Полуавтомат для намотки катушек индуктивности на тороидальные сердечники Советский патент 1982 года по МПК H01F41/08 

(54) ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ НАМОТКИ КАТУШЕК ИНДУКТИВНОСТИ НА ТОРОИДАЛЬНЫЕ СЕРДЕЧНИКИ

Г

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для изготовления катушек индуктивности, обмоточные провода которых расположены на замкнутых на себя сердечниках, например торсидах, и может быть использовано в радио- и приборостроении.

Известно устройство для управления намоточным станком, содержащее однокомандный счетчик числа витков, с командным выходом и входом узла сброса показаний счетчика, датчик числа оборотов и блок управления двигателем с входом узла сброса показаний счетчика и входом узла останова станка 1.

Такое устройство повышает точность намотки катушек индуктивности и работает по заданной программе установки числа витков. Однако при намотке катушек на тороидальные магнитные сердечники параметры которых имеют больцюй разброс, величина индуктивности намотанной катушки может иметь отклонение от номинала до 150%. Для обеспечения индуктивности требуемого номинала производится трудоемкая операция подгонки путем сматывания

излишних витков с сердечника, причем лишние витки предусматриваются технологическим процессом и после сматывания идут в отход и известное устройство малоэффективно. 5

Известно устройство, являющееся наиболее близким по технической сущности к предлагаемому, содержащее наматываемую катушку, шпилю, несущую запас провода, электродвигатель, элемент сравнения для управления .электродвигателем, стабилизированный источник тока, к которому подключен начальный конец наматываемой катушки,, источник управляемого напряжения, нуль-орган и две дополнительных катушки. Дополнительные катушки установлены на намоточной шпуле и индуктивно связаны с ней. При этом одна из дополнительных катушек подключена к нуль-органу, а другая включена встречно

20 с наматываемой катушкой по отношению к контуру шпули и подключена к источнику управляемого напряжения, включенному между нуль-органом и элементом сравнелия 2. Известный полуавтомат позволяет производить намотку катушек индуктивности на тороидальных сердечниках строго заданного номинала. Однако полуавтомат обеспечивает контроль индуктивности только для сердечников, работающих в полях.высокой частоты и не позволяет осуществлять контроль для сердечников, работающих на низкой частоте. Кроме того, точность получения заданного номинала ограничена в силу чувствительности схемы к внещним электромагнитным помехам (замкнутый контур щнули, имеющий достаточно большие габариты, является антенной) и размагничивающим воздействием массы станка. Промышленная реализация автомата затруднительна из-за наличия стабилизированного источника тока высокой частоты с большим внутренним сопротивлением. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем получения катушек индуктивности строго заданного номинала для тороидальных сердечников, изготовленных как из высокочастотного, так и низкочастотног9 ферромагнитного материала, и повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что полуавтомат содержит измеритель начального коэффициента магнитной проницаемости и вычислительный блок, при этом измеритель начального коэффициента магнитной проницаемости связан индуктивно с тороидальным сердечником и подключен к одному из входов вычислительного блока, другой вход которого подключен к блоку установки величины индуктивности, а выход к одному из входов элемента сравнения, другой вход которого подключен к счетчику числа наматываемых витков. Введение в полуавто.мат измерителя начального коэффициента магнитной проницаемости тороидального сердечника позволяет производить расчет числа витков п, которое необходимо намотать на данном сердечнике для обеспечения заданной величины индуктивности L по известной формуле,,. . где AL - начальный коэффициент магнитной проницаемости. Поскольку измеритель начального коэффициента магнитной проницаемости может измерить AL на любой частоте, то полуавтомат позволяет получить строго заданный номинал индуктивности как для сердечников, работаюших на высокой частоте, так и для сердечников, работающих на низкой частоте. При этом на измерение не ока зывают влияния внешние электромагнитные помехи, что приводит к повышению помехоустойчивости. На чертеже схематически изображен полуавтомат. , Полуавтомат содержит наматываемый тороидальный сердечник (тор) 1 для получения индуктивности заданного значения, намоточную щпулю 2 с запасом провода 3, ролик 4, передающий вращение щпуле 2 с запасом провода 3, ролик 4, передающий вращение щпуле 2 от электродвигателя 5, ролик 6, передающий вращение наматываемому тору 1 от электродвигателя 5, цифровой компаратор 7, управляющий электродвигателем 5, счетник 8 числа витков п, наматываемых на тор 1, выход которого подключен к одному из входов цифрового компаратора 7, измеритель 9 начального коэффициента магнитной проницаемости AL, подключенный к вычислительному блоку 10, выход которого подсоединен к другому входу цифрового компаратора 7, блок 1 уставки величины заданной индуктивности Цблок 12 коррекции. Выходы блоков 11 и 12 подключены к соответствующим входам вычислительного блока 10. Полуавтомат содержит также цифровой индикатор 13, подключенный к вь1ходу измерителя 9. Устройство работает следующим образом. Подлежащей намотке тороидальный сердечник 1 устанавливается в измеритель 9 и при нажатии кнопки «Контроль производится измерение начального коэффициента магнитной проницаемости. Сигнал с выхода измерителя 9 в цифровом виде поступает на цифровой индикатор 13 и на вход вычислительного блока 10, в который вводится также цифровой код заданной величины индуктивности с блока 11 уставки. Вычислительный блок 10 производит расчет числа витков п, которое необходимо намотать на данном сердечнике для обеспечения заданной величины индуктивности катушки L Цифровой код, соответствующий требуемой величине L с выхода вычислительного блока 10 подается на первый вход цифрового компаратора 7. После определения годности тора 1 по показанию индикатора 13 и числа витков, которое необходимо намотать, при нажатии кнопки «Пуск включается электродвигатель 5 и начинают вращаться ролики 4 и 6, приводящие в дви-. жение на.моточную шпулю 2 и наматываемый сердечник 1. Начинается процесс намотки тороидального сердечника. Число витков намотки фиксируется цифровым счетчиком 8, и в момент равенства кодов на первом и втором входах компаратора 7 двигатель 5 останавливается. В зависимости от индивидуальных особенностей намоточного станка (например, плотность намотки), величина заданной/индуктивности L при намотке числа витков п, определенных вычислительным блоком 10, может не укладываться точно в номинал, поэтому при изготовлении первой катушки проводят измерение ее индуктивности. Величину откло