148941. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagy pontossággal tekercselt testek előállítására
2 148.941 A találmányunk szerinti eljárás foganatosítására szolgáló tekercselő gép jellemezve van vezérelhető huzalfékezővel, rugózó kiegyenlítő által mozgatott terelővel, a terelő kitérési és/vagy kitérésének gyorsulását mérő szerkezettel és a rugózó kiegyenlítő tehetetlenségét és/vagy súrlódását csökkentő szerkezettel, valamint a huzalfékező közepes helyzetét biztosító szerkezettel. A találmányunk szerinti tekercselő gép vezérelhető huzalfékezője célszerűen egy serleges szervomotor. A találmányunk szerinti tekercselő gép rugózó kiegyenlítője előnyösen lényeges elemekként egy mágnespofából, annak terében •mozgó meghajtó tekercsből, és a tekercs táplálására szolgáló visszacsatoló áramkörből áll. Találmányunkat részletesebben a további ábrák kapcsán ismertetjük. 2. ábránk a b) alatt ismertetett elrendezést mutatja vázlatosan, 3. ábránk pedig a c) alatt említett változatot idealizált elemekkel. 4. ábránk egy kónusznélküii elektrodinamikus hangszóróhoz hasonló elektromechanikus elemet ábrázol vázlatosan, mozgó részén egy második tekercseléssel. 5. ábránk a 4. ábrán látható berendezést egy blokk-sémával kiegészítve ábrázolja, míg 6. ábránk a teljes tekercselő berendezés vázlatát szemlélteti blokkséma-szerűén. A hivatkozási jelek magyarázata a következő: 10 betekercselendő tárgy, 11 huzal, . 11a szélső huzalhelyzet, 12 lecsóvélt orsó, 13 serleges szervomotor, 14 rugó, 15 huzalvezető kerék, 16 mágnespofa, 17 tekercstartó cső, meghajtó 18 tekercs, mérő 19 tekercs. 20 vezérelt rugózó elem, (4. és 5. ábrában részletesebben ábrázolva), 21 differenciáló áramkör, 22 integráló áramkör, 23 összeadó és súlyozási tényezőket adó áramkör, 24 stabil (referencia) feszültség, 25 integráló áramkör, 26 szervomotor szabályozó, 27 rugó, 28 erősítő. Visszatérve 2. ábránkra, ott a b) szerinti ismert elrendezés látható vázlatosan. A nem forgástest alakú betekercselendő alkatrész az ábrákon pl. egy elektroncső keretráes 10 -kerete. 13 egy serleges szervomotor, melynek forgatónyomatéka a szinkron fordulatszámtól távol fügegyenlet 'adódik. Ez fizikailag azt jelenti, hogy a visszacsatolással a rendszer egyenletének alakját változatlanul hagyjuk, de az együtthatókat szabadon választható, arányossági tényezőkkel tetszőlegesen kicserélhetjük. M = M2 és C = C2 esetén egy tehetetlenség és súrlódásmentes, rugalmassági adataiban elektromosan állítható rugózó elemhez jutunk. A rugózó elem működése az 5. ábrán látható blokksémán követhető. (A számítás menete egyébként bővebben megtalálható dr. Szabó Nándor: Visszacsatolt áramkörök egyszerű elmélete c. könyvben, 26—30 old.) getlen a fordulatszámtól. Ekkor a huzalon fellépő húzóerő: K a p= — F+ —-O r r ahol P a húzóerő, F a motor forgatónyomatéka, r a 12 orsó sugara, a a huzal gyorsulása, O a motor forgórész + cséve tehetetlenségi nyomatéka. A gyorsulást tartalmazó tag és a már említett lecsévélési rángatás kiküszöbölhető a 3. ábrán vázolt elrendezéssel, ami megfelel a c) szerinti ismert megoldásnak, de idealizált elemekkel. A 14 kiegyenlítő egy, a várt elmozduláshoz képest igen hosszú rugó, melyre a 15 huzalvezető kerék van felerősítve. Ha a 10 keret forog, 15 huzalvezető kerék ide-oda mozog, és a 12 orsó egyenletes szögsebességgel tud forogni. De a 14 rugóból és 15 huzalvezető kerékből álló szerkezet csak akkor működik helyesen, ha a súrlódás és tehetetlen tömeg elhanyagolható, gyakorlatilag nulla. Ilyen tulajdonságú szerkezet tisztán mechanikai úton azonban nem állítható elő. A fenti célra alkalmas visszacsatolt rendszerek működését először egy példán, majd általánosan ismertetjük. A 4. ábrán egy kónusznélküii elektrodinamikus hangszóróhoz hasonló rendszer vázlata látható. 16 mágnespofa, 17 tekercstartó cső, meghajtó 18 tekercs, mérő 19 tekercs. Legyen az elmozdulás x, a mozgó részre egységnyi kitéréskor ható rugalmas erő K, a mozgó részek tömege M, a súrlódás legyen a sebességgel arányos és arányossági tényezője c, a 18 tekercsen átvezetett i áram fejtsen ki Di erőt, akkor a rendszer mozgásegyenlete: dx d2 x Kx + c —-+M—— =Di dt dt-A 19 tekercsben a sebességgel arányos feszültség indukálódik. Integráló, differenciáló és összeadó áramkörökkel ebből előállíthatunk egy i dx d x E^E.+K.x + c—+Ml — feszültséget, mely legyen az áramgenerátornak tekinthető (nagy kimenő ellenállású) A erősítő bemenő feszültsége, akkor az így visszacsatolt rendszer egyenlete: A már a 4. ábrán mutatott elektromechanikus elem 16 mágnes pofája a tekercsek mozgásterében az x irányban homogén, radiális mágneses teret létesít. A tekercstartó cséve a 27 rugókkal van felfüggesztve. A 18 tekercsen áthaladó áramra a mágneses térben x irányú erő hat. A 19 tekercs a 18 tekerccsel együtt mozog és a benne keletkező, feszültség a mozgó rész sebességével arányos. Ebből a differenciáló a tehetetlenség kiejtésére alkalmas gyorsulással arányos, az integráló a rugóerőt változtató a kitéréssel arányos jelet állítja elő. Ebből a három jelből az összerix fi^x dx d x Kx + c -7-+M--T— =DAEi+DAKix + DACi ~ fDAM, — dt dt2 1 dt dt*2 ebből AEi = E2 , DAKi = K2 ,DACi = C2 ,DAMt = M2 átjelöléssel, dx d x (K-K2 )x + (C-C 2 )—+ <M—M2 ) ^— = DE l
