способ нанесения обмотки на тороидальный магнитопровод и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ нанесения обмотки на тороидальной магнитопровод, заключающийся в перематывании запаса провода с кольцевого магазина при помощи проводосъемника, проводосбрасывающий ролик которого огибается перематываемым проводом, отличающийся тем, что проводосъемник и кольцевой магазин приводят во вращение от двух независимых источников вращательного движения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что приводят во вращение проводосъемник, а на кольцевом магазине создают препятствующее сматыванию провода усилие меньше допустимого растягивающего провод усилия.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при приближении проводосъемника к магнитопроводу приводят во вращение кольцевой магазин, а на проводосъемнике создают препятствующее сматыванию с кольцевого магазина усилие, при удалении проводосъемника от магнитопровода приводят во вращение проводосъемник, а кольцевым магазином создают натяжение провода, не превышающее допустимое значение.

4. Шпуля, содержащая проводосъемник, состоящий из свободно вращающегося проводосбрасывающего ролика, и имеющий вырыв кольцевой магазин, выполненные с возможностью их относительного перемещения, отличающаяся тем, что проводосъемник установлен на кольцевом направляющем желобе, имеющем такой же вырыв, какой имеется на кольцевом магазине, установленном в направляющем желобе с возможностью его свободного перемещения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится электротехнике, в частности, к намоточному оборудованию.

Известен способ нанесения обмотки на тороидальный магнитопровод с использованием вращающейся шпули, в кольцевой магазин которого предварительно нанесен необходимый запас обмоточного провода, который переносится на тороидальный магнитопровод при использовании бегунка с проводосъемником [1]

Устройство для реализации способа нанесения обмотки состоит из кольцевого магазина, служащего для размещения необходимого запаса обмоточного провода, и бегунка с проводосъемником (проводонаправляющей канавкой), скользящего вдоль боковой поверхности кольцевого магазина за счет усилия, создаваемого сматываемым с кольцевого магазина проводом [2 и 3]

Однако, известный способ имеет существенный недостаток, заключающийся в образовании провисания обмоточного провода при движении проводосъемника, являющегося неотъемлемой частью бегунка, из наиболее удаленной от магнитопровода точки (мертвой зоны) до вхождения его в окно магнитопровода, что приведет к неравномерной укладке обмоточного провода на поверхность тороидального магнитопровода и к появлению динамических нагрузок на провод при исчезновении его провисания (по мере удаления проводосъемник от окна магнитопровода).

Устройство, а именно шпуля, также имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что для обеспечения движения бегунка кольцевой магазин должен быть замкнут, но замкнутый кольцевой магазин невозможно ввести в окно магнитопровода.

Таким образом, необходимо предусмотреть устройство, размыкающее кольцевой магазин при одевании на него тороидального магнитопровода и снятия с него магнитопровода с обмоткой, что, несомненно, приведет к усложнению шпули и увеличению трудоемкости и длительности процесса нанесения обмотки.

Для улучшения способа нанесения обмотки на тороидальный магнитопровод необходимо решить следующие задачи: обеспечить непрерывное натяжение провода при обматывании магнитопровода при любом местонахождении проводосъемника на кольцевом магазине; обеспечить регулируемое натяжение провода, зависящее от допустимого усилия на его растяжение; уменьшить количество вспомогательных операций за счет исключения устройства размыкания кольцевого магазина при установке и снятии магнитопровода. Устройство (шпуля) для осуществления способа нанесения обмотки должно иметь достаточную жесткость при малых размерах его поперечного сечения, влияющих на вес изготавливаемого электротехнического изделия (например, трансформатора).

Задачи изобретения решаются следующим образом.

Шпуля, состоящая из уложенных друг в друга разомкнутых кольцевых желобов, один из которых является направляющим, а другой кольцевым магазином, получают вращение от приводных роликов. Направляющий желоб, имеющий проводосъемник, состоящий из проводосбрасывающего ролика, получает вращение от одной группы роликов, а кольцевой магазин, скользящий по направляющему желобу, получает вращение от другой группы роликов.

Направляющий желоб шпули вращается с постоянной угловой скоростью в направлении, обеспечивающем вхождение обмоточного провода в окно магнитопровода сверху вниз, причем, рабочей поверхностью проводосбрасывающего ролика является его передняя часть.

Кольцевой магазин вращается в том же направлении, но его угловая скорость не является величиной постоянной. Диапазон изменений угловой скорости вращения кольцевого магазина обеспечивает непрерывное натяжение обмоточного провода в процессе нанесения его на магнитопровод (см. рис.1). Такие условия обеспечиваются тем, что ролики, приводящие во вращение направляющий желоб и создающие его крутящий момент, вращаются от приводного электродвигателя с неизменной частотой вращения, а ролики, сцепленные с кольцевым магазином, приводятся во вращение от маломощного электродвигателя, работающего в режиме противовключения и имеющего крутопадающую механическую характеристику. Работая в режиме противовключения, он обеспечивает непрерывное натяжение провода, так как крутящий момент, приложенный к кольцевому магазину, противоположен крутящему моменту направляющего желоба. Изменением величины пускового момента электродвигателя можно регулировать величину натяжения провода в зависимости от его диаметра. В [1,2 и 3] основное движение совершает кольцевой магазин с уложенным в него запасом провода, а движение бегунка с проводосъемником зависит от его местонахождения на кольцевом магазине.

В отличие от прототипа, направляющий желоб совершает основное движение, а движение кольцевого магазина зависит от местонахождения проводосъемника на направляющем желобе. Вышеизложенный способ может быть применен при нанесении обмоток проводом, допускающим значительные изгибающие деформации, которые наиболее сильно проявляют себя при прохождении проводосъемника внутри обматывающего магнитопровода. С целью уменьшения изгибающих деформаций съем провода из кольцевого магазина производится задней частью сбрасывающего ролика (фиг. 2). При этом произойдет усложнение работы приводов направляющего желоба и кольцевого магазина. Так, при приближении проводосъемника выше плоскости, в которой расположен магнитопровод основным должно быть движение кольцевого магазина, направление движения направляющего желоба должно совпадать с направлением движения кольцевого магазина, а крутящий момент должен быть противоположен направлению движения для обеспечения натяжения провода. При удалении проводосъемника от обматываемого проводом магнитопровода основным должно быть движение направляющего желоба с проводосъемником, а кольцевой магазин должен иметь направления движения и крутящего момента, обеспечивающие натяжение провода (согласно рис.1).

Вышеизложенное позволяет сделать вывод, что предлагаемый способ нанесения обмотки на тороидальный магнитопровод и устройство для его осуществления связаны единым изобретательским замыслом.

При изучении в вышеуказанной области техники других известных технических решений признак (обеспечение непрерывного и регулируемого натяжения провода при наматывании его на тороидальный магнитопровод и устройство для его осуществления), отличающий предлагаемое изобретение от прототипа, не был выявлен и поэтому обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию изобретения "Новизна".

На фиг.1 показан пример реализации способа для провода, допускающих значительные изгибающие деформации; на фиг.2 пример реализации способа при уменьшенных изгибающих деформациях; на фиг.3 устройство шпули.

Способы осуществляются следующим образом.

При вращении направляющего желоба 1 с постоянной частотой вращения в способе, представленном на фиг.1, многократно в окно магнитопровода входит проводосъемник 2, сбрасывающий уложенный в кольцевом магазине 3 запас провода 4. Крутящий момент, приложенный к кольцевому магазину, направлен в противоположную относительно направления вращения направляющего желоба сторону. Но расходуемым в процессе намотки проводом кольцевой магазин вращается в том же направлении, в каком вращается и направляющий желоб. Таким образом, в способе, представленном на фиг. 1, вращение направляющего желоба является основным движением, а вращение кольцевого магазина вспомогательным - для осуществления натяжения провода. Осуществление способа нанесения обмоточного провода, представленного на фиг. 2, более сложное. При приближении проводосъемника 2 к магнитопроводу вращение получает кольцевой магазин 3, а к направляющему желобу 1 для осуществления натяжения провода 4 приложен крутящий момент, направление которого противоположно направлению вращения и кольцевого магазина и направляющего желоба, направление вращения которого определяется сматываемым с кольцевого магазина проводом. При удалении проводосъемника от магнитопровода вращение получает направляющий желоб, направления вращения кольцевого магазина и приложенного к нему крутящего момента не изменяются, что также будет способствовать непрерывному натяжению обмоточного провода.

Таким образом, при реализации способа, как представлено на фиг.2, при приближении проводосъемника к обматываемому магнитопроводу основным будет движение кольцевого магазина, а вспомогательным движение направляющего желоба, при удалении проводосъемника от обматываемого магнитопровода основным будет движение направляющего желоба, а вспомогательным движение кольцевого магазина.

Устройство (шпуля) состоит из кругового с вырванным сектором направляющего желоба 1 с проводосъемником 2, состоящим из проводосбрасывающего ролика, сидящего на оси; и кольцевого, также, с вырванным сектором, магазина 3 с уложенным в него запасом обмоточного провода 4. Кольцевой магазин расположен в направляющем желобе с возможностью его свободного скольжения. Вращение направляющий желоб и кольцевой магазин получают от приводных роликов 5 и 6.

Шпуля работает следующим образом.

От приводных роликов 6 вращение получает кольцевой магазин 3, скользящий по направляющему желобу 1, для нанесения на него необходимого запаса обмоточного провода 4. После закрепления провода на магнитопроводе приводят во вращение приводные ролики 5 и 6, сцепленные и с направляющим желобом и с кольцевым магазином. Ролики 5 создают крутящий момент на направляющем желобе, приводя расположенные на нем проводосъемник 2 во вращение. К кольцевому магазину от маломощного электродвигателя с крутопадающей механической характеристикой через ролики 6 прикладывается крутящий момент, направленный относительно крутящего момента направляющего желоба в противоположную сторону. Сматываемым проводом кольцевой магазин вращается в том же направлении, в каком вращается и направляющий желоб, переводя электродвигатель в режим противовключения. Для способа нанесения провода не допускающего значительных изгибающих деформаций, шпуля работает аналогично, но работа привода шпули на основании вышеизложенного усложняется.