Устройство для обработки коллекторов электрических машин Советский патент 1988 года по МПК H01R43/06 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к технологическому оборудованию для изготовления электрических машин.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности за счет электромагнитной связи рабочих элементов с поверхностью коллектора и устранения их износа.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для обработки коллекторов электрических машин содержит механизм поворота якоря с коллектором состоящий из электропривода 1 и редуктора со связанной с ним оправкой 2 для установки и фиксации на нем якоря с коллектором 3. На корпусе устройства жестко закреплен датчик угла поворота коллектора, выполненный в виде двух накладных вихретоковых преобра зователей (ВТП) 4 и 5, концевые участки стержней магнитопроводов которых расположены над поверхностью коллектора с минимальным воздушным зазором и направлены радиально, причем расстояние между концами стержней менее ширины пластины коллектора 3. Над обрабатываемой поверхностью коллектора 3, перпендикулярно его оси, с возможностью перемещения вдоль нее расположен обрабатывающий инструмент 6, который связан с электроприводом 7 его перемещения. Обрабатывающий инструмент 6 механически связан с конеч- ньм выключателем 8, контакт которого подключен к входу формирователя 9 импульса, выход которого соединен со счетным входом счетчика 10 числа пластин коллектора S входом RS- триггера 11, выходы Qj и Q, которого через первые входы логических элементов И 12 и 13 подключены соответственно к управляющим входам электроприводов 7 и 1. Катушки возбуждения ВТП 4 и 5 подключены к выходу генератора 14 высокой частоты, а измерительные катушки включены по схеме параллельных резонансных контуров, настроенных на частоту генератора, причем и змерительная катушка ВТП 4 через усилитель-детектор I5 подключена к прямому входу компаратора 16. -К инверсному входу последнего через усилитель-детектор 17 подключена измерительная катушка ВТП 5. Выход

компаратора 16 через первый вход логического элемента И 18 и формирователя 19 импульса подключен к R входу с RS-триггера i1. Вторые пходы логических элементов М 12, 13 и 18 подключены к выходу счетчика 10 числа пластин коллектора.

Устройство для обработки коллек10 торов электрических машин работает следующим образом.

После подачи напряжения счетчик 10 числа пластин коллектора автоматически сбрасывается в ноль. С гене15 ратора 14 высокой частоты на катушки возбуждения ВТП 4 и 5 подается сигнал. При этом обрабатывающий инструмент 6 находится в исходном СОСУ- тоянии, контакт конечного выключате20 ля 8 замкнут, а формирователем 9 импульса вырабатывается импульс определенной длительности, поступающий на S вход RS-триггера 11 и переводящий его в состояние, при котором на

25 выходе Q, появляется сигнал 1, а на выходе Qj - О. Поскольку с выхода счетчика 10 числа пластин коллектора на вторые входы логических элементов И 12, 13 и 18 подается сиг30 нал О, то сигнал 1 с выхода Q/ RS-триггера 11 не подается через логический элемент И 13 на управляющий вход электропривода 1, оставляя его выключенньт.

35 Далее на оправке 2 устанавливают и фиксируют якорь с коллектором 3, после чего нажатием кнопки Пуск на счетчик 0 числа коллекторных пластин подается сигнал, под дейст40 вием которого на его выходе появляется сигнал Г , поступающий на вторые входы логических элементов И 12, 13 и 18. Через логический элемент И 13 включается электропривод 1, вра- 5 щение которого через редуктор с оправкой 2 передается якорю с коллектором 3.

При расположении под обеими ВТП 4 и 5 токопроводящей пластины коллекQ тора 3, в их измерительных катушках с возбуждающих катушек наводятся сигналы с одинаковой ЭДС. Эти сигналы усиливаются и выпрямляются усилителями-детекторами 15 и 17 и подаются

J соответственно на прямой и инверсный входы компаратора 16. В это время на выходе компаратора 16 присутствует сигнал Ц, так как на его инверсный вход постоянно подается напряжение

смешения в сторону некоторого увеличения общего сигнала на этом входе.

При вращении коллектора 3 изоляционная пластина размещается под стержнем магнитопровода ВТП 4, при этом в его измерительной катушке сигнал, наведенный возбуждающей катушкой, резко возрастает. Так как сигнал, снятый с измерительной катушки ВТП 5 в это время практически мало меняется, то на входах компаратора 16 появляется сигнал рассогласования, больший, чем заранее поданное напряжение смещения. На выходе компаратора 16 появляется сигнал 1, который через первый вход логического .элемента И 18 подается на вход формирователя 19 импульса, с выхода которого импульс, сформированный по длительности, подается на R зход RS- триггера 1I, в то время как импульс на S входе RS-триггера к тому времени снимается. В результате этого RS- триггер переводится к исходное состояние, при котором на его выходе Q появляется сигнал О, а на выходе Qj - сигнал. Сигнал О с выхода Q, RS-триггера II через первый вход логического элемента И 13 подается на управляющий вход электропривода 1 отключая его блок управления (не показан) и фиксируя при помощи двига- трля якорь с коллектором 3. При этом с выхода Q RS-триггера I1 сигнал 1 подается через логический элемент И 12 на управляющий вход электропривода 7, включая его и передавая обрабатывающему инструменту 6 возвратно-поступательное движение, чем обеспечивается обработка первой пластины коллектора 3.

Поскольку при поступательном движении обрабатывающего инструмента 6 контакты конечного выключателя 8 размыкаются, а при возврате в исходное положение замьткаются, то на выходе формирователя 9 импульса вновь появляется импульс, поступающий на счетный вход счетчика 10 числа пластин коллектора и на S вход RS-триггера 11, который перебрасывается в прежнее состояние, при котором на его выходе Q, появляется сигнал Г , а на выходе Q - сигнал О, чем обеспечивается отключение электропривода 7 и включение электропривода I.

Указанный цикл повторяется до тех пор, пока не будут обработаны все

5

0

5

0

5

0

5

0

5

пластины коллектора 3. После обработки последней пластины коллектора 3 на выходе счетчика 10 числа коллекторных пластин появляется сигнал О, который подается на вторые входы логических элементов И 12, 13 и 18, чем запрещается, врслючение электроприводов 1 и 7, а также блокируется прохождение сигнала с выхода компаратора 16 на R вход RS-триггера 11, который случайно появляется на выходе компаратора тогда, когда с оправки 2 снимают якорь с обработанным кол лектором 3 и устанавливают новый.

Формула изобретения

Устройство для обработки коллекторов электрических машин, содержащее механизм поворота якоря с коллектором с приводом и оправкой для установки якоря с коллектором, обрабатывающий инструмент, связанный с конечным выключателем, привод перемещения обрабатывающего инструмента вдоль оси коллектора, датчик угла поворота коллектора, электрически связанный с системой управления, счетчик числа пластин коллектора, генератор высокой частоты, усилитель-детектор, формирователь импульса, для логических элемента И и RS-триггер, S-вход которого связан со счетньм входом счетчика числа пластин коллектора и через формирователь импульса - с конечным выключателем, Q , и Q выходы RS-триггера соединены через одни входы двух логических элементов И с приводами механизма поворота якоря с коллектором и обрабатывающего инструмента соответственно, другие входы логических элементов И соединены с выходом счетчика числа пластин коллектора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьшения надежности, оно снабжено дополнительным усилителем-детектором, дополнительным формирователем импульсов, компаратором и дополнительным элементом И, датчик угла поворота коллектора выполнен в виде двух наклад- ных вихретоковых преобразователей, концевые участки стержней магнито- проводов которых направлены радиаль- но, расстояние между концами стержней менее ширины пластины коллектора, при этом катушки возбуждения вихрето513798486

ковых преобразователей подключены квыход которого через один из входов

выходу генератора Высокой частоты,дополнительного логического элемента

а измерительные катушки включены поИ и дополнительный формирователь имсхеме параллельных резонансных кон-пульса подключен к R-входу RS-триггетуров, настроенных на частоту гене-ра, а второй вход дополнительного

ратора, а через усилители-детекторылогического элемента И соединен с

подсоединены соответственно к прямо-выходом счетчика числа пластин колму и инверсному входам компаратора,лектора.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к технологическому оборудованию для изготовления электрических машин. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Устройство содержит механизм поворота якоря с коллектором, состоящий из электропривода 1 и редуктора со связанной с ним оправкой 2 для фиксации на ней якоря с коллектором 3. Над поверхностью коллектора расположен связанный с системой управления датчик угла поворота, состоящий из двух накладных вихретоко- вых преобразователей ВТП 4 и 5, кольцевые участки стержней магнитопрово- дов которых расположены с минимальным воздушным зазором от поверхности коллектора. ВТП 4 и 5 включены в систему управления по дифференциальной схеме к при расположении под ними токопроводящей пластины коллектора в их измерительных катушках наводятся одинаковые ЭДС. При вращении коллектора изоляционная пластина размещается под стержнем магнитопровода ВТП 4 и в измерительной катушке сигнал резко возрастает, а сигнал, снятый с ВТП 5, в это время практически мало меняется. Этот сигнал рассогласования через систему управления отключает электропривод I и включает электропривод 7. Вращение якоря с коллектором прекращается и инструмент 6 обрабатывает пластину коллектора. I ил. с $ (Л со :о 00 4: X)