блок 26формирования команд и подключенноек его выходу исполнительное устройство 27 для удаления и раэбраковкидефектных якорей.Первый вход блока 1 управлениясоединен с начальным датчиком 2, второй вход - с конечным датчиком 3 ис вторыми входами схем 24 и 25 совпадения, выходы которых подьаоченык первому и второму входам блока 26формирования команд. Первый выходблока 1 соединен с установочными входами триггеров 20 . - 22, второй выход - с управляющими входами генератора 7 и триггеров 20 и 22.Выходы приемного датчика 8 и двухгрупп приемных датчиков 9 и 10 подключены соответственно к основнымвходам крмпенсаторав 11 - 13 помех,вспомогательные входы которых соединены с выходом генератора 7, выходы - с входами усилителей 14 - 1 Б,Информационные входы триггеров20 - 22 соединены через селекторы17 " 19 с выходами усилителей 14 - 1,а выходы триггера 20 и триггеров 21и 22 - соответственно с первым входом схемы 24 совпадения и через схему 23 сборки с первым входом схемы 25 совпадения.Конструктивно датчики предлагаемого устройства установлены на общей панели 28, являющейся частью наклонного желоба не показан ), над или под которой скатываются по направляющим изготовленные якори, например от автоматического намоточного станка на транспортер, длядальнейшего их перемещения по автоматической технологической линии.В устройстве для контроля якорей двухполюсных микроэлектродвигателейфиг.2) датчики 4 и 8, группы датчиков 5 и 9, б и 10 закреплены перпендикулярно к панели 28, установленной под углом 10-20 относительно горизонтальнои плоскости, и размещены на ней последовательно по ходу перемещения якоря. Датчик 2 установлен на панели 28 перед датчиками 4 и 8, а датчик 3 - после группы датчиков б и 10.Каждая из групп датчиков 5 или б и 9, или 10 включает два Ш-образных датчика, охватывающих при движении якоря более половины его пазов, которые установлены в одной плоскос,ти линейно вплотную друг к другу образуя единую электромагнитную систему. В Ш-образных датчиках расстояние между центральным стержнем с обмоткой и его крайними стержнями соответствует расстоянию между зубцами якоря.Группы индукторных 5 и б и приемных 9 и 10 датчиков размещены в параллельных плоскостях В-В и Г-Г, расстояние между которыми установлено в пределах длины пакета якоря, а индукторный 4 и приемный 8 датчики, расстояние между осями которых равно длине пакета якоря, - в плоскости Д-Д, перпендикулярной плоскостям В-В и Г-Г.)Для исключения пропуска бракованных якорей, возможного при попадании их пазов на полюса Ш-образных датчиков, группы датчиков б и 10 смещены относительно групп атчиков 5 и 9 на половину расстояния между зубцами якоря.Для снижения уровня помех от полей рассеяния групп индукторных датчиков 5 и б, обмотки в которых соединены последовательно-согласно, в группах 9 и 10 обмотки приемных датчиков соединены последовательно-. встречно,При движении над панелью 28 изготовленный якорь,. вращаясь, последовательно проходит через три зоны контроля: над индукторным и приемным датчиками 4 и 8, над группами индукторных и приемных датчиков 530 35 40 не только его собственное поле, нои, несмотря на экранирование, полерассеяния близко расположенного ин дукторного датчика 4. Причем сигналыпомех в нем от индукторного датчика 4 соизмеримы с полезными сигналами, индуцированными собственнымполем якоря.Для выделения полезной информациис приемного датчика 8 подают в первый селективный канал. В этом каналев компенсаторе 11 путем амплитуднойи фазовой подстройки напряжения отгенератор 7 формируют компенсирующий сигнал, равный по амплитуде ипротивоположный по фазе мешающемусигналу, смешивают его с поступающим от приемного датчика 8 сигналами, подавляя в них помехи и выделяяполезные сигналы. С выхода компенсатора 11 полезные сигналы следуют вусилитель 14, где их усиливают доуровня, обеспечивающего четкую ра боту амплитудного селектора 17, Пос 5 10 15 20 25 и 9, б и 10 и через зону удаления бракованных якорей,В первой зоне контроля в обмоткепроверяемого якоря определяют обрывы проводников, а в остальных зонахконтроля - наличие различных замыканий.При появлении якоря над начальным датчиком 2 на его выходе возникает импульсный сигнал, который попервому входу запускает блок 1 управления. При этом на установочныевходы триггеров 20 - 22 с первоговыхода блока 1 управления поступает импульсный сигнал, который устанавливает их в исходное положение,На выходе триггера 20 возникает сигнал "1", на выходах триггеров 21и 22 - сигналы "0". Одновременно навтором выходе блока 1 управления появляется управляющий сигнал, которыйвключает генератор 7 переменного токаи дает разрешение на прием информации триггера 20 - 22, На обмоткииндукторного датчика 4 и групп индукторных датчиков 5 и б поступает переменное напряжение повышенной частоты от генератора 7.При перемещении доброкачественного якоря в первой зоне контроля электромагнитным полем индукторного датчика 4 воздействуют на одну из лобовых частей его обмотки и возбуждают в ее секциях ряд синфазных ЭДС,создающих в замкнутом контуре секций якоря ток и, следовательно, собственное поле. В обмотке бракованного якоря с обрывом ток в разомкнутом кочтуре его секций и поле отсутствуют.одновременно приемным датчиком 8 измеряют над другой лобовой частью обмотки доброкачественного якоряФормула изобретения 55 ле амплитудной селекции сигналы с выхода селектора 17, пропускающего сигналы только от доброкачественного якоря, поступают на информационный вход триггера 20, который, срабатынал 1 фиксирует наличие сигналов, а появление на его выходе сигнала "0" указывают на отсутствие обрывов в обмотке якоря.При наличии обрыва в обмотке якоря сигналы на выходе селектора 17 отсутствуют. Триггер 20 остается висходном положении, а сигнал "1" на его выходе указывает на наличие обрыва н обмотке якоря.При перемещении вращающегося доброкачественного якоря во второй и третьей зонах контроля электромагнитным полем индукторных датчиков 5 и б последовательно воздействуют на активные стороны секций в каждом из его пазов и возбуждают в обмотке якоря встречные ЭДС, в результате чего ток и поле в нем отсутствуют. Если н проверяемом якоре имеются межвитковые, межсекцнонные или коллекторные замыкания, то над пазами его возбуждаемых дефектных секций возникает поле, образованное токами короткоэамкнутых контуров.Одновременно приемными датчиками 9 и 10 измеряют над пазами возбуждаемых секций якоря не только его поле, но и, несмотря на экраниронание, поле рассеяния индукторных датчиков 5 и б. Причем сигналы неустраненных помех, предварительно сниженных встречным включением обмоток этих датчиков, соизмеримы или превышают полезные сигналы, индуцированные в них полем дефектного якоря с малыми витковыми замыканиями или с замыканиями через повышенные переходные сопротивления.Для ныделения полезной информации измеренные сигналы с приемных датчиков 9 или 10 подают во второй или третий селективный канал, где их пропускают через компенсатор 12 или 13 помех, подавляя в них помехи, усиливают в усилителе 15 или 1 б, селектируют по амплитуде в селекторе 18 или 19, пропускающего только сигналы замыканий, и при дальнейшем прохождении Фиксируют .н триггере 21 ,или 22. При срабатывании последних на их выходах появляются сигналы 11., которые через схему 23 сборки поступают на первый вход схемы 25 совпадения, указывая наличие замыканий н обмотке проверяемого якоря.Если контролируеьве сигналы непроходят через селекторы 18 и 19, тотриггеры 21 и 22 остаются в исходномположении и сигналы "0" на их выходах указывают на отсутствие замыканий в проверяемом якоре. 5 10 5 20 25 ЭО 35 40 45 50 В момент прохождения проверяемогоякоря над конечным датчиком 3 контроль его обмотки прекращается, производится анализ полученной информации и на его основе принятие решенияо годности или дефектности якоря,пропуска на дальнейшие технологические операции или его удаление и разбраковку по виду дефекта.При этом на выходе датчика 3 поянляется кратковременный сигнал "1",который поступает на вторые нходысхемы 24 и 25 совпадения и на второйвход блока 1 управления, прерываяего работу. Отключается генератор 7и запираются входы триггеров 20 - 22.Одновременно, если проверяемыйякорь является дефектным, на выходесхемы 24 или 25 сонпадения Формируется кратковременный сигнал "0", который поступает на второй или первыйвход блока 2 б формирования команд,управляющего исполнительным блоком 27.При попадании дефектного якоря нзону удаления брака исполнительныйблок 27 по команде с блока 26 формирования команд снимает этот якорьс панели 28 и транспортирует его взависимости от вида дефекта н соответствующий бункер, а затем возвращается н исходное положение.Если проверяемый якорь являетсядоброкачественным, то он беспрепятственно проходит зону удаления брака и попадает на транспортер технологической линии.Предлагаемое устройство наиболеецелесообразно применять для проверкиякорей на заводах в условиях массового производства микродвигателей,на автоматизированных технологических линиях, где необходима автоматизация контроля, удаления и разбраковки якорей на промежуточных иокончательной стадиях их изготовления.1Предлагаемое устройство в отличиеот известных обеспечивает автоматизацию контроля и раэбраконки якорейв процессе их перемещения в технологических линиях, снижение затрат времени на контрольные операции,1. Устройство для контроля обмотки якоря микроэлектродвигателя, содержащее приводной механизм проверяемого якоря, основные Ш-образные ииндукторный и приемный датчики, размещенные и параллельных плоскостях на расстоянии друг от друга н пределак длины пакета проверяемого якоря, П-образные индукторным и приемный датчики, установленные н однойплоскости на расстоянии друг от друга, равном длине пакета проверяемого якоря, генератор переменного тока повышенной частоты, соединенныйс П-образным индукторным датчиком,три блока выделения сигналов, включающих входные усилители, амплитудные селекторы и триггеРы блок управления, первый вход которого соединен с установочными входами триггеров, второй выход - с управляющими входами генератора и триггеров,общую панель для кГепления датчиков,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности разбраковки якорей по виду дефектов в процессе изготовленкя, в устройство введены дополнительные Ш-образные индукторные и приемные датчики, двадатчика контроля положения проверяемого якоря, три компенсатора помех,схема сборки, две схемы совпадения,блок формирования команд и подключенный к нему исполнительный блок дляудаления и разбраковки дефектных якорей, основные и дополнительные Ш-образные датчики объединены в две группы последовательно соединенных индукторных датчиков, которые подключены к генератору переменного тока,и в две группы последовательно соединенных приемных датчиков, которыевместе с П-образными индукторным иприемным датчиками закреплены перпендикулярно к общей панели, установгенной под углом относительно горизонтальной плоскости, и размещенына панели последовательно по ходуперемещения проверяемого якоря так,что плоскость расположения П-образных датчиков перпендикулярна плоскостям расположения Ш-образных датчиков, а датчики для контроля положения проверяемого якоря установленына панели соответственно перед П-образными датчиками и после Ш-образных датчиков, причем выходы П-образ.ного приемного датчика и двух группШ-образных приемных датчиков подключены к основным входам соответ 5 ствующих компенсаторов помех, вспомогательные входы которых соединеныс выходом генератора, их выходы - свходами соответствующих блоков выделения сигналов, выходы двух из ко 1 О торых подключены через схему сборки к первому входу второй схемы совпадения, выход третьего - к первомувходу первой схемы совпадения, первый вход блока управления соединен15 с одним из датчиков для контроля положения проверяемого якоря, второйего вход - с другим датчиком дляконтроля положения якоря и с. вторыми входами схем совпадения, выходыкоторых подключены к соответствующим входам блока формирования команддля исполнительного блока.2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповьйния тоности контроля, в каждой из групп Ш-образные датчики установлены линейно в одной плоскостивплотную друг к другу, образуя единую электромагнитную систему, причемЗО обмотки индукторных датчиков соединены последовательно-согласно, обмотки приемных датчиков - последовательно-встречно, а первые группы индукторных и приемных датчиков смещеныпо ходу перемещения проверяемого якоря относительно их вторых групп наполовину расстояния между зубцамипроверяемого. якоря,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе40 1. Авторское свидетельство СССРР 535666, кл. Н 02 К 15/00, 1973,2, Авторское свидетельство СССРВ 657527,кл. Н 02 К 15/00, 1977.970284юарлюгр Ю гмрюэор И аффг,юмору Составитель В. НиконоровРедактор Н. Гришанова ТехредЛ.Пекарь Корректор л ПодписноеССР Филила ППП "Патент", г. ужгород, ул, П ая Заказ 8382/56 ВНИИПИ по д 113035, Мо