SU997112A1

SU997112A1 - Device for winding coils

Info

Publication number: SU997112A1
Application number: SU813333248A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Дроздов; Александр Сергеевич Степанов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5537
Priority date: 1981-08-11
Filing date: 1981-08-11
Publication date: 1983-02-15

Description

Изобретение относитс к технологическому оборудованию дл изготовлени потенциометров .и катушек кольцевой формы (тороидов ) и может быть использовано в област х приборостроени и электротехники.The invention relates to process equipment for the manufacture of potentiometers and ring-shaped coils (toroids) and can be used in the fields of instrument-making and electrical engineering.

Наиболее близким техническимрешением , к изобретению вл етс устройство дл намотки катушек, содерЖсццее механизм дл креплени отдающей катушки, установленный соосно с электромагнитной муфтой на челноке , электрически св занный с резистором , и реечную передачу, зубчатое колесо которой кинематически св зано с резистором, и датчик изменени , диаметра отдающей катушки til.The closest technical resolution of the invention is a device for winding coils, a mechanism for fastening the output coil mounted coaxially with an electromagnetic clutch on the shuttle, electrically connected to a resistor, and a rack gear, the gear wheel of which is kinematically connected to the resistor, and the change sensor the diameter of the donating coil til.

Недостатком известного устройства вл етс наличие в нем механического сигнального контакта - шуп - намотанный провод, который не может обеспечить плавное регулирование нат жени сматываемого провода с отдающей катушки, так как шуп перемещаетс скачкообразно с витка верхнего р да на виток нижнего р да намотанного провода отдающей катушки, а наличие зазоров в кинематической паре зубчатое колесо-рейка дополнительноA disadvantage of the known device is the presence of a mechanical signaling contact in it - a hoop - coiled wire that cannot provide smooth control of the tension of the unwound wire from the sending coil, because the hoop moves abruptly from the top row turn to the bottom coil of the sent coil. and the presence of gaps in the kinematic pair gear rack-rail additionally

усложн ют плавное регулирование нат жени сматываемого провода. ;The smooth regulation of the tension of the coiled wire is complicated. ;

Целью изобретени вл етс улучшение качества издели за счет поддержани стабильного нат жени .The aim of the invention is to improve the quality of the product by maintaining a stable tension.

Указанна цель достигаетс тем, что датчик изменени диаметра отдающей катушки выполнен в виде посто нного магнита, установленного на под10 пружиненном поворотном рычаге с одного торца катушки, при этом электромагнитна муфта электрически св зана с началом и концом провода отдающей катушки, а рычаг шарнирно установлен This goal is achieved by the fact that the sensor for changing the diameter of the sending coil is made in the form of a permanent magnet mounted on a sub-spring-loaded pivoting lever at one end of the coil, while the electromagnetic clutch is electrically connected to the beginning and end of the wire of the sending coil and the lever is hinged

15 на челноке.15 on the canoe.

На фиг. I изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид В на фиг. 2; на фиг. 4 - другой вариант FIG. I shows the device, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a view of B in FIG. 2; in fig. 4 - another option

20 расположени магнита; на фиг, 5 вид В на фиг. 4.20 magnet locations; FIG. 5, view B in FIG. four.

Устройство содержит наматываемый кольцевой каркас 1, челнок 2,The device contains a coiled ring frame 1, the shuttle 2,

25 имеющий вид незамкнутого кольца, привод щегос во вращение против хода часовой стрелки двум зубчатыми колесами 3 от привода станка 4, причем рассто ние в между зубчатыми колеса30 ми 3 больше рассто ни г челнока 225 having the form of an open ring, driving two cogwheels 3 from the drive of the machine 4, which rotates counter-clockwise, the distance between the gears 30 and 3 is greater than the distance of the shuttle shuttle 2

дл обеспечени непрерывного вращени последнего,to ensure continuous rotation of the latter,

В отверстие 5 челнока 2 по скольз щей посадке устанавливают и закрепл ют ротор б, внутри которого с радиальным зазором 7 концентрично на подшипниках б устанавливают статор 9 Статор 9 и ротор 6 в совокупности образуют магнитноэлектрический датчик момента, выполн ющий функцию электромагнитной муфты.A rotor b is installed and fixed in the hole 5 of the shuttle 2 by a sliding fit, inside which the stator 9 is mounted concentrically on the bearings b. The stator 9 is installed. The stator 9 and the rotor 6 together form a magnetoelectric torque sensor that functions as an electromagnetic clutch.

Принцип действи этого датчика аналогичен щеточно- коллекторному двигателю посто нного тока. Ротор б состоит из магнитопроврда 10 с радиальными пазами, в которых жестко установлены посто нные магниты 11, Статор 9 состоит из магнитопроводапакета пластин 12 с радиальными пазами , в которые уложена обмотка 13, соединенна электрически через щеточнЬ-коллекторный узел 14 с источником посто нного тока станка 4. Щеточноколлекторный узел 14 включает две пары щеток 15, армированных в кольце 16, закрепленном на торце ротора б, и коллектор17, состо щий из пластин 18, армированных, например, в компаунде над лобовой частью обмотки 13, Обмотка 13 состоит из катушек , выводы которых (начало и кО нец ) присоедин ют к соответствующим пластинам 18, при этом через пластины 18 провода обмотки 13 образуют замкнутую цепь.The principle of operation of this sensor is similar to a brush-collector DC motor. The rotor b consists of a magnet-conductor 10 with radial grooves in which permanent magnets 11 are rigidly installed. 4. The brush-collecting unit 14 includes two pairs of brushes 15 reinforced in a ring 16 fixed at the end of the rotor b and a collector 17 consisting of plates 18 reinforced, for example, in a compound above the frontal part of the winding 13. from the coils, the terminals of which (the beginning and the kO nets) are connected to the corresponding plates 18, while through the plates 18 the wires of the winding 13 form a closed circuit.

Давление каждой пары щеток 15 на пластину 18 обеспечиваетс конструктивно и не/требует регулировани в процессе сборки, при этом одна пара щеток 15 электрически св зана через выключатель и переменное сопротивление R с +, а втора пара щеток 15 с - внешнего источника питани стака 4 и с выходом усилител 19 согласно фи г , 2 , The pressure of each pair of brushes 15 on the plate 18 is provided constructively and does not / requires adjustment during assembly, with one pair of brushes 15 being electrically connected through a switch and a variable resistance R c +, and the second pair of brushes 15 with an external power source of stack 4 and with the output of amplifier 19 according to fi g, 2,

Вращакадий момент между ротором б и статором 9 создаетс в результате взаимодействи магнитного пол посто нных магнитов 11 и обмотки 13 с током, наход щейс в этом поле. Знак момента и его величина завис т от величины и пол рности тока управлени . Основным достоинством такой конструктивной схемы статора 9 и ротора б вл етс высока линейность характеристики по току управлени , причем предварительно снимают экспериментальным путем зависимость величины момента от изменени тока управлени .The rotational moment between the rotor b and the stator 9 is created as a result of the interaction of the magnetic field of the permanent magnets 11 and the winding 13 with the current in this field. The sign of the moment and its value depend on the magnitude and polarity of the control current. The main advantage of this design scheme of the stator 9 and the rotor b is the high linearity of the control current characteristic, and the dependence of the magnitude of the moment on the change of the control current is experimentally removed.

Далее на втулку 20 устанавливают по скольз щей посадке отдающую катушку 21 со сматываемым проводом 22 и каркасом 23, закрепл ют упорным кольцом 24, Отдающую катушку 21 предохран ют от проворота на втулке 20 штифт 25, ас противоположно стороны катушки 21 через отверстиеNext, a retracting coil 21 with a coiled wire 22 and a frame 23 is mounted on a sleeve 20 on a sliding fit, fixed by an anvil ring 24. The retracting coil 21 is prevented from turning on the sleeve 20 a pin 25, and opposite to the side of the coil 21 through an aperture

наружу выведен нижний конец сматываемого провода 22, который электрически соединен через шайбу 26, закрепенную в полой оси 27, контактную пару - кольцо 28-щетка 29, а также контактную Пару - шинопровод 30-щетка 31 со входом усилител 19. Причем ось 27 жестко закреплена в отдаюей катушке 21.the lower end of the winding wire 22, which is electrically connected through a washer 26 fixed in a hollow axis 27, a contact pair - ring 28-brush 29, as well as a contact pair - busbar 30-brush 31 with an input of amplifier 19 is brought out. Axis 27 is rigidly fixed in the reel 21.

Верхний конец сматываемого провода 22 закрепл ют на кольцевом каркасе 1 и далее электрически соедин ют через технологическое кольцо 32, щетку 33 со входом усилител 19, Причем кольцо 32 концентрично расоложено относительно каркаса 1 на порах вращени 34, установленных в корпусе станка 4.The upper end of the coiled wire 22 is fixed on the ring frame 1 and then electrically connected through the process ring 32, the brush 33 to the input of the amplifier 19, and the ring 32 is concentrically disposed relative to the frame 1 on the pores of rotation 34 installed in the machine body 4.

На торце челнока 2, например, со стороны отдающей катушки 21 по всему периметру концентрично оси вращени челнока 2 закреплен шиноровод 35 с трем изолированньши ежду собой шинами 30, 36 и 37 с соответствующими щетками 31, 38 и 39, Причем щетки 38 и 39 электрически соединены через выключатель и.переменное сопротивление R соответственно с + и - источника посто нного тока станка 4. Предварительно экспериментальным путем дл каждой марки сматываемого провода 22 снимают характеристику его оптимального нат га с целью предохранени его от обрыва,At the end of the shuttle 2, for example, from the side of the sending coil 21 along the entire perimeter concentric is the axis of rotation of the shuttle 2, a bus driver 35 is fixed with three insulators between them tires 30, 36 and 37 with corresponding brushes 31, 38 and 39, and brushes 38 and 39 are electrically connected through the switch and the variable resistance R, respectively, with + and - of the direct current source of the machine 4. Experimentally, for each type of winding wire 22, the characteristic of its optimum tension is removed in order to protect it from breakage,

Параллельно наружному торцу 40 отданицей катушки 21 с торцовым зазором 41 устанавливают на шарнире 42, например шарикоподшипнике, посто нный магнит 43 с рычагом 44 симметрично оси вращени катушки 21, Рычаг 44 имеет шарнир 45, установленный на челноке 2 и позвол ет магниту 43 совершать с помощью упругих элементов 46 угловые колебательные движени относительно сматываемого провода 22 под действием центробежных сил при вращении челнока 2, Величину угловых отклонений магнита 43 регулируют, увеличива или уменьша жесткость упругих элементов 46. При этих колебани х в сматываемом проводе 22 индуктируетс ЭДС, а следовательно , возникает ток индукции. Магнит 4з может быть установлен в положение (фиг, 4), когда катушка 21 расположена между полюсами этого магнита.In parallel with the outer end 40, the distance between the coil 21 and the end gap 41 is mounted on a hinge 42, for example a ball bearing, a permanent magnet 43 with a lever 44 symmetrically to the axis of rotation of the coil 21, the lever 44 has a hinge 45 mounted on the shuttle 2 and allows the magnet 43 to perform using the elastic elements 46, the angular oscillatory motion relative to the winding wire 22 under the action of centrifugal forces during the rotation of the shuttle 2, the magnitude of the angular deviations of the magnet 43 is adjusted, increasing or decreasing the rigidity of the elastic elements 46. When their oscillation h retractor wire 22 induktiruets EMF, and, therefore, the induction current occurs. The magnet 4z can be installed in the position (FIG. 4) when the coil 21 is located between the poles of this magnet.

.Устройство работает следующим образом,The device works as follows

С помощью переменного сопротивлени R при включенном выключателе В на статор 9 электромагнитной муфты подают ток управлени такой величи- ны, чтобы величина возникающего при этом момента вращени бьша бы равна допустимой величине нат жени сматываемого провода 22,Using a variable resistance R with the switch B turned on, the electromagnetic clutch is fed to the stator 9 of the electromagnetic clutch so that the magnitude of the torque generated at this torque would be equal to the allowable tension value of the winding wire 22,

После этого челноку 2 сообщают вргицательное движение от привода станка 4, при этом челнок 2 вместе с электромагнитной муфтой, отдающей катушкой 21 и посто нным магнитом 43 проход т с зазором через внутреннее отверстие карка:са 1 / наматыва на него предварительно раст нутый . провод 22.. Посто нный магнит 43 в этом случае колеблетс относительно отдающей катушки 21 с проводом 22, при этом магнитные силовые линии пересекают витки, в результате чего в катушке 21 с намотанньм проводом . наводитс ЭДС.Thereafter, shuttle 2 is reported to have an impulsive movement from the machine 4 drive, and shuttle 2, together with the electromagnetic clutch, the giving coil 21 and the permanent magnet 43, pass through the inner hole of the frame with a gap: ca 1 / winding it previously stretched. wire 22 .. The permanent magnet 43 in this case oscillates with respect to the sending coil 21 with the wire 22, while the magnetic lines of force intersect the coils, resulting in a coil 21 with a winded wire. induced emf.

На входе усилител 19 по вл етс слабый сигнал в виде тока индук1:ц1И, величина которого в первый момент, сматывани щэовода 22 максимальна , а аатем, по мере уменьшени витков в отдающей катушке 21, также уменьшаетс пропорционально числу витков и ток индукции.At the input of amplifier 19, a weak signal appears in the form of a current induk1: ts1i, the magnitude of which at the first moment, the winder 22 is maximal, and at the same time, as the coils in the donating coil 21 decrease, the induction current also decreases.

Причем соответственно измен етс (плавно уменьшаюсь) ток управлени на выходе усилител 19, соответственно уменьша момент вращени электромагнитной муфты, что позвол ет плавно сохранить величину нат жени сматываемого провода 22 посто нной и обеспечить плотность намотки провода на Каркас 1 посто нной по всему пе1риметру каркаса 1.Moreover, the control current at the output of amplifier 19 varies accordingly (smoothly), respectively, reducing the torque of the electromagnetic clutch, which allows to keep the tension of the coiled wire 22 constant and to ensure the wire winding density on the Frame 1 constant over the entire gauge 1 .

Усилитель 19 в начале намотки ( при максимально-допустимой величине тока управлени ) должен выдавать равнозначный йо току сигнал. При стижении посто нных оборотов челноThe amplifier 19 at the beginning of the winding (at the maximum allowable value of the control current) should output an equivalent signal to the current. When the movement is constant revolutions

ка 2 выключатель В разрывает цепь и устройство переходит на автоматический режим работы с помощью усилител 19 и магнита 43. ka 2 switch B breaks the circuit and the device switches to automatic mode of operation using amplifier 19 and magnet 43.

Устройство может быть использовано при наматывании провода 22 на катушку 21 в случае иэменени направлени вращени челнока 2.The device can be used when winding the wire 22 on the coil 21 in the case of changing the direction of rotation of the shuttle 2.

Предложенное .устройство поэвол ет плавно регулировать нат жение провода при намотке.The proposed device makes it possible to smoothly adjust the tension of the wire during winding.

00

Claims

Invention Formula

A device for winding coils, containing a mechanism for attaching the return coil, mounted coaxially with the electromagnetic clutch on the shuttle, and a sensor for changing the diameter of the return coil, which is different in that the product is supported by. A stable tensioning of the wire during winding, a sensor for changing the diameter of the giving coil is made in the form of a permanent magnet mounted on a spring-loaded pivoting lever at one end of the coil, while the electromagnetic coupling is electrically connected with the beginning and end of the wire of the giving coil, and the lever is hinged on canoe.

Sources of information taken into account in the examination

i. USSR Author's Certificate in Application No. 2946991/07, cl. H 01 F 41/08, 1980.

ff

"ABOUT

/9

FIG. 2