Счетчик витков намоточным станком схема

На сегодняшний день намоточный станок считается весьма востребованным оборудованием, при его применении проводится создание однослойных и многослойных катушек трансформаторного типа. За счет подобного механизма можно равномерно распределить проволоку на подготовленные барабаны. Выделяют ручные и автоматические варианты исполнения станков, оба работают по схожему признаку:

1. Основное вращение может передаваться от установленного электрического привода или механической рукоятки. В случае рукоятки она крепится на вал, который также используется для крепления барабана.
2. Укладка проволоки упрощается за счет специального направляющего элемента. Именно он также обеспечивает равномерность распределения мотков.
3. Специальный счетчик может определять количество витков, которые укладываются на барабан. При изготовлении самодельных конструкций в качестве счетчика может использоваться велосипедный спидометр.

Устройство намоточного станка

Применение специального механизма позволяет проводить рядовую и тороидальную, перекрестную укладку проволоки. Электрический вариант исполнения характеризуется высокой эффективностью, вращение передается от электрического двигателя через ременную передачу и шкивы. Фрикционная муфта делает работу более плавной, что исключает вероятность обрыва.
Современные варианты исполнения оснащены цифровым оборудованием. Установленные блоки памяти могут не только считать количество витков, но и запоминать эту информацию.

Трансформатор тока

Кроме стандартного типа трансформаторов напряжения существует особый вид, называемый трансформатором тока. Основное его назначение — изменять значение тока относительно своего входа. Другое название такого вида устройства — токовый.

Токовый трансформатор — измерительный прибор, предназначенный для измерения силы переменного тока. Применяются токовые устройства тогда, когда нужно измерить ток большой силы или для защиты полупроводниковых приборов от возникших на линии нештатных его значений.

Токовое устройство по виду ничем не отличается от трансформатора напряжения, его отличия — в подключении и количестве витков в обмотке. Первичка выполняется с помощью одного или пары витков. Эти витки пропускаются через тороидальный магнитопровод, и именно через них измеряется ток. Токовые устройства выполняются не только тороидального типа, но и могут быть выполнены и на других видах сердечниках. Главным условием является то, чтобы измеряемый провод совершил полный виток.

Вторичная обмотка при таком исполнении шунтируется низкоомным сопротивлением. При этом величина напряжения на этой обмотке не должна быть большого значения, так как во время прохождения наибольших токов сердечник будет находиться в режиме насыщения.

В некоторых случаях измерения проводятся на нескольких проводниках которые пропущены через тор. Тогда величина тока будет пропорциональна силе суммы токов.

↑ Электроника

Что касается схемы управления, то были приняты самые простые меры для реализации поставленной задачи. Благо, драйвер для биполярного шагового двигателя это не проблема, в Сети много вариантов. Выбрал простой на микросхемах L297 и L298.

Понял, что обойтись без микроконтроллера будет трудно и на некоторых форумах мне дали совет самому подучить программирование и написать программу, ибо никто не будет на энтузиазме мне её писать. Так и сделал. Прошу не пинать ногами, ибо это первая моя программа для МК.

Контроллер выбрал АТмега8, таких контроллеров полно и достать не проблема.

Изготовление счетчика витков

Для определения количества намотанных витков на станке необходим специальный счётчик. В самодельном станке устройство делают так:

• К верхнему валу крепят электромагнит.
• Герметизированный контакт располагают на одной из боковин.
• Выведенные контакты геркона соединяют с калькулятором в том месте, где находится кнопка «=».
• Катушку с проводом размещают отдельно – на другом валу с рычагами, которые поднимают устройство вверх и складывают его внутрь станка.

Благодаря этим элементам, оборудование становится компактным и не занимает много места.

Сборка в одно целое

Сначала верхний диск из дырявого стеклотекстолита склеил со средним блинчиком из 18 слоев стеклоткани. На это ушло буквально несколько миллилитров эпоксидки — этого хватило, чтобы промазать обе склеиваемые поверхности по всей площади.

Монтаж ушей

С помощью лобзика пропилил пазы. В одном месте, естественно, слегка перестарался:

Чтобы ухи хорошо легли, сделал небольшой скос на краях пропилов:

Теперь надо было решить, какой вариант лучше? Уши-то можно поставить по-разному.

Катушки промышленного производства чаще сделаны по правому варианту, мне же больше нравится левый. Я вообще частенько принимаю левые решения.

По идее, правый способ лучше сбалансирован, т.к. крепление штанги оказывается ближе к центру тяжести. Но далеко не факт, что после облегчения катушки, ее центр тяжести не сместится в ту или иную сторону.

Левый способ крепления чисто визуально выглядит приятнее (ИМХО), к тому же в этом случае общая длина металлоискателя в сложенном виде будет на пару сантиметров меньше. Для того, кто планирует возить прибор в рюкзаке, это может оказаться важным.

В общем, я свой выбор сделал и приступил к вклеиванию. Обильно намазал бокситкой, надежно зафиксировал в нужном положении и оставил застывать:

После застывания, все торчащее с обратной стороны сошкурил наждачкой:

Ввод кабеля

Затем с помощью круглого надфиля подготовил канавки для проводников, завел соединительный кабель через отверстие и вклеил его намертво:

Для предотвращения сильных перегибов, кабель в месте ввода нужно было как-то усилить. Для этих целей я заюзал, невесть откуда взявшуюся у меня, вот такую резиновую фигнюшку:

Конечно, если бы у меня был нормальный гермоввод, то было бы гораздо лучше, но. и так сойдет.

Оставалось приклеить третий блин (донышко).

Доделываем каркас

Чтобы приклеить третий блинчик потребовалось несколько миллилитров бокситки и пару часов времени на то, чтобы все схватилось. Вот результат:Таким образом, я получил жесткий и прочный каркас, полностью подготовленный для намотки провода.

Герметизация обмотки

В качестве обмоточного провода был использован медный эмалированный провод диаметром 0.71 мм. После намотки 27 витков, датчик потяжелел еще на 65 грамм:

Теперь обмотку надо было как-то законопатить. В качестве замазки применил смесь эпоксидной смолы и мелко нарезанного стекловолокна (узнал про этот суперский рецепт из этой статьи).

Короче, настругал немного стеклоткани:

и круто замешал ее с бокситкой с добавлением пасты от шариковой ручки. Получилась вязкая субстанция, похожая на мокрые волосы. Таким составом можно замазывать любые щели без проблем:

Кусочки стекловолокна придают шпатлевке необходимую вязкость, а после застывания обеспечивают повышенную прочность клеевого шва.

Чтобы смесь как следует уплотнилась, а смола пропитала витки провода, обмотал все это изолентой в натяг:

Изолента должна быть обязательно зеленой или, на худой конец, синей.

После того, как все хорошенько застыло, мне стало интересно, насколько прочной получилась конструкция. Оказалось, что катушка спокойно выдерживает мой вес (около 80 кг).

На самом деле такая сверхпрочная катушка нам не нужна, гораздо важнее ее вес. Слишком большая масса датчика обязательно даст о себе знать болью в плече, особенно, если вы планируете вести длительный поиск.

Намоточный станок своими руками

Один из возможных вариантов — сделать станок, оснащённый регулируемым укладчиком и счётчиком витков, используя принцип велосипедного колеса.

Колесо надевается на штырь в стене, при этом его обод снабжается резиновым кольцом. Для того чтобы на обод надеть сердечник, предварительно потребуется его разрезать, а затем снова скрепить, получив цельный круг. Намотав на него необходимую длину проволоки, один ее конец подсоединяется к свободно расположенному на ободе сердечнику. Катушка передвигается по ободу полными кругами, в результате чего проволока укладывается на каркас. При этом для подсчёта оборотов используется велосипедный счётчик.

Создание более совершенного устройства потребует применение шаговых двигателей с позиционированием их положения. Для этого используются микроконтроллеры и электронный счётчик. Такое конструирование требует определённых навыков в радиоэлектронике.

Originally posted 2018-07-04 07:14:26.

Вторая жизнь вторичных электромеханических часов

В статье описан способ автономного использования вторичных электромеханических часов. Кто знает, что такое вторичные часы, тот меня поймет, а кто не знает — тот может дальше не читать — ему это не пригодится 🙂

На крупных предприятиях, существующих с незапамятных времен, имеются горы вторичных часов, которые в настоящее время мало кто использует. Однажды у меня возник вопрос: что из них можно сделать? И родилась идея сделать их автономными и повесить на стену как раритет!

Для этого необходимо устройство управления, вырабатывающее импульсы напряжения постоянного тока длительностью 1-2 сек., которые 1 раз в минуту подаются на обмотку привода часов с чередующейся полярностью. Немного поэкспериментировав, было выяснено, что показанные на фото часы «Стрела» сохраняют работоспособность при снижении управляющего напряжения до 10В, что позволило упростить схему устройства управления, запитав все элементы схемы стабилизированным напряжение 12В.

Описание схемы устройства

Схема устройства управления приводом вторичных часов показана на рисунке:

Генератор минутных импульсов собран на специализированной микросхеме DD1, в состав которой входит задающий генератор, тактируемый кварцевым резонатором ZQ1, и два счетчика-делителя. Подстроечный конденсатор С3 служит для точной настройки хода часов.

С выхода 10 DD1 импульсы частотой 1/60 Гц подаются на счетчик-делитель на 2, собранный на микросхеме D-триггера DD2. С помощью этого делителя, цепочек R6-C6, R7-C7 и логических элементов DD3.1, DD3.2 выполняется формирование импульсов логического «0» длиной 1-2 сек. поочередно на выходе DD3.1 или DD3.2 один раз в минуту. Длительность импульсов зависит от номиналов элементов R6, C6, R7, C7. Затем, через буферные инверторы на элементах DD3.3, DD3.4 и токоограничивающие резисторы R8, R9, импульсы управления подаются на базы транзисторов VT2-VT5, с помощью которых питающее напряжение соответствующей полярности подается на обмотку привода часового механизма.

Светодиод VD1 служит для индикации хода часов. С выхода 6 DD1 импульсы частотой 2 Гц через резистор R4 подаются на базу транзистора VT1, который коммутирует анод светодиода VD1.

Питание устройства осуществляется стабилизированным постоянным напряжением 12В. Схема стабилизатора состоит из интегрального стабилизатора DA1 и фильтрующих конденсаторов С4, С5.

Конструкция и детали

За исключением индикаторного светодиода VD1 все элементы устройства управления собраны на печатной плате из односторонне-фольгированного стеклотекстолита, чертеж которой показан на рисунке:

Плата изображена со стороны установки компонентов. Плата рассчитана на установку выводных компонентов, особых требований к которым не предъявляется.

Блок питания на 15. 30 В можно использовать внешний, или встроить трансформатор с выпрямителем и фильтром внутрь часов, как это сделано у меня:

Некоторые экземпляры часов отказываются работать при величине питающих импульсов величиной 11В. В этом случае можно порекомендовать перемотать обмотку приводного двигателя. Это делается не сложно — он легко разбирается и в нем всего одна обмотка. Я делал просто: сматывал всю обмотку и снова ее наматывал этим же проводом, сложенным вдвое. На катушке написано количество витков, поэтому поделить ее пополам, имея намоточный станок со счетчиком, не представляет труда.

Сначала следует подобрать номинал резистора R3 который обеспечит плавность регулирования от нуля. Для наладки вместо резистора R3 впаивают перемычку, движок переменного резистора R2 переводят в верхнее по схеме положение и подают на схему питание. Вольтметром будем контролировать напряжение Vin(+) на выводе 5 DA1. Плавно переводя рычаг резистора R2 вниз, наблюдаем сначала плавное снижение напряжения на выводе 5 DA1, а затем его резкое увеличение. Выставив минимальное напряжение на выводе 5 DA1 выключаем питание, выпаиваем резистор R2 из схемы и измеряем сопротивление между движком и нижним по схеме выводом. Номинал резистора R3 выбираем равным или немного меньшим измеренному сопротивлению. Впаиваем R2 и R3 в схему и проверяем плавность регулирования выходного напряжения.

Выводы

Устройство отличает надежность, низкое энергопотребление (не более 30 мА в момент подачи импульса управления), отсутствие деталей требующих обслуживания, а также наглядная светодиодная индикация хода часов. К недостатку следует отнести зависимость от наличия питающего напряжения. У меня на работе такие часы идут уже более 10 лет!