精密矩形線圈繞線機(jī)的張力控制
本文介紹的是設(shè)計(jì)張力控制系統(tǒng)的測(cè)試，盡量減小張力的變化。在模擬上進(jìn)行理論的分析。仿真結(jié)果表明，漆包線由于速度的變化產(chǎn)生的長(zhǎng)度變化的導(dǎo)致張力頻繁波動(dòng)。該模型的張力傳感器驗(yàn)證了預(yù)測(cè)。成功設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是消除張力的變化。我們?cè)黾右豁?xiàng)包括高速氣缸的張力系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的羊毛氈與彈簧機(jī)構(gòu)。仿真結(jié)果表明，新的原型系統(tǒng)幾乎增加了一倍的繞線速度和承受的張力波動(dòng)的能力。
關(guān)鍵詞：張力控制，繞線機(jī)，矩形線圈，,精密繞線機(jī)．
一．引言
每年都會(huì)生產(chǎn)不計(jì)其數(shù)的變壓器，連同電廠、變電站和電力線路，配電變壓器為全國(guó)的商業(yè)及住宅提供電能。變壓器制造涉及繞組線圈生產(chǎn)。這些線圈通常由一對(duì)銅線在匝數(shù)之間夾上的絕緣紙層制成。它們通常是圓形或長(zhǎng)方形。
在線圈繞組上必須保持一致的張力。線圈的形狀對(duì)所采用的由拉緊產(chǎn)生的張力產(chǎn)生重大影響。對(duì)于一個(gè)圓形線圈的張力不會(huì)變化顯著，但矩形線圈則不同。作為一個(gè)矩形線圈，張力會(huì)隨著落線點(diǎn)位置的不同而急劇變化。如圖所示，這個(gè)速度的變化是由不斷變化的線的長(zhǎng)度導(dǎo)致。在圓線圈的情況下這不會(huì)有問(wèn)題，因?yàn)樵诰€圈上導(dǎo)線的接觸點(diǎn)是固定的。
圖1：速度的變化導(dǎo)致繞組上線長(zhǎng)度變化
在機(jī)器上的導(dǎo)線和不同的主軸負(fù)荷緊張的結(jié)果各不相同，導(dǎo)致過(guò)度的力的變化和機(jī)械振動(dòng)。這反過(guò)來(lái)可能會(huì)導(dǎo)致變化中的線圈漆包線交叉。當(dāng)這些問(wèn)題出現(xiàn)后，在繞制現(xiàn)場(chǎng)，糾正起來(lái)時(shí)很費(fèi)時(shí)間的。會(huì)極大的影響線圈工廠的產(chǎn)能。當(dāng)今市場(chǎng)上普通的適用于較粗的漆線包的張力裝置，是運(yùn)行在約5米/秒到30米/秒之間。我們通常的繞線速度超過(guò)10米/秒，公司的目標(biāo)是0.45毫米至4毫米的線達(dá)到至少20米/秒的速度。
本文進(jìn)一步考察了張力的波動(dòng)問(wèn)題，并且在高速的繞線矩形線圈取得一致的張力關(guān)系。在下面的部分問(wèn)題的作了說(shuō)明，為現(xiàn)有的可用技術(shù)做了綜述。
二．背景
現(xiàn)有的繞線系統(tǒng)使用羊毛氈，摩擦輪，回彈桿。張力的控制是通過(guò)的固定或松開羊毛氈與彈簧的彈力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
羊毛氈是最簡(jiǎn)單，最常用的線張力控制的方法之一。
漆包線穿過(guò)羊毛氈，因此壓緊羊毛氈也可改變漆包線的張力。在實(shí)際操作中，張力的大小，取決于羊毛氈與漆包線之前的滑動(dòng)摩擦力，當(dāng)改變羊毛氈的壓力時(shí)，漆包線的張力會(huì)直觀地表現(xiàn)出來(lái)。其優(yōu)點(diǎn)是：簡(jiǎn)單，隨時(shí)可用，便宜，適應(yīng)任何運(yùn)行速度。缺點(diǎn)也是顯而易見的。羊毛氈磨損很快，導(dǎo)致局勢(shì)壓力的損失，必須頻繁更換羊毛氈并調(diào)整。
三．模型識(shí)別
導(dǎo)線從線軸穿過(guò)的張力裝置，通過(guò)機(jī)器饋線孔，并上矩形線圈。理想的運(yùn)行速度為每分鐘1000轉(zhuǎn)。給出了一個(gè)線速10 - 30米/秒，所以具體的轉(zhuǎn)速實(shí)際取決于在一特定時(shí)刻線圈的大小。圖３顯示了由長(zhǎng)方形線圈繞制時(shí)漆包線線速度的變化。
圖3：線速度的變化
圖４顯示了線加速度的變化，這也可以通過(guò)該行或圖形的速度曲線看到。
圖4：線加速度變化
線路路徑長(zhǎng)度的變化，從固定的饋線點(diǎn)到纏線點(diǎn)，如圖5所示。
線長(zhǎng)度的變化
四．原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)
下圖中的系統(tǒng)集成了一個(gè)高速氣缸。高速氣缸在空氣壓力下運(yùn)作。預(yù)壓力取決于氣壓的大小。它有一個(gè)非?？焖俚姆磻?yīng)，類似于高度動(dòng)態(tài)彈簧。高速氣缸的跟隨性動(dòng)作，釋放和調(diào)整了的漆包線的張力。這種集成設(shè)置適應(yīng)漆包線所需的一系列張力變化。
高速氣缸張力系統(tǒng)
五．結(jié)論
矩形線圈是配電變壓器的重要組成部分。由于線圈形狀，線圈的漆包線張力產(chǎn)生波動(dòng)。這些波動(dòng)導(dǎo)致漆包線破損，漆包線排整不整齊，線圈尺寸不一致，多余的機(jī)器磨損，限制對(duì)繞線速度，并導(dǎo)致線圈的匝間耐壓，耐溫參數(shù)的降低。從我們對(duì)此張力系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)此結(jié)果是對(duì)較粗漆包線繞制線圈工藝最合適的選擇。
下方視頻為精密矩形線圈繞制過(guò)程，驗(yàn)證了文章中張力系統(tǒng)的優(yōu)化后穩(wěn)定結(jié)果．
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協(xié)普?射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)
通過(guò)與醫(yī)療器械公司的深度合作，我們的射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)經(jīng)過(guò)多次迭代，很大程度上提高了合作方的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，合作方反饋，射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)的繞線工藝提高了射頻能量向目標(biāo)組織傳遞的效率。精確的繞線工藝能夠確保能量的有效傳遞，從而提高消融的效率和一致性。精密纏繞的線圈的均勻性影響消融區(qū)域的溫度分布，避免局部過(guò)熱或熱量不足，這對(duì)于確保消融效果和減少并發(fā)癥至關(guān)重要。繞線工藝的穩(wěn)定性保證了在手術(shù)操作中的可靠性。高質(zhì)量的繞線工藝能夠承受手術(shù)操作中的拉伸和彎曲，減少斷裂或功能失效的風(fēng)險(xiǎn)。高質(zhì)量的繞線工藝具有更長(zhǎng)的使用壽命，能夠在多次手術(shù)中保持性能穩(wěn)定，從而降低醫(yī)療成本和提高資源的利用效率。繞線工藝的質(zhì)量還影響著消融過(guò)程中的精確控制。高精度的繞線工藝有助于醫(yī)生更精確地控制消融區(qū)域的大小和形狀，以達(dá)到最佳的治療效果。
而且射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)的設(shè)計(jì)考慮到了操作安全，減少了操作過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)操作人員和產(chǎn)品免受損害。能夠適應(yīng)不同類型的射頻消融導(dǎo)管生產(chǎn)需求，具有良好的靈活性和擴(kuò)展性。專用繞線機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)通常更加簡(jiǎn)化，易于維護(hù)和保養(yǎng)，從而降低了長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)成本。
射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在專業(yè)化設(shè)計(jì)、高效率生產(chǎn)、精確控制、質(zhì)量穩(wěn)定性、操作簡(jiǎn)便、節(jié)省材料、安全性、適應(yīng)性強(qiáng)、維護(hù)成本低以及技術(shù)創(chuàng)新等方面。這些優(yōu)點(diǎn)使得射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)成為射頻消融導(dǎo)管生產(chǎn)過(guò)程中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備。
漆包線生產(chǎn)工藝流程
漆包線工藝流程：放線→退火→涂漆→烘焙→冷卻→收線
一、放線 在一臺(tái)正常運(yùn)行的漆包機(jī)上，操作人員的精力和體力大部分消耗在放線部分，調(diào)換放線盤使操作者付出很大的勞動(dòng)力，換線時(shí)接頭易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題及發(fā)生運(yùn)行故障。有效的方法是大容量放線。
放線的關(guān)鍵是控制張力，張力大時(shí)不僅拉細(xì)導(dǎo)體，使導(dǎo)線表面失去光亮，還影響漆包線的多項(xiàng)性能。從外表上看，被拉細(xì)的導(dǎo)線，涂制出的漆包線光澤較差；從性能來(lái)看，漆包線伸長(zhǎng)率、回彈性、柔韌性、熱沖擊都受到影響。放線張力太小，線容易跳動(dòng)造成并線、線碰爐口。放線時(shí)最怕半圈張力大，半圈張力小，這樣不僅使導(dǎo)線松亂、扎斷，一段一段被拉細(xì)，而且還會(huì)引起烘爐內(nèi)線的大跳動(dòng)，造成并線、碰線故障。放線張力要均勻，適當(dāng)。
在退火爐前安裝助力輪對(duì)張力的控制有很大幫助。軟銅線在室溫下其最大不延伸張力約為15kg/mm2，在400℃下最大不延伸張力約為7kg/mm2；在460℃下最大不延伸張力為4kg/mm2；在500℃下最大不延伸張力為2kg/mm2。在正常的漆包線涂制過(guò)程中，漆包線的張力要明顯小于不延伸張力，要求控制在50%左右，放線張力控制在不延伸張力的20%左右。
電磁閥繞線機(jī)|電磁閥線圈精密繞線機(jī)|精密繞線機(jī)
電磁閥繞線機(jī)|電磁閥線圈精密繞線機(jī)|精密繞線機(jī):
對(duì)于精密電磁線圈,通常圈數(shù)多,要求排列整齊,而工藝設(shè)計(jì)也分為有骨架和無(wú)骨架兩種.
對(duì)于無(wú)骨架線圈來(lái)講,要求用鋼制模具成型,相對(duì)而言,鋼制繞線模具精度比較好控制.
在現(xiàn)有的電磁閥繞線機(jī)加工工藝下,鋼制繞線模具兩側(cè)的尺寸做到0.01mm并不難,兩側(cè)的平行度做到0.01
mm同樣不難.但是無(wú)骨架線模模鋼制繞線模具的話,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)新的問(wèn)題,一是成型,繞完成
之后最終取出后是沒有骨架的,要使線圈不散亂,必要要使用醇熔線,或是熱熔線,這兩種材料
相比普通的線材增加了不小的成本.第二個(gè)問(wèn)題是脫模,要將一個(gè)比較厚的,繞制圈數(shù)比較多
的線圈從一個(gè)鋼制模具上脫下來(lái)是件挺費(fèi)力的事情,這并不像是一個(gè)小的硬幣大的線圈,而且
更何況這個(gè)繞制過(guò)程本身有醇熔或熱熔的粘性材料.
于是人們也用第二種電磁閥繞線機(jī)工藝,帶骨架的精密電磁線圈,同樣,這并不是一條很好走的工藝路線.
骨架是注塑模具成型的,不可避免有注塑制品的一些問(wèn)題,比如變形,縮水,尺寸一致性等等.
但是這種電磁閥繞線機(jī)的優(yōu)點(diǎn)同樣明顯,就是脫模容易,成型容易.只是因?yàn)楣羌艿某叽缫恢滦圆?對(duì)繞線機(jī)
提出了更高的要求,關(guān)鍵的地方在于,線材,骨架結(jié)構(gòu),骨架模具,繞線工裝,繞線機(jī),每一個(gè)環(huán)節(jié)
都會(huì)影響繞線的質(zhì)量,在這種情況下,我們根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì),根據(jù)客戶的需求提供了完整的服務(wù)
包括骨架設(shè)計(jì),模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),工裝設(shè)計(jì),與繞線機(jī).在既往的成功合作中,說(shuō)明了這種方式的服務(wù)有
很大的優(yōu)點(diǎn).
鉗形電流表線圈繞線機(jī)|鉗形表線圈繞線機(jī)|半圓互感器繞線機(jī)
鉗形電流表線圈繞線機(jī)|鉗形表線圈繞線機(jī)|半圓互感器繞線機(jī)
蘇州協(xié)普電子機(jī)械設(shè)備有限公司開發(fā)的半圓形線圈繞線機(jī),適用于半圓形骨架,鐵芯,磁芯線圈的繞制.其運(yùn)行運(yùn)行,速度高,安全罩方便實(shí)用.上下料便捷快速,重復(fù)定位精度高.適用的產(chǎn)品有:半圓型互感器線圈，半圓型發(fā)熱絲線圈，鉗形表線圈等.