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)和計算機控制系統(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?繞線機作為專業(yè)的精密繞線方案解決供應(yīng)商，我們重點關(guān)注其中電磁聚光鏡，物鏡及消像散器，因為其主要部件構(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，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。一般聚光鏡是強勵磁透鏡漆包線繞組，強勵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

在發(fā)電廠、變電所等輸、供電系統(tǒng)中, 電流互感器是不可缺少的一種電器。測量用電流互感器根據(jù)變換電 壓時所產(chǎn)生的 誤差規(guī)定電流互感器的準(zhǔn)確等級。0. 2 級及以上的電流互感器一般叫做精密電流互感器，主 要用于試驗室，配合標(biāo)準(zhǔn)表擴大量限，進(jìn)行電流、功 率和電能的精密測量；或者作為標(biāo)準(zhǔn)，用來檢驗低標(biāo) 準(zhǔn)、低準(zhǔn)確度的電流互感器；也可以與標(biāo)準(zhǔn)表配合， 用來檢驗相應(yīng)的儀表。

　　隨著科學(xué)技術(shù)和電子應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，對電流互感器的額定一次電流和準(zhǔn)確等級等技術(shù)指標(biāo)的要求越來越高，各種類型的電流互感器需求量越來越多。從前，電流互感器大多采用環(huán)形鐵芯和粗漆包線人工繞制，產(chǎn)品體積大、重量大，在日常繞制、加工和生產(chǎn)過程中，機械化程度不高，工人勞動強度大，生產(chǎn)效率低，所以很有必要改進(jìn)電流互感器設(shè)計工藝， 研制一種新型電流互感器繞組繞線的機械設(shè)備。

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，你們的線線機結(jié)構(gòu)合理，機械精度很高，電機也是采用的大品牌的電機，但是在繞制精密線圈的時候，還是會有較高的不良率，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，或許會讓你很吃驚。因為在你看來，繞線軸每轉(zhuǎn)運一周，排線軸都有相應(yīng)的響應(yīng)，但事實上，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，速度的突然變化可能會導(dǎo)致線圈跨線、凸起。這些缺陷會線圈降低性能。

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動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軟件驗證了該算法的可行性。軟件模擬了精密繞線線圈的運動，得到了運動過程中的速度變化曲線和位移曲線。后來通過實驗結(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 形曲線運動控制算法是提高電動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)險并提高線圈的性能。 

       變壓器繞線機是用來繞制變壓器漆包線圈的專用繞線設(shè)備，在變壓器的漆包線圈繞制過程當(dāng)中，按變壓器規(guī)格劃分繞漆包線設(shè)備，有繞制配電變壓器高、低壓漆包線圈的自動排漆包線繞線機和箔式漆包線圈繞制機;有繞制大型電力變壓器漆包線圈的立式繞線機和臥式繞線機。

     一、變壓器繞線機結(jié)構(gòu)特點：

      1、該繞線機機械傳動部分設(shè)在床頭箱內(nèi)部，電氣部分裝在床頭箱的上止。通過變頻器驅(qū)動三相異步電機,實現(xiàn)主軸轉(zhuǎn)速線性變化。

      2、該繞線機采用無極調(diào)速，用控制器輸出0-10V的模擬電壓,接入到變頻器。通過百分比的方式,總共有100個檔位,可精確計數(shù),還可以逆計數(shù)，自動停車。

      3、該繞線機可逆計數(shù)，并配有電磁剎車裝置，防止繞漆包線停止時倒車，保證自動記數(shù)不會產(chǎn)生誤差。如果需要手動逆轉(zhuǎn)時,則可以手動按剎車按鍵松開,手動轉(zhuǎn)動同樣可以計數(shù).

      二、變壓器繞線機安全操作規(guī)程:

      1.設(shè)備及用具:

      繞線機和固定漆包線盤的架子。

      與產(chǎn)品相應(yīng)的繞漆包線繞線治具和檔板。

      剪刀，扳手，尖嘴鉗，木榔頭等工具。

      相應(yīng)的線圈加工圖紙文件。

                                 精密變壓器線圈繞線機的張力控制

      本文介紹的是設(shè)計張力控制系統(tǒng)的測試，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)生的長度變化的導(dǎo)致張力頻繁波動。該模型的張力傳感器驗證了預(yù)測。成功設(shè)計的關(guān)鍵是消除張力的變化。我們增加一項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的能力。

關(guān)鍵詞：張力控制，繞線機，矩形線圈，,精密繞線機．

一．引言

      每年都會生產(chǎn)不計其數(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方形。

      在線圈繞組上必須保持一致的張力。線圈的形狀對所采用的由拉緊產(chǎn)生的張力產(chǎn)生重大影響。對于一個圓形線圈的張力不會變化顯著，但矩形線圈則不同。作為一個矩形線圈，張力會隨著落線點位置的不同而急劇變化。如圖所示，這個速度的變化是由不斷變化的線的長度導(dǎo)致。在圓線圈的情況下這不會有問題，因為在線圈上導(dǎo)線的接觸點是固定的。

  馬蹄形空心杯電機線圈及繞線機

現(xiàn)在中國在空心杯電動機制造方面愈發(fā)關(guān)注，因為國內(nèi)自動化空心杯電機產(chǎn)品發(fā)展和研究的時間較短，所占有的比例不高，并且中國的人口密集勞動力低廉，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)注空心杯電機和自動繞線技術(shù)，在繞線機設(shè)備研發(fā)制造方面有了不錯的進(jìn)步和突破。

對電機性能的產(chǎn)生影響的關(guān)鍵原因之一是電機中的轉(zhuǎn)子線圈，空心杯電機中的轉(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。

                         

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

現(xiàn)在按照線圈的成型方式，在空心杯電機線圈中，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，繞制線圈時效率比較低。為了提高線圈生產(chǎn)繞制效率，繞線機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。第一項平行直繞形一般多用于匝數(shù)相對比較少的空心杯電機線圈繞組。而后兩項是目前國外相對先進(jìn)的空心杯電機廠家比較常用的兩種線圈繞制工藝。