蜂房線圈繞線機(jī)

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協(xié)普數(shù)控蜂房繞線機(jī)，專為蜂房電感線圈設(shè)計(jì)，蜂房線圈以其體積小，分布電容小，而且電感量大在一些特殊場合具有不可替代性。之所有有這些優(yōu)良特性，是因?yàn)榉浞烤€圈的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，

傳統(tǒng)蜂房式繞線機(jī)是靠一套復(fù)雜的齒輪系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能，如果需要繞制不同的蜂房線圈，需要制造并更換不同的齒輪，相當(dāng)繁瑣而且效率極低，協(xié)普數(shù)控蜂房繞線機(jī)采用高精度控制系統(tǒng)，配合特定算法，繞制精度高，速度快，通過不同的設(shè)置即可繞制不同寬度，不同折點(diǎn)，不同匝數(shù)的蜂房線圈，讓您繞制蜂房線圈時(shí)得心應(yīng)手。 

蜂房線圈的電感量大，主要是是因?yàn)槠涮厥獾慕Y(jié)構(gòu)致。它在繞制成型后，從外觀來看，就像是一個(gè)蜂房，由線圈形纏規(guī)則的纏繞形成一個(gè)一個(gè)蜂房，在這一個(gè)一個(gè)蜂房中，每個(gè)蜂房的磁通量都是相互連通的，并且這些小磁體的磁通量密度是隨著時(shí)間和位置的變化而變化的，就像在一個(gè)蜂房中的食物一樣。這種磁通量孔隙的分布使得蜂房線圈的電感量較大，因?yàn)樗懈嗟拇朋w相互作用，從而形成更多的磁通，提高了電流的磁導(dǎo)率，使得電感量增加。

同時(shí)，由于蜂房線圈中每個(gè)小磁體的磁通量是相互連通的，所以可以通過增加蜂房的大小來增加電感量。蜂房線圈的電感量較大是由其形狀和磁通量孔隙分布所致，而并不是因?yàn)殡娮钑?huì)增加。

繞制蜂房式線圈的絕緣導(dǎo)線可以是單股漆包線，也可以是多股漆包線或是絲包線。

人們通常很好奇這種線圈怎么繞出來的，下面用我們公司開發(fā)的數(shù)控蜂房線圈繞線機(jī)給大家演示。

                                                  

     熱式微量流量計(jì)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要優(yōu)點(diǎn)是精度較高，能夠測量流量范圍較小的微小流體，精度通?？梢栽?%以內(nèi)。再就是體積小，可以方便的設(shè)計(jì)成模塊單元，方便安排排布。還可以直接輸出電信號，與數(shù)據(jù)采集器通訊便捷。

     但是其制造難度高,特別是鉑金電阻加熱線圈，需要熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)，在一根直徑極小的毛細(xì)管上繞制直徑0.02-0.05的鉑金絲，鉑金絲的直徑小本身質(zhì)地較脆弱，毛細(xì)管同樣需要克服在纏繞過程中鉑金絲張力引起的徑向位移，而且要求排列整齊，張力穩(wěn)定，電阻一致，所以其工藝難度極高，目前這種熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)微精密纏繞技術(shù)長期由日本，荷蘭，德國的傳感器企業(yè)所撐握。

    國內(nèi)的精密繞線機(jī)制造體系從低端走向高端，存在著巨大的挑戰(zhàn)，因?yàn)樵谥圃煸O(shè)備環(huán)節(jié)上存在不足，并不只是熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)等個(gè)別設(shè)備的問題，而是整個(gè)精密繞線機(jī)產(chǎn)業(yè)都缺乏自主開發(fā)的條件，業(yè)界長時(shí)間熱衷于模仿國外同業(yè)技術(shù)，而使用者長期迷信進(jìn)口設(shè)備，也是國內(nèi)繞線機(jī)企業(yè)缺乏自主開發(fā)的條件之一，所以國產(chǎn)熱式微量流量計(jì)成本一直居高不下。

   所以，協(xié)普作為國內(nèi)專注于特殊精密纏繞的技術(shù)公司，多年來關(guān)注此一領(lǐng)域，并受邀于國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的科技公司，科研院所，將開發(fā)熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)提上日程。

目前，協(xié)普已經(jīng)掌握的熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)最先進(jìn)的工藝是直徑0.35的毛細(xì)管繞制0.02mm鉑金絲，呈整列狀態(tài)，其工藝效率，繞制方案同比國外同業(yè)亦具有先進(jìn)性。我們在成功開發(fā)熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)，國內(nèi)使用單位不必再迷信進(jìn)口熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)的先進(jìn)性。

國內(nèi)微流量傳感器企業(yè)發(fā)展這么多年，已經(jīng)和國外繞線機(jī)供應(yīng)商形成了一種默契度，多年的合作可能很難瞬間打破，也是出于這種考量，協(xié)普從一些細(xì)分特性較強(qiáng)的繞線機(jī)種類，比如光纖繞線機(jī)，帶絆鈦板繞線機(jī)，掃描式電鏡線圈繞線機(jī)，極化線柵繞線機(jī)，熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)等，尋找突破口。

  

掃描電子顯微鏡中的漆包線繞組

掃描電子顯微鏡其主要組成部分：電子光學(xué)系統(tǒng)、信號收集處理系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、圖像處理顯示和記錄系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成。而其中核心部分為電子光學(xué)系統(tǒng)，其主要由電子槍、電磁聚光鏡、光闌、掃描系統(tǒng)、消像散器、物鏡和各類對中線圈組成.

         協(xié)普?繞線機(jī)作為專業(yè)的精密繞線方案解決供應(yīng)商，我們重點(diǎn)關(guān)注其中電磁聚光鏡，物鏡及消像散器，因?yàn)槠渲饕考?gòu)成是漆包線繞組，而且其繞組的精度與一致性與掃描電子顯微鏡的成像質(zhì)量高度相關(guān)。

電磁透鏡線圈.

電磁透鏡主要是對電子束起約束匯聚作用，可以將它看作是光學(xué)中的凸透鏡。由于電子束在旋轉(zhuǎn)對稱的磁場中會(huì)受到洛倫茲力的作用，從而產(chǎn)生聚焦作用。所以能產(chǎn)生這種旋轉(zhuǎn)對稱而非均勻磁場并使得電子束聚焦成像的漆包線繞組線圈的質(zhì)量就顯得非常重要。

     磁透鏡中的漆包線繞組線圈，當(dāng)電流通過線圈的時(shí)，極靴被磁化，并在心腔內(nèi)建立磁場，對電子束產(chǎn)生聚焦作用。磁透鏡中的漆包線繞組有兩種，分別為聚光鏡漆包線繞組和物鏡漆包線繞組，靠近電子槍的透鏡是聚光鏡漆包線繞組，靠近試樣的是物鏡漆包線繞組。一般聚光鏡是強(qiáng)勵(lì)磁透鏡漆包線繞組，強(qiáng)勵(lì)磁透鏡漆包線繞組匝數(shù)多，呈圓柱狀多層排列，要求旋轉(zhuǎn)對稱性好

想象一下，你是一名線圈繞制工廠的負(fù)責(zé)人。您的工廠正在使用傳統(tǒng)的繞線機(jī)，你們的線線機(jī)結(jié)構(gòu)合理，機(jī)械精度很高，電機(jī)也是采用的大品牌的電機(jī)，但是在繞制精密線圈的時(shí)候，還是會(huì)有較高的不良率，你們認(rèn)真分析前改進(jìn)各種因素-設(shè)備結(jié)構(gòu)，加工精度，工裝精度，骨架精度，漆包線品質(zhì)，張力控制等等，但還是解決不了問題。但有告訴你，這不僅僅是硬件的問題，而是算法的問題，或許會(huì)讓你很吃驚。因?yàn)樵谀憧磥恚@線軸每轉(zhuǎn)運(yùn)一周，排線軸都有相應(yīng)的響應(yīng)，但事實(shí)上，你或許沒有考慮過，在精密線圈的繞線過程中，排線導(dǎo)針在接接線圈兩端時(shí)，速度的突然變化可能會(huì)導(dǎo)致線圈跨線、凸起。這些缺陷會(huì)線圈降低性能。

針對這一問題，我們提出了一種基于5段S型曲線的加減速方法。該算法采用在排線運(yùn)動(dòng)控制的末端和收尾線性加速或減速的方式，以期有助于減少線圈的缺陷。我們先是利用ADAMS軟件驗(yàn)證了該算法的可行性。軟件模擬了精密繞線線圈的運(yùn)動(dòng)，得到了運(yùn)動(dòng)過程中的速度變化曲線和位移曲線。后來通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種在排線速度控制中采用S 形曲線的方法最多可將線圈缺陷降低 50%。這說明，5 段 S 形曲線運(yùn)動(dòng)控制算法是提高電動(dòng)精密線圈繞制過程精度和效率的一種很有前途的方法。通過使用該算法，線圈制造商可以降低線圈缺陷的風(fēng)險(xiǎn)并提高線圈的性能。 

協(xié)普?大型電力變壓器繞線機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

   在制造電力變壓器的時(shí)候，繞制變壓器線圈是一個(gè)超重要的步驟，你想想，變壓器線圈繞得更牢靠、整齊一點(diǎn)，變壓器的強(qiáng)度和防護(hù)短路能力都能大大提高。但現(xiàn)在的變壓器繞線機(jī)大多都得靠人工來對線圈進(jìn)行額外整理，整個(gè)設(shè)備自動(dòng)化程度低，生產(chǎn)效率也不高，所以，研發(fā)一臺優(yōu)秀的大型變壓器繞線機(jī)對我們公司來說是至關(guān)重要的事情。

                                   

    我們對變壓器繞線機(jī)的主軸技術(shù)、壓緊力與繞組質(zhì)量之間的關(guān)系以及壓緊力的控制等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究。根據(jù)變壓器繞制原理和工藝流程，我們提出了一整套大型變壓器繞線機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制。從機(jī)械上來說，我們簡化了傳統(tǒng)變壓器繞線機(jī)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。而在電氣控制方面，我們確保電機(jī)啟停時(shí)的穩(wěn)定性，保證繞組線圈在繞制過程中的松緊度均勻。對于變壓器繞線機(jī)的核心部件——主軸系統(tǒng)和壓緊裝置，我們進(jìn)行了類型和參數(shù)的計(jì)算和選擇。通過壓緊裝置，我們能夠在變壓器繞組線圈繞制的過程中提供實(shí)時(shí)的軸向和輻向壓緊力，這對于提高繞組的緊密度非常有效。

    我們還利用了有限元對繞線機(jī)的輻向壓緊裝置進(jìn)行了靜力學(xué)分析，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。我們發(fā)現(xiàn)，隨著繞組層數(shù)和匝數(shù)的增加，所需的軸向和輻向壓緊力也會(huì)相應(yīng)變化。通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)在繞制質(zhì)量要求范圍內(nèi)，繞制壓緊力有一個(gè)最大值和一個(gè)最小值，而將繞制壓緊力與層數(shù)及匝數(shù)近似成正比關(guān)系是最合理的選擇。

    我們公司開發(fā)的大型變壓器繞線機(jī)已經(jīng)初步調(diào)試完畢并投入市場。經(jīng)過測試，這臺變壓器繞線機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)都符合設(shè)計(jì)要求，運(yùn)行穩(wěn)定高效。它能繞制出緊密規(guī)整的變壓器繞組線圈，而且得到了市場的充分肯定。

   電力變壓器作為電網(wǎng)設(shè)備，通過變壓器繞組線圈間的電磁感應(yīng)進(jìn)行電壓的轉(zhuǎn)換。隨著市場的不斷發(fā)展，對變壓器的制造水平提出了更高的要求，市場需要更節(jié)能、高效的變壓器。因此，變壓器制造工藝的優(yōu)化顯得尤為關(guān)鍵質(zhì)量和性能都取決于工藝設(shè)備。變壓器繞線機(jī)的技術(shù)水平直接反映了變壓器的制造水平。因此，加快變壓器繞線機(jī)的開發(fā)是提高變壓器性能的重要保障。

由于這些由精密繞線機(jī)繞制的極化線柵沒有底層基板，因此它們的優(yōu)點(diǎn)是不受基板相關(guān)的色散和吸收影響，并且在傳輸時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)光束偏差。這提供了一種薄、緊湊和通用的偏振元件，在廣泛的傳輸范圍內(nèi)具有高度偏振。

目前，我國使用的極化線柵因?yàn)闆]有專業(yè)的繞線機(jī)，大多數(shù)為進(jìn)口極化線柵，價(jià)格昂貴；而國內(nèi)加工線柵的方法主要以人工纏繞為主，精度較低，生產(chǎn)周期較長。同時(shí)，國內(nèi)外的繞線機(jī)主要應(yīng)用在電子元器件、傳感器等，控制變量較為單一，且主要控制方式多為緊密排布，即使是高精度繞線機(jī)，也少有針對極化線柵的等間距排布，所以精度不能達(dá)到其需要的要求。因此，協(xié)普繞線機(jī)成功克服極化線柵精密纏繞技術(shù)顯得極為重要。

                    協(xié)普?繞線機(jī)成功發(fā)布射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)

        射頻消融技術(shù)具有消融和切割功能，治療機(jī)理主要為熱效應(yīng)。射頻是指無線電頻率，頻率達(dá)到每秒15萬次的高頻振動(dòng)，但它不屬于無線電通信中波段的劃分。     

       協(xié)普?繞線機(jī)經(jīng)過不斷試驗(yàn)優(yōu)化，將此繞線工藝完成。

      此繞線機(jī)的工作流程如下:

             1. 射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)主動(dòng)送線裝置確保放線過程不斷線,不打節(jié).

            2.雙折A段計(jì)量出線.

            3.人工折線頭.

            4人工固定線頭. (線頭固定暫定兩種方案)

                  4.1膠水固定起頭位置.夾具鎖緊PEEK管.

                  4.2康銅絲掛在鋼管一特征上.繞制完成后膠水固定首尾兩端.)

            5.按射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)啟動(dòng)鍵繞制.

            6.( 射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)繞制過程中AB兩段線均有可調(diào)整的張力)

            7.繞制到指定位置跳格.(具體跳的長度可以設(shè)置,跳格時(shí)旋轉(zhuǎn)的角度可以設(shè)置.

            8. 射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)繞制完成后饋線點(diǎn)停止在結(jié)束處并保持張力.

            9.人工點(diǎn)膠固定線尾

            10. 射頻消融導(dǎo)管繞線機(jī)兩端同軸,旋轉(zhuǎn)方向同步.

            11.鎖緊軸芯后兩端需要有可調(diào)整的預(yù)拉伸力.

協(xié)普/REPOSAL?精密繞線機(jī)

                協(xié)普?繞線機(jī)發(fā)布分頻器電感專用繞線機(jī)

        在日常生活中，你是否會(huì)注意到汽車上不止有一個(gè)喇叭呢？而且造價(jià)越昂貴的汽車上的喇叭也就越多。按正常人的思維，汽車只要有一個(gè)喇叭能發(fā)出聲音訊號就行，多的喇叭是為什么呢？原因很簡單，比如轉(zhuǎn)向燈和警示的喇叭聲是完全不同的，發(fā)出的聲音頻率不同，高音和低音要使用的揚(yáng)聲器的聲音范圍自然也不同。單個(gè)揚(yáng)聲器無法播放全頻率的聲音，一種聲音可能需要多種頻道的聲音組合起來才能達(dá)到明確提示人們的效果。

        于是，為了讓每一個(gè)揚(yáng)聲器都發(fā)出適合它的音頻，就要用到分頻器這樣的工具。分頻器用簡單的話來說就是用電容與分頻器繞線機(jī)繞制的分頻器電感線圈組成的濾波電路，用電容過濾低頻留高頻給高音揚(yáng)聲器，而用分頻器繞線機(jī)繞制的分頻器電感過濾高底留低頻給低音揚(yáng)聲器，這樣就把一段聲音中的不同頻段的聲音信號區(qū)分開來。它有著不同的聲音頻率通道，高頻率聲音通道只能通過高頻率聲音，中低頻率聲音同理。將聲音區(qū)分后再將聲音放入相應(yīng)的聲音放大器中放大聲音并播放，最終就能得到我們想要的最準(zhǔn)確的音頻。

         分頻器分為兩類，一是功率分頻器，二是電子分頻器。

         功率分頻器是設(shè)置在音箱中的，音箱中的功率放大器先將聲音功率放大，再由功率分頻器將其分為高中低三段音頻信號，最后送到不同揚(yáng)聲器中播放。這種功率分頻器的優(yōu)點(diǎn)就是連接和使用簡單便捷，但它的缺點(diǎn)也很明顯，那就是它的消耗功率大且參數(shù)偏離值大，聲音頻率的誤差大，它的誤差是與揚(yáng)聲器的阻抗有關(guān)，因此不方便調(diào)整。

         為了更加靈活地播放音頻，我們就生產(chǎn)出了電子分頻器。電子分頻器是先將音頻信號進(jìn)行區(qū)分，再放到不同的功率放大器中放大，最后再送到相應(yīng)揚(yáng)聲器中。電子分頻器的優(yōu)點(diǎn)是損耗小，便于調(diào)整。功率放大器和揚(yáng)聲器直接連接，揚(yáng)聲器單元之間的干擾小，高中低的信號頻率獨(dú)立出來，信號的頻率干擾小更準(zhǔn)確，音質(zhì)也更清晰。這種缺點(diǎn)是區(qū)分后的聲音頻率每個(gè)都要有獨(dú)立的功率放大器，造價(jià)高且電路相對復(fù)雜。

         這里我們著重講的是電子分頻器，通過以上內(nèi)容我們大致了解了一些，接下來是更加深入分析它的特點(diǎn)。

         現(xiàn)在的音箱種類多而復(fù)雜，要使用的電子分頻器也要靈活多變，比如2分頻、3分頻、4分頻等，顧名思義就是將音頻的頻率分為幾檔。

         使用分頻器也在一定程度上保證了揚(yáng)聲器的工作效率。因?yàn)椴煌膿P(yáng)聲器的工作頻率是不同的，不同頻率的音頻得用口徑不同的揚(yáng)聲器才能播放出好的效果，例如低頻聲音用口徑大的揚(yáng)聲器效果更好，而中頻相反要用口徑小的揚(yáng)聲器。如此種類多樣的揚(yáng)聲器為了高效率高安全地工作，就得用電子分頻器為其提供合適的音頻，分頻器除了分頻聲音外還能保護(hù)好揚(yáng)聲器，在這個(gè)過程中，專業(yè)的分頻器電感繞線機(jī)繞制的優(yōu)質(zhì)分頻器電感功不可沒。

磁性液體既能像液體一樣流動(dòng)，又能像固體磁性材料一樣被磁場吸引的膠體溶液，如果在納米級的固體磁性顆粒周圍包覆一層能夠防止固體顆粒相互結(jié)合的表面活性劑，那么磁性液體就具有足夠的穩(wěn)定性，在重力和磁場的長期作用下也不會(huì)發(fā)生團(tuán)聚和沉降。

特別是磁性液體中的非磁性物質(zhì)在非均勻磁場中會(huì)受到一個(gè)指向弱磁場區(qū)域的磁場力，這使得許多磁性液體加速度傳感器便可基于該種特性而設(shè)計(jì)。

  這些特性使得磁性液體加速度傳感器與傳統(tǒng)加速度傳感器相比具有無磨損，靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)。

然而現(xiàn)有磁性液體加速度傳感器大多采用了固體質(zhì)量塊作為非磁性物質(zhì)，并利用線圈檢測不同加速度情況下電感的變化來獲得輸出信號，但其缺點(diǎn)是導(dǎo)致磁路復(fù)雜，傳感器穩(wěn)定性較差。

新的解決方案應(yīng)運(yùn)而生-采用毛細(xì)管式的磁性液體加速度傳感器,穩(wěn)定性好、磁路簡單、測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠且使用時(shí)效長。

絕緣帶纏繞機(jī)器

視頻中的線圈用于鐵路制動(dòng),包的絕緣材料是璃璃纖維.

產(chǎn)品內(nèi)呈紡錘形,兩頭略尖,所以用機(jī)器實(shí)現(xiàn)難以實(shí)現(xiàn).

協(xié)普通過優(yōu)化纏繞輪的截面形狀,配合實(shí)時(shí)人工介入控制達(dá)到客戶要求.

  馬蹄形空心杯電機(jī)線圈及繞線機(jī)

現(xiàn)在中國在空心杯電動(dòng)機(jī)制造方面愈發(fā)關(guān)注，因?yàn)閲鴥?nèi)自動(dòng)化空心杯電機(jī)產(chǎn)品發(fā)展和研究的時(shí)間較短，所占有的比例不高，并且中國的人口密集勞動(dòng)力低廉，即使卷繞式生產(chǎn)即使工序多、酬勞成本巨大，還是擁有占比例極高。最近幾年，中國愈發(fā)關(guān)注空心杯電機(jī)和自動(dòng)繞線技術(shù)，在繞線機(jī)設(shè)備研發(fā)制造方面有了不錯(cuò)的進(jìn)步和突破。

對電機(jī)性能的產(chǎn)生影響的關(guān)鍵原因之一是電機(jī)中的轉(zhuǎn)子線圈，空心杯電機(jī)中的轉(zhuǎn)子沒有鐵芯，慣量小，功能性卓越而且適用應(yīng)用的范圍廣。另外在對線圈繞制設(shè)備的研發(fā)中，馬鞍形線圈排列規(guī)整，磁體的利用效率高。

                         

空心杯電機(jī)與老式傳統(tǒng)的帶鐵芯的電機(jī)相比，比后者的能量轉(zhuǎn)換效率較明顯較高，而且反應(yīng)速度也會(huì)快很多，，而空心杯電機(jī)效率極高，響應(yīng)速度快，性能穩(wěn)定。由于空心杯電機(jī)沒有滯后，額外的電磁干擾低，可以達(dá)到非常高的電機(jī)轉(zhuǎn)速，而且高速運(yùn)行時(shí)速度設(shè)定靈敏，因此具有相對穩(wěn)定和穩(wěn)定的性能。此外，空心杯電機(jī)的能量密度遠(yuǎn)大于其他電機(jī)，重量將遠(yuǎn)小于相同功率的鐵芯電機(jī)。

現(xiàn)在按照線圈的成型方式，在空心杯電機(jī)線圈中，它的生產(chǎn)技術(shù)大致可分為繞卷生產(chǎn)技術(shù)和一次成型生產(chǎn)技術(shù)兩種工藝路線。

兩種方式相比較，第一種卷繞生產(chǎn)技術(shù)比較復(fù)雜，繞制線圈時(shí)效率比較低。為了提高線圈生產(chǎn)繞制效率，繞線機(jī)可以加入一次成型的生產(chǎn)工藝。根據(jù)空心杯線圈形狀和繞線方式的不同，常見的空心杯繞線方式可分為平行直繞形、馬鞍形繞制和斜繞形三種。第一項(xiàng)平行直繞形一般多用于匝數(shù)相對比較少的空心杯電機(jī)線圈繞組。而后兩項(xiàng)是目前國外相對先進(jìn)的空心杯電機(jī)廠家比較常用的兩種線圈繞制工藝。

             在現(xiàn)代社會(huì)，電力如同奔騰不息的洪流，為我們的生活和生產(chǎn)注入強(qiáng)大動(dòng)力。隨著我國科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對電力的需求與日俱增，輸配電變壓器作為電力系統(tǒng)的重要基石，其需求量也節(jié)節(jié)攀升。

變壓器，堪稱電力系統(tǒng)的“心臟”，而其內(nèi)部的繞組線圈則是這顆“心臟”的關(guān)鍵組成部分。繞組線圈中漆包線與絕緣帶的繞制質(zhì)量，直接決定了變壓器工作的可靠性。而這繞制質(zhì)量的優(yōu)劣，在很大程度上取決于變壓器繞線機(jī)的性能。

隨著變壓器需求的大幅上揚(yáng)，對變壓器繞線機(jī)的性能要求也越來越苛刻。一臺性能卓越的變壓器繞線機(jī)，不僅要滿足安全性、智能化和高效率等要求，還需具備高穩(wěn)定性的硬件、易用的軟件以及出色的張力控制等功能。

然而，目前我國變壓器繞線機(jī)行業(yè)的發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn)。智能化水平相對較低，穩(wěn)定性也有待提高，高端設(shè)備大多依賴進(jìn)口，價(jià)格高昂。

協(xié)普繞線機(jī) 深知這些挑戰(zhàn)，一直在努力提升自身產(chǎn)品的性能和品質(zhì)。其不斷加大研發(fā)投入，致力于改善繞線機(jī)的智能化水平和穩(wěn)定性，力求為行業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

變壓器繞線機(jī)在工作時(shí)，其卷材通常是金屬導(dǎo)線與絕緣紙張，由于它們具有一定彈性，卷材輸送速度或卷輥半徑的變化，都會(huì)導(dǎo)致繞線張力的改變。例如在收放卷過程中，若卷輥角速度恒定，卷材半徑變化就會(huì)引發(fā)張力波動(dòng)。張力過大，卷材可能變薄甚至斷裂；張力過小，物料排布會(huì)不均或產(chǎn)生褶皺，進(jìn)而影響變壓器繞組線圈的質(zhì)量。

與國外相比，我國現(xiàn)有的國產(chǎn)變壓器繞線機(jī)在張力控制方面存在不足。其張力通常通過機(jī)械摩擦產(chǎn)生，不夠穩(wěn)定，容易導(dǎo)致導(dǎo)線與絕緣帶排布稀疏、線圈外徑超差等問題。此外，我國變壓器繞線機(jī)整體發(fā)展水平與歐美發(fā)達(dá)國家相比，在加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面存在差距。

具體表現(xiàn)為：其一，排線布線、添加絕緣層等工序依賴人工操作，效率低下且質(zhì)量不穩(wěn)定。其二，繞線過程中電機(jī)頻繁啟停和反轉(zhuǎn)，張力波動(dòng)大，線圈繞制不規(guī)律，質(zhì)量難以保證。其三，國內(nèi)繞線機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)相對簡單，無法勝任復(fù)雜線圈的繞制任務(wù)。

國外的變壓器繞線機(jī)發(fā)展較為成熟。印度 Trishul．Engineers 公司的 T-600AH 全自動(dòng)變壓器繞線機(jī)，能同步纏繞導(dǎo)線與絕緣帶，精度高、張力穩(wěn)、效率高。瑞士 Tuboly．Astronic AG 公司的 EFECO 800 全自動(dòng)繞線機(jī)更是出色，在高速、高精纏繞的同時(shí)，還擁有智能排線系統(tǒng)。加拿大 MTM、意大利 LAE 和韓國 UPI 等公司的產(chǎn)品也具備較高的智能化和穩(wěn)定性。

在張力控制研究方面，自上世紀(jì) 90 年代起，眾多學(xué)者就開始深入探索。Bastogne T、Koc H 等學(xué)者開啟了理論研究與建模仿真的先河。進(jìn)入 21 世紀(jì)，更多學(xué)者投入其中。

協(xié)普繞線機(jī)積極關(guān)注國內(nèi)外相關(guān)研究成果，并將有益的理論和技術(shù)應(yīng)用于自身產(chǎn)品的改進(jìn)中。

Mahawan B 等人于 2001 年提出的繞線機(jī)電控跟蹤系統(tǒng)，在較大干擾下仍能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的軌跡跟蹤控制。2008 年，Wen P 等人設(shè)計(jì)的張力控制方案，在保證質(zhì)量的前提下允許一定張力波動(dòng)下改變繞制速度。2010 年，Ponsart J C 等人將觀測器理論應(yīng)用到變壓器繞線機(jī)上，提高了張力控制精度。2017 年，Mahesh Ghate 等人針對特定繞線機(jī)的張力系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，展現(xiàn)出良好的魯棒性。2020 年，Ma Quanjin 等人針對長絲繞線技術(shù)應(yīng)用的 3 軸纖維繞線機(jī)中張力波動(dòng)問題，設(shè)計(jì)的雙 PID 張力控制系統(tǒng)效果顯著。

我國從上世紀(jì) 70 年代開始研制變壓器繞線機(jī)，通過仿制和學(xué)者們的努力，取得了一定成果。但受國外核心技術(shù)壟斷影響，與國外仍存在差距，尤其在制造工藝和控制方案方面。

目前，國內(nèi)的變壓器繞線機(jī)主要處于半自動(dòng)化階段。例如東莞市縱橫機(jī)電科技有限公司的 F．TWloo CXL 變壓器繞線機(jī)，適用于中小型變壓器線圈繞制。江西億博自動(dòng)化設(shè)備有限公司的 ZBR．800／1000／1200 多頭自動(dòng)布線繞線機(jī)，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線自動(dòng)排線。

協(xié)普繞線機(jī)一直致力于推動(dòng)國內(nèi)變壓器繞線機(jī)向全自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，不斷優(yōu)化自身的制造工藝和控制方案。

然而，國內(nèi)在絕緣帶排布和張力控制方面仍有待突破，這極大地影響了繞制線圈的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此，研發(fā)能自動(dòng)排布導(dǎo)線與絕緣帶且張力恒定的控制系統(tǒng)意義重大。

張力控制是變壓器繞線機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。張力過小，導(dǎo)線或絕緣帶會(huì)松弛、堆積、褶皺；張力過大，會(huì)導(dǎo)致其變形、拉伸過量甚至斷裂。對于變壓器繞線機(jī)來說，張力控制狀況直接影響繞組線層間的致密性。

目前，張力控制主要有手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)三種方案。手動(dòng)控制需人工分階段調(diào)節(jié)，半自動(dòng)控制通過檢測卷徑變化調(diào)整張力，全自動(dòng)控制則通過張力檢測器直接測定并反饋張力數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)。

上世紀(jì) 80 年代，國內(nèi)多采用手動(dòng)控制張力，后因需求提高逐漸被取代。本世紀(jì)以來，國內(nèi)學(xué)者對收放卷全自動(dòng)張力控制系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究。

2005 年，天津工業(yè)大學(xué)楊濤等人用 PLC 設(shè)計(jì)的方案，精準(zhǔn)控制細(xì)微漆包線繞制速度。2010 年，史耀耀等人研究非連續(xù)卷材工藝，通過 PID 算法實(shí)現(xiàn)纏繞。2018 年，Zhiyong w 等人針對三軸纖維繞線機(jī)問題建立恒張力控制系統(tǒng)。2020 年，宋辰亮等人通過擺桿式張力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和變形的 PID 控制算法，優(yōu)化繞線機(jī)張力調(diào)節(jié)效果。

協(xié)普繞線機(jī)在張力控制方案的探索上也從未停止，不斷嘗試創(chuàng)新，以提升產(chǎn)品的競爭力。

但由于變壓器繞制設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響因素眾多，張力控制系統(tǒng)在不同情況下存在非線性與耦合性，這仍是設(shè)備控制的難點(diǎn)。恒張力控制對保證繞線質(zhì)量至關(guān)重要，因此研究適用于工業(yè)生產(chǎn)的恒張力控制系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意義。

在配電變壓器繞組線圈結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)線層之間需留絕緣間隙排布絕緣紙帶，所以變壓器繞組線圈通常分層纏繞。其繞制過程較為復(fù)雜，先導(dǎo)線放卷并送至主軸模架，期間擺動(dòng)輥調(diào)整張力與速度，主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸繞線。然后絕緣帶放卷并送至主軸模架，多個(gè)卷輥配合調(diào)整張力。最后多個(gè)電機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)排線軸等進(jìn)行第一層繞制與排線，完成后導(dǎo)線電機(jī)反轉(zhuǎn)，壓輥剪切絕緣紙，噴膠機(jī)粘合，再進(jìn)行下一層繞制。

以瑞士 EFECO 800 型變壓器繞線機(jī)為例，其機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括主軸模架、卷繞主軸、噴膠機(jī)等。卷繞主軸包含主軸電機(jī)、減速機(jī)等，驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，腳踏開關(guān)控制啟停。導(dǎo)線繞制機(jī)構(gòu)有放線輪、調(diào)節(jié)手輪等，絕緣帶繞制機(jī)構(gòu)有張力反饋裝置等。排線機(jī)構(gòu)由排線軸、排線小車等組成，能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)排線。

對于變壓器繞線機(jī)來說，張力控制情況直接影響繞組線層間的致密性。實(shí)際工程中，機(jī)械加工精度、傳感裝置性能等都會(huì)對張力控制產(chǎn)生影響。比如卷徑變化、收放卷軸啟停和加減速、設(shè)備制造與裝配精度、電機(jī)正反轉(zhuǎn)以及硬件性能等。

張力檢測有三種方式。直接使用張力傳感器測量，操作簡單但局限性大；浮輥張力檢測，測量器件靈活但精度低；浮輥/反饋復(fù)合張力檢測，精度高但方式復(fù)雜。

在變壓器繞線機(jī)的排線過程中，排線機(jī)構(gòu)與繞線位置的調(diào)整以及排線角度的控制是保證繞制線層致密性的關(guān)鍵。

排線機(jī)構(gòu)通過主軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器測量角度，將數(shù)據(jù)傳輸給控制器，控制器處理后驅(qū)動(dòng)排線電機(jī)，實(shí)現(xiàn)卷繞和排線的速度耦合。

在實(shí)際繞線中，導(dǎo)線和絕緣帶的張力要保持恒定，并與排線機(jī)構(gòu)配合。自動(dòng)排線控制方案中，主控制器控制電機(jī)組協(xié)同運(yùn)作，主軸與排線機(jī)構(gòu)配合分層繞制，編碼器實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)，按控制算法調(diào)整各軸速度，確保排線精確。

排線角度至關(guān)重要，角度過大或過小都會(huì)影響排線效果。繞線時(shí)根據(jù)角度變化調(diào)整線、帶進(jìn)給速度，并遵循總體軌跡。由于繞制是分層進(jìn)行的，分為導(dǎo)線層（奇數(shù)層）和絕緣層（偶數(shù)層），排線過程可分為多個(gè)階段循環(huán)進(jìn)行。

變壓器繞線機(jī)的自動(dòng)排線對電機(jī)控制算法要求很高，需要各軸電機(jī)協(xié)同操作，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)緊密配合，共同完成變壓器線圈的全自動(dòng)繞制與排布。常見的多電機(jī)協(xié)同控制結(jié)構(gòu)有并聯(lián)同步控制、主從電機(jī)控制、交叉耦合協(xié)同控制、相鄰交叉耦合控制和偏差耦合同步控制，各有優(yōu)劣。

總之，變壓器繞線機(jī)在電力領(lǐng)域中至關(guān)重要。我國在這一領(lǐng)域雖取得一定成果，但仍需不斷努力，加強(qiáng)自主研發(fā)，提升技術(shù)水平，縮小與國外的差距，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，為電力事業(yè)貢獻(xiàn)更多力量。協(xié)普繞線機(jī)也將繼續(xù)秉承創(chuàng)新、進(jìn)取的精神，為提升我國變壓器繞線機(jī)的整體水平不懈努力。