Способ укладки обмотки в закрытые пазы магнитопровода и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК H01F41/08 

2}

22

4

со ел

00 С5 СП

/9

против друг друга. Витки раскладывают при встречном движении челноков сквозь каждый паз, после чего параллельным движением магнитопровода 3 подводят следующий паз под челноки и затягивают витки путем вытяжки концов запаса провода. Устройство для осуществления способа содержит два механизма перехвата, выполненные в виде электромагнитов, накладка вО сердечников которых имеет гнезда для

электромагнитов, осуществляют обмен челноками. Каретка 7 имеет возможность дискретного возвратно-поступательного перемещения относительно механизмов перехвата челноков. На основании 6 крепятся пластины и сегменты, образующие зазоры 19 для прохождения подпружиненных пальцев 23 и 24, вытягивающих провод, и зазоры для размещения провода, а также упоры 26 для ограничения вытяжки-прово

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении индуктивных элементов электрических изделий, например трубчатых трансформаторов. Цель - повышение производительности и расширение технологических возможностей путем укладки обмоток в магнитопроводы с различными расстояниями между пазами. Для осуществления способа укладки обмотки витки раскладывают в пазы двумя челноками с закрепленными на них концами провода и затягивают витки путем вытяжки концов провода. Перед раскладыванием витков челноки располагают симметрично относительно плоскости, проходящей через оси пазов магнитопровода напротив друг другу, а витки раскладывают путем одновременного встречного движения челноков сквозь каждый паз. Вытяжку провода при затягивании витков ведут в плоскости, проходящей через оси пазов магнитопровода в сторону намотанного перед этим паза. Устройство для укладки обмотки снабжено механизмами перехвата челноков, каждый из которых размещен на основании с разных сторон от каретки, а каретка установлена с возможностью дискретного возвратно-поступательного перемещения, пластина выполнена из четырех частей, установленных попарно по обе стороны от выемки основания, а основание снабжено двумя парами пластинчатых сегментов, каждый из которых установлен на нем с образованием зазора для размещения провода и зазора между смежной пластиной и сегментом для прохода соответствующего подпружиненного пальца. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

размещения челноков. Меняя полярность да. 2 с.п. ф-лы, 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к технологическим процессам и оборудованию для изготовления индуктивных элементов электрических изделий, например трубчатых трансформаторов, и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Цель изобретения - повьшение производительности и расширение технологических возможностей путем укладки

обмоток в магнитопроводы с различныI-

ми расстояниями между пазами,

На фиг, 1 показаны схематически операции укладки обмотки в пазы магнитопровода} на фиг. 2 - устройство для осуществления способа; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2j на фиг.4 разрез на фиг. 2; щз. фиг. 5 вид В на фиг. 2; на фиг. 6 - циклы работы устройства на фиг. 7 - циклы работы механизма перехвата челноков j на фиг, 8 - намотка трансформа- торов кабельного типа в одночелноч- иом режиме устройства.

Способ укладки обмотки в закрытые пазы магнитопровода осуществляют сле

дующим образом,

В начальный момент времени челноки 1 и 2 и магнитопровод 3 устанавливают согласно фиг, 1а: оси челно- ков 1 и 2 располагают симметрично плоскости г напротив друг друга, проходящей через оси пазов 4 и 5 магнитопровода, при этом расстояние 1 между осями челноков должно удовлетворять условию d 1 D-d, где d - диаметр челноков, D - диаметр пазов. Такое условие дает возможность одновременного перемещения челноков сквозь паз, например сквозь выб.ран- ный за первоначальньй паз 4.

О

0

5

5

0

5

Каждый из концов запаса провода прикрепляют к своему челноку, пропустив один из концов сквозь паз 4. Затем перемещают магнитопровод в плоскости Г так, чтобы следующий паз 5 занял положение паза 4. Растягивают запас провода в плоскости Г в сторону намотанного паза 4 (фиг,16).

Раскладывают виток, двигая челноки навстречу друг другу сквозь паз 5, после чего магнитопровод перемещают в плоскости Т в обратном направлении так, чтобы паз 4 занял положение паза 5, и растягивают запас провода в плоскости Г в сторону паза 5.

Раскладывают следующий виток, двигая челноки навстречу друг другу сквозь паз 4, после чего магнитопровод перемещают в плоскости Г так, чтобы паз 5 занял положение паза 4, и растягивают запас провода в плоскости Г в сторону паза 4, Таким образом укладывают заданное количество витков.

Изменение расстояния между паза;- ми требует лишь изменения величинг) дискретного возвратно-поступательного перемещения магнитопровода в процессе укладки обмотки, что исключает дополнительную операцию изменения расстояния между осями челноков и увеличивает производительность спо- ,соба..

Исходную установку челноков и их перемещение осуществляют так, чтобы при раскладке каждого витка ось одного из пазов лежала в плоскости Е, проходящей через оси челноков, В общем случае плоскость Е может быть смещена относительно оси паза, например, при .заполнении паза обмоточным проводом более чем на половину его диаметра. Магнитопровод устанавливают в исходное положение так, чтобы плоскость Е была смещена ко внешней относительно обмотки стороне паза (фиго 1д). Теперь при перемещении магнитопровода перед затягивание витка следующий паз 5 устанавливается в положение (пунктир на фиг. 1д не совпадающее с исходным положением первоначального паза 4, т.е. паз 5 занимает положение, зеркально симметричное положению предьздущего паза 4 относительно плоскости Е, проходящей через оси челноков.

Вытяжка запаса провода в плоскости Г при затягивании витков на торцах магнитопровода позволяет увеличить равномерность укладки обмоток и, следовательно, качество изделия.

Направление вытяжки провода при укладке обмотки в два соседних паза периодически изменяется на противоположное. Это позволяет избежать периодического образования пересекающихся петель провода приводящ к его обрывам.

Устройство (фиг. 2) содержит основание 6, механизм установки магнитопровода 3, выполненный в виде каретки 7 с элементами 8 крепления магнитопровода, установленной в выемке основания с возможностью дискретного возвратно-поступательного перемещения, и снабженный приводом от ща- гового двигателя, два челнока 1 и 2 и два механизма их перехвата.

|

Устройство содержит также пластину, состоящую из четырех подпружиненных к основанию частей 9-12, установленных на винтах 13 попарно по обе стороны от выемки основания, две пары пластинчатых сегментов 14-17, установленных относительно основания с фиксированным зазором 18, равным максимальному диаметру обмоточного провода. Каждый из сегментов образует зазор 19 со смежной частью пластины. В основании 6 выполнены прорези, конфигурацию которых повторяет зазоры 19. На осях 20 рычагов 21 и 22 установлены подпружиненные пальцы 23 и 24 с возможностью захода в зазоры 19 и соответствующие этим зазорам прорези основания. Для ограничения перемещения обмоточного

.

495865б

провода 25 имеются упоры 26 и на- кладки 27. Обращенные к челнокам края частей пластин и сегментов ок- , руглены. Каждый механизм перехвата челноков 1 и 2 содержит электромагнит, выполненный в виде полуобмотки 28 сердечником 29 из магнитомяг- кого материала. На торце сердечника 29, обращенном к магнитопроводу, установлена пластина-накладка 30 из немагнитного материала, в которой вы- поЛнены два гнезда для установки челноков 1 и 2, а челноки выполнены в виде прямолинейных постоянных магнитов и имеют ушки для крепления концов запаса, провода, расположенные в середине их длины. Электромагнит установлен на приводной опоре 31.

Управление циклом работы устрой10

15

20

5

0

5

0

5

0

5

движением;опор 31, поворотом рычагов 21 и 22 и срабатыванием механизмов перехвата челноков, может осуществляться с помощью кулачкового привода. Приводы рычагов 21 и 22 и опор 31 не показаны ввиду возможности использования различных известных конструкций. Привод каретки 7 содержит шаговый двигатель 32 с системой его управления и может быть выполнен на основе тяговой винтовой пары ().

Устройство работает следующим образом.

Основной режим работы. Полуобмотки 28 соединяются между собой так, что при подаче на обмотку постоянного напряжения одной полярности образуется система полюсов N-S и S-N, а при противоположной полярности S-N и N-S (фиг. 7а). Подается напряжение, соответствующее полюсам N-S на левом сердечнике 29 (фиг. 7а) и S-N на правом.

Челнок 1 устанавливается в нижнее гнездо левой накладки 30 (фиг.7а) полюсом N, челнок 2 - в верхнее гнездо накладки на другом сердечнике полюсом NjTaK, что взаимодействие постоянных магнитов с магнитным полем полуобмоток обеспечивает устойчивую фиксацию челноков в соответствующих гнездах за счет сил притяжения. Каяодый из концов запаса провода прикрепляется к своему челноку, один конец при этом пропускается сквозь первоначальньй паз 4 (фиг. 6),

Каретка 7 приводится в движение и перемещает магнитопровод 3 так, что

; следующий паз 5 устанавливается напротив челноков. Рычаги 21 и 22 по- ; ворачиваются и перемещают 23

и 24 вниз. Пос-педние, захватывая : привод, входят в зазоры 19 и вытя- : гивают весь запас провода в прост- ; рансТВо между основанием и пластинам 9, 14, 10 и 15, После вытяжки пальцы 23 и 24 отклоняются, перескакиваю через провод и приводятся в крайнее 1ижнее положение (фиг. 66).

Приводятся в движение опоры 31. Они перемещают челноки 1 и 2 навстречу друг другу. Челноки входят в паз, и их концы попадают в свободные гнезда противоположньпс накладок 30 (фиг, 7б). В этот момент напряжение с обмотки снимается, а затем его

I полярность изменяется на противоположную так, что образуется система полюсов S-N и N-S соответственно на левом и правом сердечниках. Теперь челнок 1 за счет взаимодействия магнитных полей фиксируется на правом сердечнике, а челнок 2 - на левом. Перехват челноков вьшолнен, опоры 31 расходятся и перемещают челноки друг от друга. Проводится раскладка первого витка (6в) .

Затем каретка 7 приводится в дви- ж.ение и перемещает магнитопровод так что паз 4 устанавливается напротив челноков. Рычаги поворачиваются и перемещают пальцы 23 и 24 вверх, На пути пальцев встреча1отся петли провода, уже частично деформирован- вые за счет вытяжки части провода челноками 1 и 2 при раскладке витка. Пальцы проходят по периферийной час- ти петель, вытягивая часть провода из-под пластин 14 и 15, При этом основная часть петель, прижатая подпружиненными пластинами 9 и 10, остается неподвижной. Далее пальцы пе- ресекают плоскость осей челноков (фиг, 6г). Пальцы захватьгоают прикрепленные к челнокам концы провода, входит в зазоры между пластинами 11 и 17, 12, и 16 и вытягивают весь за- пас провода в пространство между основанием и этими пластинами. Проводят затягивание первого витка. После этого пальцы перескакивают через провод и останавливаются.в крайнем верхнем положении (фиг, 6д),

Приводятся в движение опоры 31. Они перемещают челноки 1 и 2 навстречу друг другу. Аналогично срабаты

0

5 0

. 0 д

вает механизм перехвата челноков и производится раскладка второго витка (фиг. бе),

Каретка 7 приводится в движение и перемещает магнитопровод так, что следующий паз 5 устанавливается напротив челноков. Рычаги 21 и 22 поворачиваются и перемещают пальцы 23 и 24 вниз. Пальцы затягивают второй виток (фиг, 6ж), Такой цикл работы устройства продолжается до укладки заданного числа витков.

Укладка бифилярной обмотки. Соединение обмоток 28 осуществляется по основному режиму работы. Челноки I и 2 устанавливаются в верхнее и нижнее гнезда накладки 30 на одном из сердечников 29, например, полюсами S в гнезда накладки первого, сердечника (фиг, 7г), при этом на обмотку подается напряжение, соответствующее системе полюсов S-N и N-S,

Средняя точка запаса провода прикрепляется к магнитопроврду, а концы к челнокам 1 и 2, Пронодятся раскладка и затягивание витков по основному режиму работы. При этом .челноки 1 и 2 перемещаются сквозь каждый паз как одно целое, что обеспечивается механизмом перехвата,

в) Одночелночный режим. При укладке обмоток в миниатюрные магнито- проводы условие может бы гь невыполнимо, т,е, два челнока не смогут одновременно пройти сквозь паз. В этом случае челнок 2 (фиг. 7а) убирается и раскладка витков проводится только челноком 1, к которому прикрепляется один конец запаса провода, другой конец фиксируется на каретке 7 или непосредственно на маг- нитопроводе,

Такой режим может быть использован- также при последовательной укладке одной или нескольких обмоток в несколько пазой, например, при последовательной намотке трансформато- ров кабельного типа, содержащих две или более обмоток (фиг. 8), На каретке 7 устанавливаются сразу несколько магнитопроводов. Из одного запаса провода (м) укладьюаются первичные обмотки всех изделий, из другого (к) вторичные и т,д. (фиг 8), Соединяющая изделия трасса натянутого обмоточного провода после разрезки q6j3a3yeT выводные концы. Наловитновый характер обмоток большинства из таких трансформаторов, используемых в аппаратуре дальней связи, поз воляет осуществить намотку 4-5 изде- ЛИЙ на один запас провода.

В данном режиме челнок может быть вьшолнен из магнитомягкого материала, при этом полуобмотки 28 для обеспечения его перехвата поочередно подключаются к источнику питания произ- . вольной полярнос-ги.

Использование предлагаемых способа и устройства для его осуществле- . ния позволяет повысить производитель- i ность и осуществить намотку магнито- проводов с различными расстояниями Iмежду пазами.

Кроме того, устройство и способ

просты в реализации.

Формула и. зобретения

1, Способ укладки обмотки в закрытые пазы магнитопровода, при котором витки раскладывают в пазы двумя челноками с закрепленными на них концами провода и затягивают витки путем вытяжки концов провода, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности и расширения технологических возможностей путем укладки обмоток в магнито- проводы с различными расстояниями между пазами, деред раскладыванием витков челноки располагают симметрично относительно плоскости, проходящей через оси пазов магнитопровода напротив друг друга, а витки раскладывают путем одновременного встречного движения челноков сквозь каждый паз, при этом перед затягиванием каждого витка магнитопровод перемещают в плоскости, проходящей через оси пазов магнитопровода так, чтобы паз, подлежащий намотке, за

5

0

5

0

5

5

нял положение, зеркально симметричное положению намотанного перед этим паза относительно плоскости, проходящей через оси челноков.

. на нем с образование м зазора для размещения провода и зазора между смежной пластиной и сегментом для прохода соответствующего подпружиненного пальца.

в виде электромагнита и пластины из немагнитного материала с гнездами для размещения челноков, установленной на торце сердечника электро- I магнита, обращенном в сторону карет™ ки.

Фие.З

Фа.1

ФиеЛ

Ф1/2.6

Виде

28 29

2

2д

2

А

Г

23

е

t « х

- л

24 -X)

32