Формула

Назначение

Одной из наиболее сложных технологических операций является изготовление обмоток трансформаторов и дросселей. Их намотка вручную занимает много времени, требует длительного напряжения глаз и определенной ловкости рук. Существенно упростить процесс намотки можно с использованием специальной оснастки, именуемой намоточным станком. И в литературе и в интернете существует достаточно большое количество описаний станков, но многие из них отличаются скудностью описания конструкции и слишком сложны. Общим местом является низкая универсальность станков. Тот или иной станок хорошо подходит для намотки на каркасах определенного диапазона размеров и совершенно не походят для намотки малогабаритных трансформаторов и дросселей.

В настоящей работе представлено описание конструкции и технологии изготовления сравнительно простого и универсального станка для намотки трансформаторов и дросселей различных размеров.

Элементы станка

Станок содержит в своем составе следующие элементы:

- ось-крепление для больших каркасов;

- ось-крепление для малых каркасов;

- ось-крепление для катушки с моточным проводом;

- счетчик числа витков;

- основание;

- тумблер переключатель счета витков (малая-большая оси);

- источник питания счетчика импульсов.

Общий вид намоточного станка представлен на фото ниже.

Фото станка

Общий вид станка для намотки трансформаторов и дросселей

Особенности станка

- две оси для крепления каркасов различных типоразмеров, что обеспечивает универсальность использования моточного станка;

- натяжение провода в процессе намотки обеспечивается силами трения и натяжения кольца эластичной резины («банковская резинка») на шкиве оси-крепления для катушки с моточным проводом. С илу натяжения можно регулировать, меняя число резинок и степень их растяжения;

- счет импульсов осуществляется размыканием-замыканием контактов микропереключателя с лапкой (использован тип SM502N25G) вращением ассиметричной шайбы (шайбой у которой с одной стороны надпилен край) расположенной непосредственно на оси-креплении.

Последовательность действий при намотке

1. Каркас трансформатора закрепляется на одной из вращающихся осей в зависимости от его размера. Если внутренний диаметр отверстия каркаса более 6 мм, то используется верхняя большая ось, а если диаметр находится в диапазоне 4-6 мм, то используется нижняя ось. Для обеспечения центровки каркаса относительно оси используются треугольные вставки из фанеры.

2. На ось-крепление катушки с моточным проводом закрепляется катушка и свободный конец моточного провода закрепляется на одной из стоек каркаса.

3. Обнуляется счетчик числа витков.

4. Вращением ручки оси-держателя против часовой стрелки производится намотка провода на каркас. Придерживая нить провода левой рукой задается необходимый угол укладки провода.

5. При необходимости многорядовой обмотки в процессе намотки прокладывается межслоевая изоляция. При этом натяжение провода и фиксация каркаса обеспечивается с одной стороны силами трения кольца эластичной резины с другой – собственным весом ручки. При большом диаметре провода количество резинок можно увеличить, а на ручку повесить грузик.

6. После завершения намотки нить провода на катушке закрепляют скотчем, чтобы она не смоталась в спираль. Затем провод обрезают и прикрепляют к другому выводу каркаса.

7. Выводы моточного провода зачищают лезвием ножа, залуживают и припаивают к выводу каркаса.

Изготовление намоточного станка

1. Подготавливаем электронные компоненты станка. В качестве счетчика импульсов использован цифровой счетчик NF408 из набора МастерКит, в качестве коммутаторов для счета импульсов - микропереключатель с лапкой SM502N25G, в качестве двух позиционного тумблера для переключения счета верхняя-нижняя оси - MTS-102-A1, тумблер ON-ON (3A 250VAC). Для питания счетчика использовался импульсный источник питания с выходным напряжением 15 В. Кроме этого использованы клеммная колодка для соединения источника питания и выводов питания счетчика импульсов, сдвоенный гибкий провод сечением 0,33 мм (для применения в аудиотехнике) и прижимные скобы для фиксации провода.

Фото

2. Изготавливаем стальные накладки вращающихся осей предназначенные для уменьшения их люфта. Изготавливаются по две накладки на верхнюю и нижнюю оси-крепления, а также на ось моточной катушки. Накладки изготовлены из стандартных пластин с двумя отверстиями, использующихся в мебельном производстве. В центре каждой пластины сверлиться отверстие соответствующее диаметру оси.

Фото

3. Изготавливаем основание для двух «моточных» осей и основание для катушки-донора с моточным проводом. Выпиливаем два идентичных прямоугольника из фанеры толщиной 18 мм размерами 10х14 см, и из бруска сечением 3х5 см две стойки длиной 18 см для «моточных» осей и две стойки длиной 10 см для оси катушки с моточным проводом. Для крепления стоек из брусков к основанию используем стальные уголки размером 30х30.

Фото

4. Изготавливаем основание станка 60х40 см толщиной 2,5 см из мебельного щита подходящих размеров.

Фото

5. К нижней стороне основания приклеиваем войлочные круги (они используются для приклеивания к ножкам мебели и продаются в хозмагазинах).

Фото

6. Закрепляем стальные накладки для осей на стойках с помощью саморезов и через них сверлим отверстия в брусках. Также сверлим отверстия D 8 мм в фанерных основаниях стоек.

Фото

7. Изготавливаем ассиметричные шайбы на оси. Используем широкие шайбы D4 мм и D6 мм. Спиливаем с помощью напильника или наждачного круга один край.

Фото

8. В отверстия стоек вставляем временные болты с закрепленными на них ассиметричными шайбами. Закрепляем миропереключатели с лапкой таким образом, чтобы при вращении болта с асимметричной шайбой происходило надежное замыкание и размыкание контактов. Миропереключатели крепятся к деревянной стойке с помощью саморезов. Если саморезы D2,5 мм окажутся несколько больше крепежных отверстий, то их диаметр можно слегка подкорректировать напильником.

Фото

9. С помощью уголка закрепляем двухпозиционный тумблер на той же стойке что и микропереключатели. Предварительно в уголке рассверливаем отверстие в соответствии с диаметром головки тумблера. Если в уголоке только одно отверстие под саморезы, то сверлим второе отверстие и крепим уголок к стойке с помощью двух саморезов - чтобы уголок не расшатался.

Фото

10. Проводим распайку микропереключателей и тумблера с тем, чтобы тумблер в зависимости от положения переключал тактовые импульсы верхнего и нижнего переключателя.

Фото

11. Изготавливаем три оси:

- ось для катушки с моточным провод изготавливается из шпильки диаметром 8 мм с резьбой;

- верхняя (большая) ось для намотки изготавливается из шпильки диаметром 6 мм с резьбой. Для большей прочности конструкции рекомендуется использовать шпильку из нержавеющей стали или из стали имеющей большую жесткость чем обычная Ст3.

- нижняя (малая) ось для намотки изготавливается из шпильки диаметром 4 мм с резьбой.

Длина осей выбирается исходя из существующих и перспективных задач намотки трансформаторов и дросселей.

Фото

12. Вставляем оси в стойки, выравниваем их на горизонтальной плоскости и прикручиваем к стойкам уголки с помощью саморезов с плоской головкой.

Фото

13. Закрепляем стойки осей к фанерному основанию с помощью тех же саморезов с плоской шайбой. С плоской чтобы обеспечить возможность точной подгонки (устранения люфта).

Фото

14. Аналогично закрепляем стойки оси катушки с моточным проводом.

Фото

15. Изготавливаем две идентичные ручки на оси. Для этого используем деревянный брусок сечением 20х20, болт M6 длиной 12 мм, широкие шайбы и узкие гайки M6. Из бруска напиливаем бруски длиной 4 см в которых сверлим два поперечных отверстия D6. Для изготовления ручек напиливаем бруски длиной 8 см, сверлим в них продольные отверстия и при желании обтачиваем. Далее собираем ручки в соответствии с фото. Ручка должна свободно вращаться на оси болта.

Фото

16. Оси вставляются в стойки, на осях в пространстве между стойками закрепляются ассиметричные шайбы с помощью узких гаек. Шайбы придвигаются к лепесткам микропереключателей и с другой стороны на оси закрепляются ручки. См. фото.

Фото

17. Ось для катушки с моточным проводом вставляется в стойки. Фиксация в стойках обеспечивается - со стороны катушки с помощью двух стянутых гаек и шайбы между ними. С другой сторона на оси делается шкив для кольца эластичной резинки. Шкив составляется из сэндвича шайб – три малые шайбы в центре и две широкие по краям. Весь бутерброд стягивается гайками с двух сторон. Кольцо эластичной резинки одной стороной одевается на шкив, другой – фиксируется саморезом с плоской шайбой к стойке. См фото. В процессе работы резинка натягивается, создавая постоянное натяжение нити проволоки в процессе укладки.

Фото

Фото

18. Фиксируем сигнальный провод от тумблера и микропереключателей к основанию с помощью пластиковой скобы. Вместо гвоздя используем саморез и слегка рассверливаем скобу.

Фото

19. Для фиксации фанерных оснований стоек к платформе используем болты M8 с внутренним шестигранником, большие шайбы и гайки барашки. В принципе можно использовать и болты меньшего диаметра (M6 например…).

Фото

20. В местах крепления фанерных оснований стоек в основании-щите с нижней стороны сначала сверлим отверстия большим сверлом на небольшую глубину (чтобы поместилась головка болта), а затем сверлом с диаметром, равным диаметру болта. С нижней стороны вставляем болты.

Фото

21. Прикручиваем стойки к основанию. Станок почти готов. Расстояние ежду стойками выбирается из принципа, чем больше, тем удобнее, но не больше чем на расстоянии вытянутой руки.

Фото

22. Припаиваем с обратной стороны платы счетчика двухжильный провод для питания.

Фото

23. Прикрепляем плату счетчика к основанию станка с помощью саморезов. Для обеспечения некоторого расстояния между платой и основанием используем шайбы, из гаек М3.

Фото
Фото

24. Припаиваем «сигнальный» провод от тумблера и микропереключателей к счетчику импульсов.

Фото

25.Крепим клемную колодку к основанию и подсоединяем к ней с одной стороны вывод питания, с другой – выход источника питания. Соблюдаем полярность! Закрепляем провод питания на основании с помощью все тех же скоб и саморезов.

Фото

25.Крепим клемную колодку к основанию и подсоединяем к ней с одной стороны вывод питания, с другой – выход источника питания. Соблюдаем полярность! Закрепляем провод питания на основании с помощью все тех же скоб и саморезов.

Фото

26.Тестируем работоспособность устройства вращением ручек моточных осей и факт переключения счета тумблером.

Фото

27. Моточный станок готов..

Фото

28. Для повышения удобства центрования каркасов и катушек с проволокой изготавливаем треугольные шайбы. Шайбы изготавливаются только для большой моточной оси и оси для катушки. Проще всего их изготовить из фанеры.

Фото
Фото

29. Можно мотать.

Фото