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全自动变压器绕线机未来的研究方向

发布日期 :2020-10-29 08:45

  近年来,国内经济发展迅猛,对电力的需求日益增大,变压器是电力行业中输变电基础的设备,在变电站、换流站、发电厂都有广泛的应用,在电力行业中有着重要的地位。变压器一般由铁芯、线圈、外壳和必要的绝缘材料组成。变压器的线圈一般分为高压线圈和低压线圈,高压线圈一般使用圆绝缘导线绕制,低压线圈一般使用扁平绝缘导线或箔料绕制。变压器制造的核心工序为线圈绕制,直接关乎其性能的优劣。而线圈绕制的技术水平很大程度上又依赖于绕线机的技术水平。所以,要想制造出高水平、性能佳的变压器,大力推进变压器专用设备的发展尤为重要。

  我国变压器全自动绕线机行业起步比较晚,半自动绕线机的产生,不仅实现了导线绕线,排线的生产自动化,且增大加工强度,提高了生产效率。但绝缘层部分仍需要人工进行放置。而层间绝缘带及端部绝缘带是变压器绕制过程中消耗工时最长且效率最低的部分。目前国内大多数高端全自动绕线机都是来自国外进口,尽管其绕线的精度高,性能稳定,但其的高昂价格,也让一些中小企业不敢投入。我国国内自动绕线机的整体水平还比较低,无论是加工质量,自动化程度还是生产效率与日本欧美等的发达国家绕线机还有一定差距。主要体现在:

  (1)工作效率低,产品质量差在变压器线圈的生产工艺中,对导线排线和张紧控制,及铺设层绝缘等多道程序均需操作人员手工制作,难以做到准确均匀,还有人为地对线圈进行敲打、整形,导致变压器线圈紧密度不均匀,使产品的综合质量和一致性变差。

  (2)缺乏技术创新与国外绕线机相比较而言,国产的产品仍然具有较大的差距。主要表现在机械结构无特色、加工精度低、工艺水平和控制策略还有待提高。目前市场上国内生产的绕线机大多处于仿制阶段,严重缺乏自主研发的能力。

  因此,在这种严峻的市场及国际形势下,需要努力提高我国自动绕线机的自主研发能力,制造出品质优良,高稳定性的自动绕线机,不仅满足于市场的需求,更提升了我国自动绕线机的发展水平。所以变压器全自动绕线机全自动控制系统对我国的绕线行业的发展也具有重要的意义。

  (1)分析全自动变压器绕线机的生产工艺流程,设计绕线机的整体方案,对卷绕主机、张力可调放线架、自动排线装置、主副绝缘层供给及驱动装置的机械结构设计做出分析,建立变压器全自动绕线机的控制系统,包括倍福控制系统、绕线机三个轴的伺服系统和张力控制的伺服系统三部分,并进行硬件选型及设计和软件部分的设计。

  (2)设计自动排线控制系统,根据线圈的结构设计可以对绕组的几何形状进行选择,以交流伺服系统为核心的高精度排线驱动机构运作,卷绕主轴和排线机构分离驱动,对于主轴速度和排线方向变化而引起的绕制误差,采用惯性误差补偿的方法,使线圈匝与匝之间紧密排列。将矩形线圈绕制过程中的特殊性进行仿真曲线分析,与传统的导线张力控制方案作对比,设计一种带有缓冲补偿机构的导线张力控制方案,分别进行两种方案下的缠绕实验,根据实验结果对比分析,验证本文设计自动排线控制系统是否具备良好的性能。

  (3)对矩形变压器绕制结构进行建模分析,建立绝缘带张力控制系统方案,对系统中各组成部分进行受力分析并建立数学模型,设计一种多输入单输出的MISO绝缘带张力控制器,实现绝缘带缠绕张力控制的稳定性,并对缠绕半径和缠绕角度以及缠绕张力值进行仿真分析,根据仿真结果验证控制器是否合理。在实际的变压器绕制过程中,不同的绕制速度下,调整缠绕张力设定值时,验证带张力控制器是否具备良好的性能。

   外型新颖流线,设计简洁可靠,结构合理紧凑,整机稳定性高,适应工作环境强、精度高之特点;

   本系列绕线机采用ESM研发高性能最新版绕线机软件,触摸屏实时编程,人性化教导操作控制接口,中英文可选性对话,操作简单易学;密码储存功能,防止非相关人员修改程序,效率高,故障少、保养维护方便;

   本系列机型与自动上料系统,自动焊锡系统,自动检测系统等,可合成自动化生产流水线;

  开关电源变压器、EE变压器、EI变压器、线圈类、电感类、汽车ABS、及特殊产品 。

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