RU2771480C1

RU2771480C1 - Method for monitoring the defect rate of wire insulation

Info

Publication number: RU2771480C1
Application number: RU2021106363A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Смирнов
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-05-04

Abstract

FIELD: testing.SUBSTANCE: invention relates to the technology for electrical testing and is used to monitor the quality of insulation of wires in the process of manufacturing windings of electrical products therefrom. The technical result is achieved by using, as a defect sensor, conducting elements of the winding equipment coming in contact with the wire insulation during winding, wherefor said elements are electrically isolated from the grounded body of the machine, the distances Libetween said elements are measured, and the values of said distance measurements are entered into a computer with a neural network, wherein the distance values are used to train the neural network, calculated wherefor are possible variants Sjof the distances a defective section of wire can travel from one element of the winding machine with which the wire core came into contact in the defective insulation section to another element of the winding equipment wherein the next contact of the wire core can occur in the same section of defective wire insulation.EFFECT: simplification of the method for monitoring the defect rate of wire insulation.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, при контроле дефектности изоляции обмоточных проводов. The invention relates to instrumentation and can be used, for example, in monitoring the defective insulation of winding wires.

Известен способ контроля дефектности изоляции проводов, описанный в [1]. В соответствии с этим способом целостность изоляции выражается числом точечных повреждений на проводе определенной длины, зафиксированных с помощью электрического испытательного устройства.A known method of monitoring the defectiveness of wire insulation, described in [1]. In accordance with this method, the insulation integrity is expressed by the number of point faults on a wire of a certain length, recorded using an electrical test device.

Образец провода длиной (30 ± 1) м протягивают со скоростью (275 ± 25) мм/с между двумя фетровыми пластинами, погруженными в электролитический раствор сернокислого натрия Na₂SO₄в воде (концентрация 30 г/л). При этом между жилой провода и раствором, соединенными в электрическую цепь, прикладывают испытательное напряжение постоянного тока (50 ± 3) В при разомкнутой цепи. Усилие, прикладываемое к проводу, должно быть не более 0,03 Н. Точечные повреждения фиксируют соответствующим реле со счетчиком. Счетчик должен срабатывать при сопротивлении изоляции провода менее 10 кОм в течение не менее 0,04 с. Счетчик не должен срабатывать при сопротивлении 15 кОм и более. Цепь для определения повреждений должна работать со скоростью срабатывания (5 ± 1) мс, обеспечивая регистрацию с частотой (500 ± 25) повреждений в минуту при протягивании провода без изоляции. Контроль по указанному способу осуществляют на отрезках провода длиной 30 м, отрезанных от конца провода катушек, выбранных выборочно из партии однотипных катушек. Проводят одно испытание. Фиксируют число точечных повреждений на длине провода 30 м. Если количество точечных повреждений превышает некоторую допустимую для данного типа провода величину, то партию катушек, из которых выбраны испытательные отрезки проводов, отбраковывают.A wire sample with a length of (30 ± 1) m is pulled at a speed of (275 ± 25) mm/s between two felt plates immersed in an electrolytic solution of sodium sulfate Na ₂ SO ₄ in water (concentration 30 g/l). In this case, a DC test voltage (50 ± 3) V is applied between the residential wire and the solution connected in an electrical circuit with an open circuit. The force applied to the wire should be no more than 0.03 N. Spot damage is fixed by the corresponding relay with a counter. The meter must operate when the wire insulation resistance is less than 10 kOhm for at least 0.04 s. The counter should not operate with a resistance of 15 kOhm or more. The fault detection circuit should operate at a response rate of (5 ± 1) ms, recording at a rate of (500 ± 25) faults per minute when the wire is pulled through without insulation. Control according to the specified method is carried out on pieces of wire 30 m long, cut off from the end of the wire coils, selected selectively from a batch of the same type of coils. Conduct one test. The number of point damages is fixed on a wire length of 30 m. If the number of point damages exceeds a certain value allowed for this type of wire, then the batch of coils from which the test wire segments are selected is rejected.

Недостаток указанного способа заключается в том, что его применяют выборочно, для отрезка проводов, отрезанных от произвольно выбранных из партии катушек провода. Это приводит к тому, что основная часть провода в каждой контролируемой катушке остается не проконтролированной, не проконтролированными оказываются и остальные катушки партии, которые не попали под выборочный контроль, что снижает достоверность контроля. Кроме того, для реализации способа необходимо, чтобы контролируемый отрезок провода протягивался под датчиком точечных повреждений с постоянной относительно низкой (275 ± 25) мм/с скоростью провода. Это снижает точность и производительность контроля. Выбранный датчик точечных повреждений обладает низкой чувствительностью, поэтому указанный способ применяют только для проводов жилой номинальным диаметром до 0,050 мм включительно, имеющих тонкую толщину эмальизоляции. Между тем, как показывает практика, дефекты имеются и на проводах с большим диаметром, где указанный способ не применим. Это ограничивает сферу применения способа. Кроме того, способ является весьма затратным, так как уходят в отходы не только 30 метровые отрезки провода, но и все отбракованные катушки партии, которые не вписываются в диапазон допустимых значений количества точечных повреждений в эмальизоляции проводов. The disadvantage of this method lies in the fact that it is used selectively, for cutting wires cut off from wire coils randomly selected from a batch. This leads to the fact that the main part of the wire in each controlled coil remains uncontrolled, and the remaining coils of the batch that did not fall under selective control turn out to be uncontrolled, which reduces the reliability of the control. In addition, to implement the method, it is necessary that the controlled piece of wire is pulled under the point fault sensor at a constant relatively low (275 ± 25) mm/s wire speed. This reduces the accuracy and performance of the control. The selected point damage sensor has a low sensitivity, therefore, this method is used only for residential wires with a nominal diameter of up to 0.050 mm inclusive, having a thin enamel insulation thickness. Meanwhile, as practice shows, there are defects on wires with a large diameter, where this method is not applicable. This limits the scope of the method. In addition, the method is very costly, since not only 30-meter pieces of wire are wasted, but also all the rejected coils of the batch that do not fit into the range of allowable values for the number of pinpoint damage in the wire enamel insulation.

Известен способ контроля дефектности изоляции проводов, по которому провод протягивают через датчик-электрод, на который относительно жилы провода подается высокое напряжение [2]. В момент прохождения дефекта в эмалевой изоляции через датчик-электрод зажигается коронный разряд и с него путем интегрирования импульсов разряда с постоянной времени интегрирования формируется импульс дефекта, который регистрируется в счетчике. Качество изоляции оценивают по количеству зарегистрированных импульсов в счетчике, считая, что их количество равно количеству дефектных участков изоляции провода. A known method for monitoring the defectiveness of wire insulation, through which the wire is pulled through the sensor-electrode, to which a high voltage is applied relative to the wire strand [2]. At the moment of the passage of a defect in the enamel insulation, a corona discharge is ignited through the sensor-electrode, and from it, by integrating the discharge pulses with the integration time constant, a defect pulse is formed, which is recorded in the counter. The quality of the insulation is evaluated by the number of registered pulses in the meter, assuming that their number is equal to the number of defective sections of the wire insulation.

Недостатком этого способа является низкая точность контроля дефектности, обусловленная особенностями коронного разряда в датчике-электроде. Эти особенности заключаются в том, что ток коронного разряда имеет импульсную форму, и под влиянием различных факторов (поперечные колебания провода, изменение окружающей среды, наличие загрязнения на проводе и т.п.) в моменты подхода дефекта к датчику-электроду и выхода из него разряд может погасать на некоторое время. The disadvantage of this method is the low accuracy of defectiveness control, due to the peculiarities of the corona discharge in the sensor-electrode. These features lie in the fact that the corona discharge current has a pulsed form, and under the influence of various factors (transverse vibrations of the wire, changes in the environment, the presence of contamination on the wire, etc.) at the moments of the approach of the defect to the sensor-electrode and exit from it the discharge may go out for a while.

В упомянутом способе, для нормирования импульса дефекта интегрируются импульсы коронного разряда с постоянной времени интегрирования. Это приводит к тому, что на низких скоростях движения провода при подходе дефекта к датчику – электроду и выходе из него времена погасания коронного разряда могут превысить время интегрирования, в результате чего один дефект может быть зарегистрирован как два, три и более дефектов. In the above method, to normalize the defect pulse, corona discharge pulses are integrated with an integration time constant. This leads to the fact that at low wire speeds, when a defect approaches the sensor-electrode and leaves it, the corona discharge extinction times can exceed the integration time, as a result of which one defect can be registered as two, three or more defects.

На высоких скоростях провода за время интегрирования через датчик-электрод пройдет значительный отрезок провода. Если на данном отрезке провода имеются дефекты, то они не будут зарегистрированы. Кроме того, если на проводе имеется N дефектов и время на прохождения участков провода между соседними дефектами меньше времени интегрирования, то эти N дефектов будут зарегистрированы как один дефект.At high wire speeds, a significant length of wire will pass through the sensor-electrode during the integration time. If there are defects on this piece of wire, they will not be registered. In addition, if there are N defects on the wire and the time to pass the wire sections between adjacent defects is less than the integration time, then these N defects will be registered as one defect.

Известен способ контроля дефектности изоляции провода, согласно которому протягивают контролируемый провод через датчик-электрод, подают на него высокое напряжение до возникновения коронного разряда, измеряют частоту импульсов тока коронного разряда [3]. A known method for monitoring the defectiveness of the wire insulation, according to which the controlled wire is pulled through the sensor-electrode, a high voltage is applied to it until a corona discharge occurs, and the frequency of the corona discharge current pulses is measured [3].

Однако в известном техническом решении имеют место недостатки: не учтено влияние зоны нестабильности коронного разряда, что приводит к тому, что с двух одинаковых дефектов на поверхности контролируемого провода будет зарегистрировано различное число импульсов коронного разряда, а также то, что при изменении скорости движения провода число импульсов коронного разряда с двух идентичных дефектов в эмальизоляции изменяется еще в более широком диапазоне. However, in the well-known technical solution, there are drawbacks: the influence of the zone of instability of the corona discharge is not taken into account, which leads to the fact that from two identical defects on the surface of the controlled wire a different number of corona discharge pulses will be recorded, and also that when the speed of the wire changes, the number pulses of corona discharge from two identical defects in enamel insulation varies in an even wider range.

Эти причины не позволяют произвести количественную оценку наличия микротрещин (дефектов) на проводе, а дают лишь некоторую ориентировочную качественную оценку состояния провода, что значительно снижает точность и достоверность контроля известно. Для того чтобы повысить достоверность, точность и оптимальность метрологических характеристик измерителей дефектности изоляции обмоточных проводов необходимо производить калибровку и поверку измерителей дефектности.These reasons do not allow a quantitative assessment of the presence of microcracks (defects) on the wire, but give only some approximate qualitative assessment of the state of the wire, which significantly reduces the accuracy and reliability of the control. In order to increase the reliability, accuracy and optimality of the metrological characteristics of the winding wire insulation defectiveness meters, it is necessary to calibrate and verify the defectiveness meters.

Наиболее близким к заявляемому является способ контроля дефектности изоляции провода, описанный в [4]Closest to the claimed is a method for monitoring the defectiveness of the wire insulation, described in [4]

Способ-прототип заключается в подаче высокого напряжения на датчик дефектов, и в формировании импульсов дефектов, длительность T_i которых определяется временем горения разряда между жилой провода и электродами датчика дефектов при прохождении дефектного участка изоляции провода в активной зоне датчика дефектов, в процессе контроля непрерывно генерируют импульсы, частоту следования которых изменяют прямо пропорционально скорости движения провода, при этом воздушное пространство в области датчика дефектов непрерывно облучают ультрафиолетовым излучением, причем датчик дефектов перед контролем предварительно калибруют, для чего на бездефектном участке изоляции провода наносят искусственный точечный дефект в виде прокола до токопроводящей жилы провода, после чего указанный участок провода многократно протягивают через датчик дефектов и при каждом последующем протягивании напряжение на датчике повышают по сравнению с предыдущим протягиванием, эту процедуру осуществляют до тех пор пока при прохождении дефектного участка провода в зоне датчика дефектов не загорится коронный разряд, при зажигании которого формируют импульс дефекта, длительностью t _с, и подсчитывают количество импульсов скорости k сгенерированных за время t _с, после чего напряжение U _р, при котором зажигается упомянутый коронный разряд принимают за рабочее напряжение, и контроль изоляции проводов осуществляют при упомянутой величине напряжения на датчике, причём при прохождении каждого дефектного участка изоляции через датчик дефектов, формируют импульс дефекта длительностью t _i и подсчитывают количество n _i сгенерированных импульсов скорости за упомянутое время t _i, и протяженность l _i каждого дефекта определяют по формуле l _i = l _э (n _i - k), где l _э– протяженность элементарного отрезка провода прошедшего через датчик дефектов за время одного сгенерированного импульса скорости.The prototype method consists in applying a high voltage to the defect sensor, and in the formation of defect pulses, duration T_i which is determined by the burning time of the discharge between the core wire and the electrodes of the defect sensor during the passage of the defective section of the wire insulation in the active zone of the defect sensor, during the control process, pulses are continuously generated, the repetition frequency of which is changed in direct proportion to the speed of the wire, while the air space in the region of the defect sensor is continuously irradiated with ultraviolet radiation, and the defect sensor is pre-calibrated before control, for which an artificial point defect is applied on the defect-free section of the wire insulation in the form of a puncture to the conductive core of the wire, after which the specified section of the wire is repeatedly pulled through the defect sensor and with each subsequent pulling the voltage on the sensor is increased compared with the previous pulling, this procedure is carried out until, when passing through the defective section of the wire, a corona discharge ignites in the zone of the defect sensor, upon ignition of which I form t defect impulse, durationt _with, and count the number of speed pulsesk generated over timet _with, after which the voltageU _R, at which the said corona discharge is ignited, it is taken as the operating voltage, and the wire insulation is monitored at the mentioned voltage value on the sensor, and when each defective section of the insulation passes through the defect sensor, a defect pulse with a duration oft _i and count the numbern _i generated speed impulses for the mentioned timet _i, and the lengthl _i each defect is determined by the formulal _i =l _uh (n _i - k),wherel _uh– the length of an elementary piece of wire that passed through the defect sensor during one generated speed pulse.

Недостатком способа-прототипа является необходимость специального изготовления датчика дефектов, использование высокого напряжения для питания датчика дефектов, необходимость очистки от изоляции одного из концов провода и подсоединения его к общей шине, что существенно усложняет контроль дефектности изоляции провода, и делает его практически невозможным в реальном процессе изготовления обмоток электротехнических изделий.The disadvantage of the prototype method is the need for special manufacturing of the defect sensor, the use of high voltage to power the defect sensor, the need to strip one of the ends of the wire and connect it to a common bus, which greatly complicates the control of defectiveness of the wire insulation, and makes it almost impossible in a real process. manufacture of windings for electrical products.

Техническая задача, поставленная в рамках данного изобретения, заключается в существенном упрощении способа.The technical problem posed in the framework of this invention is to significantly simplify the method.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе контроля дефектности изоляции провода, при котором непрерывно генерируют импульсы скорости, частоту которых изменяют пропорционально скорости провода, формируют импульс дефекта при прохождении каждого дефектного участка изоляции провода через датчик дефектов, длительность которого равняется времени прохождения дефектным участком через упомянутый датчик, подсчитывают количество сформированных после прохождения дефектными участками изоляции провода через датчик дефектов импульсов, по количеству которых определяют число входных дефектов на изоляции провода, подсчитывают количество импульсов скорости за время каждого сформированного импульса дефекта, и по результатам контроля определяют протяженности каждого дефекта, при этом в качества датчика дефектов используют электропроводные элементы намоточного оборудования, с которыми соприкасается изоляция провода в процессе намотки, для чего упомянутые элементы электрически изолируют от заземленного корпуса станка, измеряют расстояния L_i между указанными элементами, и вводят значения упомянутых измеренных расстояний в компьютер с нейронной сетью, в которой используют эти значения расстояний для обучения нейронной сети, для чего рассчитывают возможные варианты S_j расстояний, которые может пройти дефектный участок провода от одного элемента намоточного станка, с которым произошел контакт жилы провода в дефектном участке изоляции, до другого элемента намоточного оборудования, в котором может произойти следующий контакт жилы провода в том же участке дефектной изоляции провода, сгенерированные датчиком скорости импульсы скорости, подают на вход умножителя частоты, с выхода которого они поступают на вход генератора наводки, с выхода которого они передаются на вход компьютера с нейронной сетью, вход счетчика длины проконтролированного провода , посредством которого данные о длине проконтролированного провода передают на компьютер с нейронной сетью, и на излучатель наводки, с помощью которого индуцируют соответствующие импульсы ЭДС в катушке обмоточного провода, при контакте жилы обмоточного провода в j–м дефектном месте его изоляции с каким-либо изолированным элементом намоточного станка, наведенные в проводе импульсы ЭДС через упомянутый элемент поступают на вход высокоомного усилителя, с выхода которого усиленные импульсы ЭДС передают на вход компьютера с обученной нейронной сетью, и через линию задержки на вход ключевого устройства, нейронная сеть фиксирует момент времени возникающего контакта, по поступлению в неё первого импульса ЭДС, и определяет расстояние L_j,k, прошедшее проводом за интервал времени от каждого j-го до каждого последнего k -го контакта жилы провода с любым элементом намоточного оборудования, сравнивает упомянутое расстояние с каждым из упомянутых возможных вариантов расстояний S_j между элементами, и в случае хотя бы одного равенства L_j,k с любым значением S_j, нейронная сеть формирует и выдает через роутер на ключевое устройство импульсный запрещающий сигнал, длительность которого определяют по продолжительности времени поступления импульсов ЭДС на вход нейронной сети выхода высокоомного усилителя, если L_j,k не равняется ни одному из упомянутых выше значений S_j рассчитанных вариантов, то нейронная цепь не формирует запрещающего сигнала и ключевое устройство пропускает задержанные в линии задержки усиленные импульсы ЭДС на вход счетчика протяженности дефектов, и на вход формирователя импульса дефекта, с выхода которого сформированные импульсы поступают на вход счетчика количества дефектов. The solution of the stated technical problem is achieved by the fact that in the method of monitoring the defectiveness of the wire insulation, in which speed pulses are continuously generated, the frequency of which is changed in proportion to the speed of the wire,a defect pulse is formed during the passage of each defective section of the wire insulation through the defect sensor, the duration of which is equal to the time the defective section passes through the said sensor, the number of pulses formed after the passage of the defective sections of the wire insulation through the sensor of defective pulses is counted, the number of which determines the number of input defects on the wire insulation, the number of speed pulses is counted during each generated defect pulse, and the length of each defect is determined based on the results of the control, while the electrically conductive elements of the winding equipment are used as a defect sensor, with which the wire insulation comes into contact during the winding process, for which the said elements are electrically isolated from the grounded housing machine, measure distances L_i between the specified elements, and enter the values of the mentioned measured distances into a computer with a neural network, in which these distance values are used to train the neural network, for which the possible options S are calculated_j distances that a defective wire section can travel from one element of the winding machine, with which the wire strand has come into contact in the defective section of insulation, to another element of the winding equipment, in which the next contact of the wire strand can occur in the same section of the defective wire insulation, generated by a speed sensor speed pulses are fed to the input of the frequency multiplier, from the output of which they are fed to the input of the pickup generator, from the output of which they are transmitted to the input of a computer with a neural network, the input of the counter of the length of the controlled wire, through which data on the length of the controlled wire is transmitted to the computer with a neural network , and on the pickup emitter, with the help of which the corresponding EMF pulses are induced in the coil of the winding wire, when the strand of the winding wire contacts in the jth defective place of it insulation with any isolated element of the winding machine, the EMF pulses induced in the wire through the mentioned element are fed to the input of a high-resistance amplifier, from the output of which the amplified EMF pulses are transmitted to the input of a computer with a trained neural network, and through the delay line to the input of a key device, a neural network fixes the moment of time of the emerging contact, upon receipt of the first EMF pulse into it, and determines the distance L_j,k, passed by the wire for the time interval from each j-th to each last k-th contact of the wire core with any element of the winding equipment, compares the mentioned distance with each of the mentioned possible distances S_j between elements, and in the case of at least one equality L_j,k with any value of S_j, the neural network generates and outputs through the router to the key device a pulse inhibiting signal, the duration of which is determined by the duration of the time the EMF pulses arrive at the input of the neural network of the high-resistance amplifier output, if L_j,k does not equal any of the above S values_j calculated options, then the neural circuit does not generate a prohibiting signal and the key device passes the amplified EMF pulses delayed in the delay line to the input of the defect length counter, and to the input of the defect pulse shaper, from the output of which the generated pulses are fed to the input of the counter of the number of defects.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ. In FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements the proposed method.

На фиг. 2 приведены эпюры сигналов, служащие для пояснения сущности изобретения. In FIG. 2 shows signal diagrams that serve to explain the essence of the invention.

На фиг. 1 введены следующие обозначения: 1 – провод; 2 – катушка; 3 – шаблон; 4 – ролик смотчика; 5, 6, 7, 8 – ролики намоточного станка; 9– корпус станка;10 – платфрорма ролика смотчика; 11 – платфрорма роликов станка; 12 –датчик скорости; 13 – формирователь импульсов скорости; 14 – генератор импульсов наводки; 15 – излучатель; In FIG. 1 introduced the following designations: 1 - wire; 2 - coil; 3 - template; 4 – rewinder roller; 5, 6, 7, 8 - rollers of the winding machine; 9 – machine body; 10 – reel roller platform; 11 – machine roller platform; 12 – speed sensor; 13 – speed pulse shaper; 14 - pickup pulse generator; 15 - emitter;

16 – высокоомный усилитель; 17 – компьютер с нейронной сетью, 18 – роутер; 19 – низкочастотный фильтр; 20 - счетчик протяженности входных дефектов; 21 – счетчик количества дефектов; 22 – счетчик длины провода; 23 - диэлектрические стяжки 24 – ключевое устройство; 25 – линия задержки.16 - high-resistance amplifier; 17 - computer with neural network, 18 - router; 19 - low-frequency filter; 20 - counter of the length of input defects; 21 – defect counter; 22 - wire length counter; 23 - dielectric couplers 24 - key device; 25 - delay line.

Сущность заявляемого способа заключается в следующем. При намотке обмоток в изоляции провода могут иметь место два вида дефектов: входные и технологические дефекты. Под входными дефектами понимают те дефекты, которые уже имеются в изоляции провода при его поставке. Под технологическими дефектами понимается повреждение изоляции провода элементами 4, 5, 6, 7, 8 (фиг. 1) намоточного оборудования до жилы провода. В реальном намоточном станке элементы 4, 5, 6, 7, 8 представляют собой дискообразные ролики, через которые проходит провод 1 при намотке его на шаблон 3. Расстояние L_i между каждым из упомянутых элементов определяют и вносят в память нейронной сети 17. Измерение и внесение упомянутых L_i расстояний между элементами намоточного станка в нейронную сеть необходимо для правильного определения количества и протяженности дефектов в изоляции провода и исключения ошибок в процессе контроля. The essence of the proposed method is as follows. When winding windings in the wire insulation, two types of defects can occur: input and technological defects. Input defects are those defects that are already present in the insulation of the wire when it is delivered. Technological defects are understood as damage to the wire insulation by elements 4, 5, 6, 7, 8 (Fig. 1) of the winding equipment up to the wire strand. In a real winding machine, elements 4, 5, 6, 7, 8 are disk-shaped rollers through which wire 1 passes when winding it on template 3. The distance L _i between each of the mentioned elements is determined and entered into the memory of the neural network 17. Measurement and the introduction of the mentioned L _i distances between the elements of the winding machine into the neural network is necessary for the correct determination of the number and extent of defects in the wire insulation and the elimination of errors in the control process.

Ошибки в процессе контроля могут быть обусловлены тем, что один и тот же дефект может быть посчитан столько раз, сколько раз жила провода в дефектном месте изоляции соприкоснется с различными элементами намоточного станка. Чтобы этого не происходило, в нейронной сети рассматривают различные варианты возможного ложного счета и разрабатывают алгоритмы их исключения. Предположим, в изоляции провода имеется в состоянии поставки или образовался в процессе намотки некоторый дефект, и он проходит через элемент 4 намоточного станка, являющийся роликом смотчика (фиг.1). Жила провода в месте этого дефекта при дальнейшем движении провода движении провода при намотке может соприкоснуться только с роликами 5, 6, 7 и 8, которые являются элементами намоточного станка. Рассчитаем возможные расстояния S_j , пройдя которые дефект, обнаруженный в элементе 4 намоточного оборудования, дойдет до последующих роликов и может вызвать с этими элементами замыкание жилы провода. Путь S₁ до ролика 5 равен расстоянию L₁, т.е S₁= L₁. Путь S₂до ролика 6 равен S₂= L₁+ L₂; S₃до ролика 7 равен S₃= L₁+ L₂+ L₃ ; путь S₄до ролика 8 равен S₄= L₁+ L₂+ L₃ + L_4. Errors in the control process can be due to the fact that the same defect can be counted as many times as the number of times the wire strand in the defective place of the insulation comes into contact with various elements of the winding machine. To prevent this from happening, the neural network considers various options for a possible false count and develops algorithms for their elimination. Let's assume that there is some defect in the wire insulation in the state of delivery or some defect was formed during the winding process, and it passes through the element 4 of the winding machine, which is the rewinder roller (Fig. 1). The core of the wire in the place of this defect during the further movement of the wire, the movement of the wire during winding can come into contact only with rollers 5, 6, 7 and 8, which are elements of the winding machine. Let us calculate the possible distances S _j , after passing which the defect found in the element 4 of the winding equipment will reach the subsequent rollers and can cause a short circuit of the wire core with these elements. The path S ₁ to the roller 5 is equal to the distance L ₁ , ie S ₁ = L ₁ . Path S ₂ to roller 6 is equal to S ₂ = L ₁ + L ₂ ; S ₃ to roller 7 is equal to S ₃ = L ₁ + L ₂ + L ₃ ; the path S ₄ to roller 8 is equal to S ₄ = L ₁ + L ₂ + L ₃ + L _4.

Если дефект вызвал контакт жилы провода на ролике 5, то он может при движении в процессе намотки вызвать замыкания на роликах 6, 7 и 8, пройдя соответствующие пути S₅= L₂; S₆= L₂+ L₃; и S₇= L₂+ L₃ + L_4. If the defect caused the contact of the wire strand on roller 5, then when moving during the winding process, it can cause short circuits on rollers 6, 7 and 8, having passed the corresponding paths S ₅ \u003d L ₂ ; S ₆ \u003d L ₂ + L ₃ ; and S ₇ \u003d L ₂ + L ₃ + L _4.

Если дефект возник или проявил себя на ролике 6, то он в дальнейшем может вызвать замыкания на роликах 7 и 8 , пройдя соответствующие пути S₈= L₃; S₉= L₃+ L₄.If a defect has arisen or manifested itself on the roller 6, then it can later cause short circuits on the rollers 7 and 8, having passed the corresponding paths S ₈ = L ₃ ; S ₉ \u003d L ₃ + L ₄ .

Если дефект образовался и проявил себя замыканием жилы провода на ролике 7, то он может вызвать замыкания только на ролике 8, пройдя соответствующий путь If a defect has formed and manifested itself as a short circuit of the wire strand on roller 7, then it can cause short circuits only on roller 8, having passed the appropriate path

S₁₀= L₄. S ₁₀ = L ₄ .

Рассмотренные варианты возможных расстояний проходимых дефектным участком в изоляции провода от элемента, в котором он проявился замыканием, до последующих элементов, в которых он может вызвать повторное замыкание и вызвать ложный счет дефектов, вносят в нейронную сеть в процессе её обучения. The considered options for possible distances traversed by a defective section in the wire insulation from the element in which it appeared as a short circuit to subsequent elements in which it can cause a repeated short circuit and cause a false count of defects are introduced into the neural network in the process of its training.

_. При движении провода 1 в процессе намотки обмоток датчик 12 скорости (фиг. 1) вырабатывает импульсы скорости, частота которых пропорциональна скорости V движения провода. Эти импульсы поступают на вход формирователя 13 импульсов скорости, который по существу является умножителем частоты. В формирователе 13 импульсов скорости происходит формирование их по напряжению и крутизне фронтов. Сформированные импульсы скорости поступают на вход генератора импульсов наводки 14, и с его выхода на вход катушки излучателя 15. Излучатель 15 излучает эти импульсы и индуцирует соответствующую наводку, в виде серии этих импульсов, в катушке 2 обмоточного провода. _. When the wire 1 moves in the process of winding the windings, the speed sensor 12 (Fig. 1) generates speed pulses, the frequency of which is proportional to the speed V of the wire movement. These pulses are fed to the input of the shaper 13 speed pulses, which is essentially a frequency multiplier. In the shaper 13 speed pulses are formed by the voltage and steepness of the fronts. The generated speed pulses are fed to the input of the pickup pulse generator 14, and from its output to the input of the emitter coil 15. The emitter 15 emits these pulses and induces the corresponding pickup, in the form of a series of these pulses, in the coil 2 of the winding wire.

Одновременно с этим сгенерированные импульсы скорости в генераторе наводки 14 поступают в счетчик 22 длины проконтролированного провода.At the same time, the generated speed pulses in the pickup generator 14 enter the counter 22 of the length of the controlled wire.

На счетный вход счетчика 22 длины проконтролированного провода непрерывно поступают импульсы скорости с генератора 14 наводки, с периодом следования, равным прохождению под датчиком скорости, фиксированной определенной длины l _э провода, например l _э = 0,025 мм (фиг. 2 эпюры А и Б). To the counting input of the counter 22 of the length of the controlled wire, speed pulses are continuously received from the pickup generator 14, with a repetition period equal to the passage under the speed sensor, of a fixed certain lengthl _uh wires, for examplel _uh = 0.025 mm (Fig. 2 plots A and B).

Так как длительность одного импульса скорости соответствует прохождению через датчик дефектов строго фиксированной элементарной длины провода l _э, величина которой остается неизменной при изменении скорости, то проконтролированная длина провода, определяется величиной l_пр = l_э×m_пр, где m_пр - количество импульсов скорости, прошедших в счетчик 22 за время контроля. Since the duration of one speed pulse corresponds to the passage of a strictly fixed elementary wire length l _e through the defect sensor, the value of which remains unchanged with a change in speed, the controlled wire length is determined by the value l _pr \u003d l _e × m _pr , where m _pr is the number of speed pulses passed into the counter 22 during the control.

Обозначим период следования импульсов скорости с формирователя (умножителя частоты)13 импульсов скорости через Т₁. При скорости движения провода V ₁на выходе формирователя 13 появляются импульсы, частотой f ₁ =

. При этом за время одного периода сигнальных импульсов провод пройдет расстояние l _э, принятое за единицу измерения протяженности дефекта, равное по величине протяженности эквивалентного точечного повреждения (фиг. 2 эпюры А и Б)Let's designate the repetition period of speed pulses from the shaper (frequency multiplier)13 speed pulses through T ₁ . At the speed of the wire V ₁ , pulses appear at the output of the shaper 13, with a frequency f ₁ =

. In this case, during one period of signal pulses, the wire will pass the distance l _e , taken as a unit of measurement of the length of the defect, equal in magnitude to the length of the equivalent point damage (Fig. 2 diagrams A and B)

l _э =V ₁ ×T ₁ (1) l _uh =V _one ×T _one (one)

При измерении скоростей протягивания провода в g раз пропорционально ей в g раз изменяется и частота импульсов эквивалентных точечных повреждений, что приводит к неизменности величины, определяемой по выражению (1).When measuring wire pulling speeds by a factor of g, the frequency of pulses of equivalent point damages also changes proportionally to it by a factor of g, which leads to the invariance of the value determined by expression (1).

Действительно, частота импульсов скорости изменяется пропорционально скорости провода V_пр Indeed, the frequency of the speed pulses changes in proportion to the speed of the wire V _pr

f= К₁

V_пр(2),f= K ₁

V _pr (2),

где К₁ – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции датчика скорости.where K ₁ - coefficient of proportionality, depending on the design of the speed sensor.

За время одного периода индуцированного в датчике скорости напряжения, через датчик-электрод проходит участок провода длиной l_э , равный During one period of the voltage induced in the speed sensor, a section of wire with a length l _e passes through the sensor-electrode , equal to

l_э = V_пр × Т_э

, (3)l _e \u003d V _pr × T _e

, (3)

где T_э=l/f – период импульсов в датчике скорости.where T _e \u003d l / f - the period of pulses in the speed sensor.

Как следует из выражения (3), величина l_э, не зависит от скорости движения провода. Приняв l_э за единицу измерения, можно определить какая длина провода l_пр прошла через датчик длины провода за любой интервал времени, если посчитать количество импульсов скорости n, в счетчике (рис. 1) за время контроля Т_кон указанного отрезка провода.As follows from expression (3), the value of l _e does not depend on the speed of the wire. Taking l _e as a unit of measurement, you can determine how long the wire l _pr passed through the wire length sensor for any time interval, if you count the number of speed pulses n, in the counter (Fig. 1) during the control time T _con of the specified wire segment.

L_пр = n× l_э, (4)L _pr \u003d n × l _e , (4)

где l_пр – длина отрезка провода, прошедшего в счетчик 22 длины проконтролированного провода; n – количество импульсов скорости за время Т_кон движения провода при контроле. where l_etc -the length of the piece of wire passed into the counter 22 of the length of the controlled wire; n is the number of speed impulses during the time T_con wire movement under control.

Генератор 14 импульсов наводки подает эти импульсы на вход излучателя 15, который индуцирует импульсы ЭДС в катушке 2 обмоточного провода. The pickup pulse generator 14 supplies these pulses to the input of the emitter 15, which induces EMF pulses in the coil 2 of the winding wire.

При прохождении участков обмоточного провода с бездефектной изоляцией через элементы 4, 5, 6, 7, 8 если элементы намоточного станка не повреждают изоляцию, никаких изменений, кроме подсчета количества импульсов скорости в счетчике 22 длины проконтролированного провода, в сигналах устройства не происходит. When passing sections of the winding wire with defect-free insulation through elements 4, 5, 6, 7, 8, if the elements of the winding machine do not damage the insulation, no changes, except for counting the number of speed pulses in the counter 22 of the length of the controlled wire, occur in the device signals.

Пусть в некоторый момент времени t₁ жила провода в дефектном месте изоляции соприкоснулась с одним из элементов 4, 5, 6, 7, 8. Пусть продолжительность контакта соответствующего элемента с жилой провода продолжалось до некоторого момента времени t₂.Так как все указанные элементы электрически изолированы от заземленного корпуса намоточного станка, то на элементе, с которым произошел контакт жилы провода, появляются импульсы наведенной в проводе ЭДС (фиг. 2 эпюра В). Эти импульсы поступают на вход высокоомного усилителя 16 (фиг. 1), усиливаются, и с выхода упомянутого усилителя поступают на вход нейронной сети 17. Если это был первый контакт жилы провода с любым из элементов намоточного станка, то нейронная сеть никаких сигналов не вырабатывает, и импульсы скорости, задержанные в линии задержки 25 на время опроса и принятия решения нейронной сетью 17, проходят через ключевое устройство 24 на вход счетчика 20 протяженности дефектов и на вход формирователя 19 импульса дефекта. В формирователе 19 вырабатывается импульс дефекта, длительность которого T_i равняется T_i= t₂- t₁ (фиг.2 эпюра Г) времени контакта жилы провода в месте дефекта с одним из элементов намоточного станка. Этот импульс поступает на вход счетчика 21 количества дефектов и подсчитывается. По количеству подсчитанных импульсов скорости, прошедших в счетчик 20 протяженности, определяется протяженность дефекта. Let at some time t_one the core of the wire in the defective place of the insulation came into contact with one of the elements 4, 5, 6, 7, 8. Let the duration of contact of the corresponding element with the core of the wire lasted until some time t₂.Since all of these elements are electrically isolated from the grounded body of the winding machine, then on the element with which the wire core came into contact, pulses of the EMF induced in the wire appear (Fig. 2 diagram B). These pulses are fed to the input of a high-resistance amplifier 16 (Fig. 1), are amplified, and from the output of the said amplifier are fed to the input of the neural network 17. If this was the first contact of the wire strand with any of the elements of the winding machine, then the neural network does not generate any signals, and the speed pulses delayed in the delay line 25 for the time of polling and decision-making by the neural network 17 pass through the key device 24 to the input of the defect length counter 20 and to the input of the defect pulse shaper 19. In shaper 19, a defect pulse is generated, the duration of which is T_i equals T_i= t₂-t_one (Fig.2 diagram D) the time of contact of the wire strand at the defect site with one of the elements of the winding machine. This pulse is input to the counter 21 of the number of defects and counted. The length of the defect is determined by the number of counted speed pulses passed into the length counter 20 .

Если же это был не первый контакт жилы провода с любым из элементов намоточного провода, например, в момент времени t₃, а первый контакт с каким-то элементом намоточного оборудования произошёл во время t₁, то нейронная сеть 17 подсчитывает число N импульсов скорости за интервал времени t₃- t₁ и рассчитывает величину L_k пути, которую прошёл провод за интервал времени t₃- t₁. Величину L_k нейронная сеть сравнивает с каждым из возможных вариантов расстояний S_i между элементами намоточного оборудования, по прохождению которых обнаруженный ранее дефект может вызвать повторное замыкание в последующих элементах устройства. Равенство L_k = S_i одному из вариантов указанных расстояний, рассчитанных и внесенных в память в нейронной сети, говорит о том, что дефект проявивший себя в момент времени t₃ ранее уже был зарегистрирован счетчиками 21 и 20 количества и протяженности дефектов, когда он в момент времени t₁проходил через какой-то из элементов намоточного оборудования. Поэтому для исключения возможной ошибки, возникающей при прохождении одного и того же дефекта через различные элементы намоточного оборудования, и повторные замыкания жилы провода на эти элементы, т.е. ложные подсчеты количества и протяженностей дефектов, при повторных контактах ранее зарегистрированного дефекта, с последующими элементами намоточного оборудования, необходимо исключить. Это исключение происходит следующим образом. При выполнении равенства L_k = S_i, нейронная сеть выдает запрещающий сигнал, длительность Т_зап, которого определяется временем контакта t₄- t₃, (фиг. 2 эпюра Д), и обычно на некоторую величину ∆, превышающую указанное время, т.е. Т_зап = (t₄- t₃)+ ∆. Величина ∆ обычно определяется из прагматических соображений экспериментально. Сформированный импульс запрета поступает на ключевое устройство 24, и запрещает на время Т_зап прохождение, задержанного линией 25 сигнала от высокоомного усилителя 16 к счетчикам 21 и 20 количества и протяженности дефектов, указанные счетчики отключаются на время Т_зап и указанный дефект и его протяженность в этих счетчиках не подсчитываются. По истечению времени Т_зап ключевое устройство возвращается в исходное состояние, разрешающее прохождение сигнала к счетчикам 20 и 21 с выхода высокоомного усилителя 16. If this was not the first contact of the wire strand with any of the elements of the winding wire, for example, at the time t ₃ , but the first contact with some element of the winding equipment occurred at time t ₁ , then the neural network 17 counts the number N of speed pulses for time interval t ₃ - t ₁ and calculates the value L _k of the path that the wire passed during the time interval t ₃ - t ₁ . The neural network compares the value L _k with each of the possible distances S _i between the elements of the winding equipment, after which a previously detected defect can cause a re-closing in subsequent elements of the device. The equality of L _k = S _i to one of the variants of the indicated distances, calculated and stored in the memory in the neural network, indicates that the defect that manifested itself at the time t ₃ was previously registered by the counters 21 and 20 for the number and length of defects, when it is in time t ₁ passed through some of the elements of the winding equipment. Therefore, in order to exclude a possible error that occurs when the same defect passes through various elements of winding equipment, and repeated short circuits of the wire core to these elements, i.e. false counts of the number and extent of defects, in case of repeated contacts of a previously registered defect, with subsequent elements of winding equipment, must be excluded. This exception occurs as follows. When the equality L _k \u003d S _i is fulfilled, the neural network issues a prohibiting signal, the duration T _zap , which is determined by the contact time t ₄ - t ₃ , (Fig. 2 plot D), and usually by some value ∆ exceeding the specified time, i.e. e. T _zap \u003d (t ₄ - t ₃ ) + ∆. The value of ∆ is usually determined experimentally from pragmatic considerations. The generated prohibition pulse arrives at the key device 24 and prohibits for the time T _zap the passage of the signal delayed by the line 25 from the high-resistance amplifier 16 to the counters 21 and 20 for the number and length of defects, these counters are turned off for the time T _zap and the specified defect and its length in these counters are not counted. After the time T has _elapsed , the key device returns to its original state, allowing the signal to pass to the counters 20 and 21 from the output of the high-resistance amplifier 16.

Если L_k не равняется ни одному из упомянутых выше значений S_j рассчитанных вариантов, то нейронная цепь не вырабатывает запрещающего сигнала, и ключевое устройство пропускает задержанные в линии задержки усиленные импульсы ЭДС, на вход счетчиков 20 и 21. If L _k is not equal to any of the above values S _j of the calculated options, then the neural circuit does not generate a prohibiting signal, and the key device passes the amplified EMF pulses delayed in the delay line to the input of counters 20 and 21.

Пример конкретного выполнения. Был проведен контроль по заявляемому способу при помощи измерителя дефектности обмоточных проводов, реализующему заявляемый способ, блок–схема которого приведена на фиг. 1. При намотке обмоточный провод проходил через ролик смотчика 4 и ролики 5,6,7,8, являющиеся элементами намоточного станка. Указанные ролики изолировались от заземленного корпуса намоточного станка 9. Для этого они закреплялись на металлических платформах 10 и 11, и эти платформы через электроизоляционные прокладки из тефлона прикреплялись к корпусу станка 9 диэлектрическими стяжками 23, выполненными из капролактама. An example of a specific implementation. The inventive method was tested using a winding wire defectiveness meter that implements the inventive method, the block diagram of which is shown in Fig. 1. When winding, the winding wire passed through the winder roller 4 and rollers 5,6,7,8, which are elements of the winding machine. These rollers were isolated from the grounded body of the winding machine 9. To do this, they were fixed on metal platforms 10 and 11, and these platforms were attached to the machine body 9 through electrical insulating gaskets made of Teflon with dielectric ties 23 made of caprolactam.

В качестве датчика скорости использовался индукционный датчик 12. Датчик скорости 12 и вращающийся диск 3, на котором закреплялся шаблон изготавливаемой всыпной обмотки статора электродвигателя, показаны внизу фиг. 1 для пояснения работы индукционного датчика скорости 12. При намотке обмоток на шаблон, стальной диск 3, на котором этот шаблон располагается, начинает вращаться. При прохождении зубчатой части диска 3 возле катушки датчика скорости 12 за счет изменения величины магнитного потока индуцируются электрические импульсы, частота которых определяется размерами и количеством зубьев на диске 3 и скоростью вращения этого диска. При равномерной скорости вращения диска, частота наведенных импульсов остается постоянной. При изменении скорости вращения диска, изменяется и частота упомянутых импульсов, пропорционально изменению скорости вращения диска. Полученные на выходе датчика 12 импульсы поступают на вход формирователя импульсов 13 скорости, представляющий собой умножитель частоты. Введение умножителя частоты позволяет повысить точность при определении протяженности дефектов. Сформированные импульсы скорости поступают на генератор наводки 14, и с его выхода проходят на катушку 15 излучателя. Электромагнитные импульсы излучателя 15 наводят в катушке провода 2 импульсную ЭДС, частота импульсов которой пропорционально скорости. За время одного наведенного в катушке 2 импульса скорости, проходит элементарный путь l _э . За счет введения в устройство умножителя частоты удалось обеспечить величину

An inductive sensor 12 was used as a speed sensor. The speed sensor 12 and a rotating disk 3, on which a template of the manufactured random winding of the stator of the electric motor was fixed, are shown at the bottom of Fig. 1 to explain the operation of the inductive speed sensor 12. When winding the windings on the template, the steel disk 3, on which this template is located, starts to rotate. When the toothed part of the disk 3 passes near the coil of the speed sensor 12, due to a change in the magnitude of the magnetic flux, electrical impulses are induced, the frequency of which is determined by the size and number of teeth on the disk 3 and the speed of rotation of this disk. With a uniform disk rotation speed, the frequency of the induced pulses remains constant. When the disk rotation speed changes, the frequency of the mentioned pulses also changes, in proportion to the change in the disk rotation speed. The pulses obtained at the output of the sensor 12 are fed to the input of the speed pulse shaper 13, which is a frequency multiplier. The introduction of a frequency multiplier makes it possible to increase the accuracy in determining the extent of defects. The generated speed pulses are fed to the pickup generator 14, and from its output pass to the coil 15 of the emitter. The electromagnetic pulses of the emitter 15 induce a pulsed EMF in the wire coil 2, the pulse frequency of which is proportional to the speed. During one induced in the coil 2 speed pulse, passes the elementary path l _e . Due to the introduction of a frequency multiplier into the device, it was possible to provide the value

Перед контролем измерялись расстояния между роликами смотчика и намоточного станка 4, 5, 6, 7, 8. Они были равны соответственно L₁= 620 мм, L₂=500мм, L₃=400 мм и L₄=400 мм.Before the control, the distances between the rollers of the rewinder and the winding machine 4, 5, 6, 7, 8 were measured. They were equal to L ₁ = 620 mm, L ₂ = 500 mm, L ₃ = 400 mm and L ₄ = 400 mm, respectively.

По измеренным расстояниям L_i определялись варианты S_i возможных расстояний, которые может пройти дефектный участок после его обнаружения, за счет возникновения контакта жилы провода, в этом участке, с каким-то из элементов намоточного оборудования. Эти S_i приведены ниже:According to the measured distances L _i , variants S _i of possible distances that a defective section can pass after its detection, due to the occurrence of contact of the wire strand, in this section, with some of the elements of the winding equipment, were determined. These S _i are given below:

S₁= L₁=620 мм; S₂= L₁+ L₂=620+500=1120мм; S₃= L₁+ L₂+ L₃ = 620+500+400=1520 мм; S₄= L₁+ L₂+ L₃ + L₄= 620+500+400+400=1920 мм. Все величины L_i и S_i были внесены в нейронную сеть 17. Для проверки работоспособности заявляемого способа в изоляции провода искусственно были нанесены два дефекта, границы которых находились на расстоянии 300 мм, с протяженностями l₁=5 мм и l₂=10 мм. Вначале отрезок провода с нанесенными на него искусственными дефектами протягивался через все элементы намоточного оборудования при отключенной нейронной сети. При этом оба дефекта вызвали замыкание со всеми элементами намоточного оборудования, и без обученной нейронной сети счетчик количества дефектов показал 10, что говорило о том, что оба дефекта вызвали замыкание жилы провода на соответствующие элементы 4, 5, 6, 7, 8 элементов станка по одному разу. S ₁ \u003d L ₁ \u003d 620 mm; S ₂ \u003d L ₁ + L ₂ \u003d 620 + 500 \u003d 1120mm; S ₃ \u003d L ₁ + L ₂ + L ₃ \u003d 620 + 500 + 400 \u003d 1520 mm; S ₄ \u003d L ₁ + L ₂ + L ₃ + L ₄ \u003d 620 + 500 + 400 + 400 \u003d 1920 mm. All values of L _i and S _i were entered into the neural network 17. To test the performance of the proposed method, two defects were artificially applied in the wire insulation, the boundaries of which were at a distance of 300 mm, with lengths l ₁ =5 mm and l ₂ =10 mm. First, a piece of wire with artificial defects applied to it was pulled through all the elements of the winding equipment with the neural network turned off. At the same time, both defects caused a short circuit with all elements of the winding equipment, and without a trained neural network, the counter for the number of defects showed 10, which indicated that both defects caused the wire core to short circuit to the corresponding elements 4, 5, 6, 7, 8 of the machine elements according to once.

После этого нейронную цепь подключали и протягивали со скоростью V≈50 мм/с упомянутый отрезок провода с нанесенными в его изоляции двумя дефектами через те же элементы намоточного станка, но при использовании схемы, приведенной на фиг. 1, реализующей заявляемый способ. After that, the neural circuit was connected and the said piece of wire with two defects deposited in its insulation was pulled at a speed of V ≈ 50 mm/s through the same elements of the winding machine, but using the circuit shown in Fig. 1, which implements the proposed method.

Рассмотрим, как происходила регистрация количества и протяженность дефектов. Let us consider how the registration of the number and extent of defects took place.

В момент времени с начала протягивания провода t₁=12,5 с, было обнаружено первое замыкание. Оно продолжалось до t₂=12,5 с. На выходе усилителя 16 за время Т₁= t₂- t₁= 12,5-12,4 =0,1 с появилось 20 импульсов скорости. Поскольку до момента времени t₁ никакого замыкания в схеме не было обнаружено, то L_j,_k=0. Нейронная сеть 17 сравнила величину L_j,_k =0 с каждым из вариантов S_i, приведенных выше. Поскольку L_j,_k не равнялось ни одному из приведенных выше вариантов расстояний, т.е. L_k

S_i , то на ключевое устройство 24 из нейронной сети 17 запрещающего сигнала не поступало и импульсы, задержанные в линии задержки 25 прошли в счетчик 20 протяженности дефектов и на вход формирователя импульса дефекта 19, выходе которого появился импульс дефекта длительностью Т₁=0,1. В счетчик 20 прошло 20 импульсов скорости, которые соответствовали протяженности дефекта l₁= l_э×n₁=0,25×20= 5 мм. Счетчик 21 посчитал 1 дефект. At the moment of time from the beginning of the wire pulling t ₁ =12.5 s, the first short circuit was detected. It lasted until t ₂ =12.5 s. At the output of the amplifier 16 during the time T ₁ = t ₂ - t ₁ = 12.5-12.4 =0.1 s, 20 speed pulses appeared. Since up to the time t ₁ no short circuit was found in the circuit, then L _j , _k =0. Neural network 17 compared the value of L _j , _k =0 with each of the options S _i above. Since L _j , _k was not equal to any of the above options for distances, i.e. L _k

S _i , then the key device 24 from the neural network 17 did not receive a prohibiting signal and the pulses delayed in the delay line 25 passed to the counter 20 of the length of defects and to the input of the defect pulse shaper 19, the output of which appeared a defect pulse with a duration of T ₁ = 0.1 . 20 speed pulses passed into the counter 20, which corresponded to the length of the defect l ₁ = l _e ×n ₁ = 0.25 × 20 = 5 mm. Counter 21 counted 1 defect.

Второе и последующие замыкания жилы провода в одном из нанесенных дефектов с различными элементами намоточного оборудования и анализ вариантов анализа, которые происходили в обученной нейронной сети отображены в приведенной ниже табл.1.The second and subsequent closures of the wire strand in one of the applied defects with various elements of winding equipment and the analysis of the analysis options that occurred in the trained neural network are shown in Table 1 below.

В момент времени t₃ =18,5 с произошло второе замыкание жилы провода в одном из дефектов с каким-то элементом намоточного станка. С этого момента на выходе высокоомного усилителя 16 появилась серия из 40 импульсов скорости, которая продолжалась до момента времени t₄ =18,7 с. С момента времени t₁ до момента времени t₃ в счетчик 22 длины проконтролированного провода поступило 1200 импульсов, что соответствовало расстоянию L_k =300 мм, который прошёл провод после первого, выявленного в момент времени t₁ контакта жилы провода в дефектном участке изоляции, с каким-то элементом намоточного станка контакта.At the time t ₃ =18.5 s, the second short circuit of the wire core occurred in one of the defects with some element of the winding machine. From that moment, a series of 40 speed pulses appeared at the output of the high-resistance amplifier 16, which continued until the time t ₄ =18.7 s. From time t ₁ to time t ₃ , the counter 22 of the length of the controlled wire received 1200 pulses, which corresponded to the distance L _k =300 mm, which the wire passed after the first contact of the wire strand in the defective section of insulation, detected at time t ₁ , s some element of the contact winding machine.

Таблица 1. Анализ вариантов замыканий жилы провода на элементы станка Table 1. Analysis of options for closing the wire core to the elements of the machine

№ контакта,jcontact number, j Время контакта, сContact time, s Продолжительность контакта, сContact duration, s Расстояние L_jk пройденное проводом от момента контакта j к моменту контакта k, ммDistance L _jk passed by the wire from the moment of contact j to the moment of contact k, mm Вывод нейронной сетиNeural network output Запрещающий сигнал нейронной сети, (да, нет).Forbidding signal of the neural network, (yes, no). 1one 12,512.5 0,10.1 L_0,1=0L _0.1 =0 L₀₁

S_i _L01

_Si No 2 18.5 0.2 L _1.2 \u003d 300 L ₁₂

_Si No 3 24.9 0.1 L _2.3 \u003d 320
L _1.3 \u003d 620 L ₁₃ = S ₁
L ₂₃

_S2 Yes 4 30.9 0.2 L _3.4 \u003d 320
L _2.4 \u003d 620
L _1.4 \u003d 920 L ₃₄

_Si
L ₂₄ = S _i
L ₁₄

_Si Yes 5 34.9 0.1 L _4.5 \u003d 320
L _3.5 \u003d 620
L _2.5 \u003d 920
L _1.5 \u003d 1120 L ₃₄

_Si
L ₂₄ = S _i
L ₁₄

_Si
L ₁₅

_Si Yes 6 40.9 0.2 L _5.6 \u003d 320
L _4.6 \u003d 620
L _3.6 = 920
L _2.6 \u003d 1120
L _1.6 \u003d 1420 L _5.6

_Si
L _4.6 = S _i
L _3.6

_Si
L _2.6 = S _i
L _1.6

_Si Yes 7 42.9 0.1 L _6.7 \u003d 320
L _4.6 \u003d 620
L _3.6 = 920
L _2.6 \u003d 1120
L _1.6 \u003d 1420
L _1.7 \u003d 1520 L _6.7

_Si
L _4.6 = S _i
L _3.6

_Si
L _2.6 = S _i
L _1.6

_Si
L _1.7 = S _i Yes eight 48.9 0.2 L _7.8 = 320
L _6.8 = 620
L _5.8 = 920
L _4.8 = 1120
L _3.8 \u003d 1420
L _2.8 \u003d 1520
L _1.9 \u003d 1820 L _7.8

_Si
L _6.8 = S _i
L _5.8

_Si
L _4.8 = S _i
L _3.8

_Si
L _2.8 = S _i
L _1.9

_Si Yes nine 50.9 0.1 L _8.9 \u003d 320
L _7.9 = 620
L _6.9 = 920
L _5.9 \u003d 1120
L _4.9 \u003d 1420
L _3.9 \u003d 1520
L _2.9 \u003d 1820
L _1.9 \u003d 1920 L _8.9

_Si
L _7.9 = S _i
L _6.9

_Si
L _5.9 = S _i
L _4.9

_Si
L _3.9 = S _i
L _2.9

_Si
L _1.9 = S _i Yes ten 56.9 0.2 L _9.10 = 320
L _8.10 = 620
L _7.10 = 920
L _6.10 = 1120
L _5.10 = 1420
L _4.10 = 1520
L _3.10 \u003d 1820
L _2.10 =1920
L _1.10 = 2220 L _9.10

_Si
L _8.10 = S _i
L _7.10

_Si
L _6.10 = S _i
L _5.10

_Si
L _4.10 = S _i
L _3.10

_Si
L _2.10 = S _i
L _1.10

_Si Yes

Поскольку L_k =300 мм не равнялось ни одному из приведенных выше вариантов расстояний, т.е. L_k

S_i , то на ключевое устройство 24 из нейронной сети 17 никакого сигнала не поступало, и импульсы скорости с выхода высокоомного усилителя 16, задержанные в линии задержки 25, прошли в формирователь импульса дефекта 19, и на входы счетчиков 20 и 21. Счетчик количества дефектов 21 зарегистрировал второй дефект, а счетчик 20 протяженности дефектов, в котором было подсчитано 40 импульсов скорости, показал что протяженность обнаруженного второго дефекта Since L _k =300 mm was not equal to any of the above options for distances, i.e. L _k

S _i , then no signal was received from the neural network 17 to the key device 24, and the speed pulses from the output of the high-resistance amplifier 16, delayed in the delay line 25, passed to the defect pulse shaper 19, and to the inputs of the

counters

20 and 21. Counter of the number of defects 21 registered the second defect, and the counter 20 of the length of defects, in which 40 velocity pulses were counted, showed that the length of the detected second defect

l₂= l_э×n₂=0,25×40=10 мм. l ₂ \u003d l _e ×n ₂ \u003d 0.25 × 40 \u003d 10 mm.

Аналогичная процедура анализа и выработки решений в нейронной сети при каждом очередном замыкании жилы провода в одном из дефектов отображена в таблице 1.A similar procedure for analyzing and developing solutions in a neural network for each next short circuit of a wire strand in one of the defects is shown in Table 1.

В результате проведенного контроля провода с нанесенными в его изоляции двумя искусственными дефектами с использованием устройства фиг.1 , реализующего заявляемый способ было зарегистрировано 2 дефекта, один из которых имел протяженность 5 мм, а другой-10 мм. As a result of the control of the wire with two artificial defects applied in its insulation using the device of Fig.1 implementing the inventive method, 2 defects were registered, one of which had a length of 5 mm, and the other 10 mm.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый способ существенно упрощен за счет того, что он позволяет производить контроль реального процесса намотки обмоток электротехнических изделий без гальванической развязки и для его реализации отпадает необходимость специального изготовления датчика дефектов, исключается использование высокого напряжения для питания датчика дефектов, исчезает необходимость очистки от изоляции одного из концов провода и подсоединения его к общей шине, что существенно усложняет контроль дефектности изоляции проводаThus, in comparison with the prototype, the proposed method is significantly simplified due to the fact that it allows you to control the actual process of winding the windings of electrical products without galvanic isolation and for its implementation there is no need for special manufacturing of the defect sensor, the use of high voltage to power the defect sensor disappears. the need to clean one of the ends of the wire from insulation and connect it to a common bus, which greatly complicates the control of defective wire insulation

Используемые источникиSources used

1. ГОСТ Р МЭК 60851-5-2008. Провода обмоточные. Методы испытаний. Часть 5. Электрические свойства.1. GOST R IEC 60851-5-2008. Winding wires. Test methods. Part 5. Electrical properties.

2. Смирнов Г.В. Прибор контроля качества эмалевой изоляции обмоточных проводов. Ж. Надежность и контроль качества, 1987, №10, с.51.2. Smirnov G.V. Device for quality control of enamel insulation of winding wires. Zh. Reliability and quality control, 1987, No. 10, p.51.

3. Авторское свидетельство СССР № 364885, кл. G01N27/68.3. Author's certificate of the USSR No. 364885, class. G01N27/68.

4. Патент РФ 2737515 (по заявке 2020107811 от 21.02.20.) Способ контроля дефектности изоляции обмоточных проводов / Смирнов Г.В. Опубл.01.12.2020 Бюл. № 34, 15 стр. (Прототип). 4. RF patent 2737515 ( according to application 2020107811 dated February 21, 2020) A method for monitoring the defectiveness of the insulation of winding wires / Smirnov G.V. Published 01.12.2020 Bull. No. 34, 15 p . (Prototype).

Claims

A method for monitoring the defectiveness of the wire insulation, in which speed pulses are continuously generated, the frequency of which is changed in proportion to the speed of the wire,a defect pulse is formed during the passage of each defective section of the wire insulation through the defect sensor, the duration of which is equal to the time the defective section passes through the said sensor, the number of pulses formed after the passage of the defective sections of the wire insulation through the sensor of defective pulses is counted, the number of which determines the number of input defects on the wire insulation, the number of speed pulses is counted during the time of each generated defect pulse and, based on the monitoring results, the length of each defect is determined, characterized in that the defect sensor uses electrically conductive elements of the winding equipment with which the wire insulation comes into contact during the winding process, for which the mentioned elements are electrically isolated from the grounded machine body, measure distances L_i between the specified elements, and enter the values of the mentioned measured distances into a computer with a neural network, in which these distance values are used to train the neural network, for which the possible options S are calculated_j distances that a defective wire section can travel from one element of the winding machine, with which the wire strand has come into contact in the defective section of insulation, to another element of the winding equipment, in which the next contact of the wire strand can occur in the same section of the defective wire insulation, generated by a speed sensor speed pulses are fed to the input of the frequency multiplier, from the output of which they are fed to the input of the pickup generator, from the output of which they are transmitted to the input of a computer with a neural network, the input of the length counter of the controlled wire, through which data on the length of the controlled wire is transmitted to the computer with a neural network, and on the pickup emitter, with the help of which the corresponding EMF pulses are induced in the winding wire coil, upon contact of the winding wire strand in the jth defective place of its insulation with some isolated element of the winding machine, the EMF pulses induced in the wire through the mentioned element enter are fed to the input of a high-resistance amplifier, from the output of which the amplified EMF pulses are transmitted to the input of a computer with a trained neural network, and through the delay line to the input of the key device, the neural network captures the time of the emerging contact, upon receipt of the first EMF pulse into it, and determines the distance L_j,k, passed by the wire during the time interval from each j-th to each last k-th contact of the wire strand with any element of the winding equipment, compares the mentioned distance with each of the mentioned possible distances S_j between elements and in the case of at least one equality L_j,k with any value of S_j the neural network generates and outputs through the router to the key device a pulse inhibiting signal, the duration of which is determined by the duration of the time the EMF pulses arrive at the input of the neural network of the high-resistance amplifier output, if L_j,k does not equal any of the above S values_j calculated options, then the neural circuit does not generate a inhibiting signal and the key device passes the amplified EMF pulses delayed in the delay line to the input of the defect length counter and to the input of the defect pulse shaper, from the output of which the generated pulses are fed to the input of the counter of the number of defects.