Полуавтомат для намотки катушек индуктивности на тороидальных сердечниках Советский патент 1975 года по МПК H01F41/08 

3

ния катушки 7 и подачи напряжения на элемент сравнения 6, задающий генератор высокой частоты 9, определяющий частоту управляемого источника напряжения 8, нуль-орган 10, служащий для управления амплитудой напряжения источника 8, катушку 11, выполненную на тороидальном сердечнике с прорезью и нндуктивно-связанную с контуром щпули 2, источник тока 12 стабильной амплитуды, частота которого определяется задающим генератором9, ролик 13, нередающий вращение наматываемому тору 1 от двигателя 5. Конденсатор 14 предназначен для компенсации емкостей между витками, проводника 3, намотанного на шпулю, и между витками и шпулей.

Конец проводника 3 с намоточной щпули 2 подключается непосредственно к источнику тока 12. Если намотка проводника 3 на тороидальный сердечник осуществляется по всей окружности в одиом иаправлении, то источник тока 12 может быть подключен с помощью скользящего кругового контакта. В результате включения электродвигателя 5 начинают вращаться ролики 4 и 13, -приводящие в намоточную щпулю 2 и наматываемый тор. Начинается процесс намотки тороидального сердечника 1. В цепи, образоваппой обмоткой тороидального сердечника 1 и последовательно соединенным с ней конденсатором 14, учитывающим межвитковые емкости проводника 3, намотанного на щпулю 2, и емкости между витками проводника и щпулей 2, протекает ток источника 12 (см. фиг. 2).

Амплитуда тока не зависит ии от сопротивления обмотки тора, ни от величины емкости конденсатора 14 (величина емкости изменяется в процессе намотци тора за счет смотки витков проводника 3 со шпули 2). Это объясняется тем, что внутреннее сопротивление источника тока 12 значительно больше общего сопротивления цепи катущки 1 - конденсатор 14.

В контуре щпули 2 за счет наведенной э.д.с. ЕО возникает ток /о (см. фиг. 2), искажающий магнитный поток тора и изменяющий индуктивность катущки.

Для исключения тока /о в предложенно.м полуавтомате в контур шпули 2 с помощью катущки 7 введена компенсационная э.д.с., встречно направленная по отнощению э.д.с. .о. Компенсационная э.д.с. препятствует протеканию тока /о по контуру щпули 2 (при полной компенсации, когда , ток в контуре отсутствует и это эквивалентно разрыву контура шпули 2).

Для измерения тока /о в контуре шпули 2 используется катущка 11, индуктивно-связанная с контуром щпули 2 и намотанная на тороидальном сердечнике с прорезью.

Наличие тока в контуре шпули вызывает появление на катушке 11 напряжения, которое отмечается нуль-органом 10, выдающим управляющий сигнал на источник напряжения 8, язменяя его напряжение таким образом, чтобы

4

полностью скомпенсировать э.д.с., наведенную в контуре щпули 2 за счет протекания тока в катушке (в этом случае напряжение источника 8 будет пропорционально индуктивности катущки).

Напряжение источиика 8 посредством элемента сравнения 6, сравнивающего напряжения источника 8 с эталонным напряжением, управляет двигателем 5 (его остановкой), вращающим намоточную щпулю 2 (посредством ролика 4) и наматываемый тор (посредством ролика 13).

Возможны два режима работы полуавтомата для намотки индуктивностей на тороидальные сердечники: режим намотки с непрерывным измерением текущего значення индуктивности и режим намотки с контролем конечного значения иидуктивности.

В первом режиме ток щпули 2, наведенный в результате протекания тока по наматываемой катущке от источника тока 12, управляет напряжением источника 8 посредством катущки 11, измеряющей этот ток, и нуль-органа 10, преобразующего выходной сигнал катушки И в управляющий сигнал источника напряжения 8.

При этом напряжение источника 8 с помощью катушки 7 наводит в контуре шпули 2 компенсационную э.д.с. ,; непрерывпо уравновешивающую э.д.с. о, изменяющуюся по величине в процессе намотки катушки и наведенную в результате протекания тока источника 12 нензлгенной амплитуды по катушке.

Равенство ЕК и EQ определяют по величине тока /о с помощью катушки 11 и нуль-органа 10. При , /0 0. При таком режиме работы полуавтомата напряжение источника 8 пропорционально индуктивности катущки в любой момент времени. Напряжение источника 8 пропорционально Е,;, а , последнее же пропорционально индуктивно катущки при /0 0. Слежение за иидуктивностью наматываемой катущки 1 по величине напряжения нсточника 8 происходит непрерывно. Напряжение источника 8 сравнивается с эталонным напряжением, соответствующим заданной индуктивности, с помощью элемента сравнения 6, который выдает сигнал, останавливающий двигатель 5 по достижении индуктивностью катущки заданного значения. В режиме контроля конечного значения индуктивности устанавливается определенное напряжение источиика 8, соответствующее зиачению индуктивности наматываемой катушки (напряжение может быть установлено но эталонной катушке, включенной взамен катущки 1, путем полной компенсации э.д.с. контура щпули 2 за счет изменения нанряжения источника 8). Отсутствие тока в щпуле 2 определяют с помощью катущки 11 и нуль-органа 10.

Напряжение источника 8 возбуждает магнитный ноток катущки 7, в результате чего в контуре щнули 2 наводится э.д.с. к- В контуре шпули 2 появляется ток, этот ток с помо