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(chǎng)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(guò)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(lái)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(guò)增加蜂房的大小來(lái)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(lái)的，下面用我們公司開(kāi)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(cè)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(hào)，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(guò)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(zhǎng)期由日本，荷蘭，德國(guó)的傳感器企業(yè)所撐握。

    國(guó)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(wèn)題，而是整個(gè)精密繞線機(jī)產(chǎn)業(yè)都缺乏自主開(kāi)發(fā)的條件，業(yè)界長(zhǎng)時(shí)間熱衷于模仿國(guó)外同業(yè)技術(shù)，而使用者長(zhǎng)期迷信進(jìn)口設(shè)備，也是國(guó)內(nèi)繞線機(jī)企業(yè)缺乏自主開(kāi)發(fā)的條件之一，所以國(guó)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(guó)內(nèi)專注于特殊精密纏繞的技術(shù)公司，多年來(lái)關(guān)注此一領(lǐng)域，并受邀于國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的科技公司，科研院所，將開(kāi)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(guó)外同業(yè)亦具有先進(jìn)性。我們?cè)诔晒﹂_(kāi)發(fā)熱式微量流量計(jì)繞線機(jī)，國(guó)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(guó)內(nèi)微流量傳感器企業(yè)發(fā)展這么多年，已經(jīng)和國(guó)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(hào)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(duì)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(duì)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(duì)稱的磁場(chǎng)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(duì)稱而非均勻磁場(chǎng)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(guò)線圈的時(shí)，極靴被磁化，并在心腔內(nèi)建立磁場(chǎng)，對(duì)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(duì)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(wèn)題。但有告訴你，這不僅僅是硬件的問(wèn)題，而是算法的問(wèn)題，或許會(huì)讓你很吃驚。因?yàn)樵谀憧磥?lái)，繞線軸每轉(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(méi)有考慮過(guò)，在精密線圈的繞線過(guò)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(duì)這一問(wèn)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(guò)程中的速度變化曲線和位移曲線。后來(lái)通過(guò)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(shuō)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(guò)程精度和效率的一種很有前途的方法。通過(guò)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(lái)對(duì)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(tái)優(yōu)秀的大型變壓器繞線機(jī)對(duì)我們公司來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的事情。

                                   

    我們對(duì)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(lái)說(shuō)，我們簡(jiǎn)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(guò)程中的松緊度均勻。對(duì)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(guò)壓緊裝置，我們能夠在變壓器繞組線圈繞制的過(guò)程中提供實(shí)時(shí)的軸向和輻向壓緊力，這對(duì)于提高繞組的緊密度非常有效。

    我們還利用了有限元對(duì)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(guò)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(kāi)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(chǎng)。經(jīng)過(guò)測(cè)試，這臺(tái)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(chǎng)的充分肯定。

   電力變壓器作為電網(wǎng)設(shè)備，通過(guò)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(chǎng)的不斷發(fā)展，對(duì)變壓器的制造水平提出了更高的要求，市場(chǎng)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(kāi)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(méi)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(guó)使用的極化線柵因?yàn)闆](méi)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(guó)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(zhǎng)。同時(shí)，國(guó)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(duì)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(wú)線電頻率，頻率達(dá)到每秒15萬(wàn)次的高頻振動(dòng)，但它不屬于無(wú)線電通信中波段的劃分。     

       協(xié)普?繞線機(jī)經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)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(zhǎng)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(hào)就行，多的喇叭是為什么呢？原因很簡(jiǎn)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(wú)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(lái)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(jiǎn)單的話來(lái)說(shuō)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(guò)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(guò)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(hào)區(qū)分開(kāi)來(lái)。它有著不同的聲音頻率通道，高頻率聲音通道只能通過(guò)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(hào)，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(jiǎn)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(hào)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(hào)頻率獨(dú)立出來(lái)，信號(hào)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(duì)復(fù)雜。

         這里我們著重講的是電子分頻器，通過(guò)以上內(nèi)容我們大致了解了一些，接下來(lái)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(guò)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(méi)。

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(chǎng)吸引的膠體溶液，如果在納米級(jí)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(chǎng)的長(zhǎng)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(chǎng)中會(huì)受到一個(gè)指向弱磁場(chǎng)區(qū)域的磁場(chǎng)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(wú)磨損，靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(cè)不同加速度情況下電感的變化來(lái)獲得輸出信號(hào)，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(jiǎn)單、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠且使用時(shí)效長(zhǎng)。

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(guò)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(guó)在空心杯電動(dòng)機(jī)制造方面愈發(fā)關(guān)注，因?yàn)閲?guó)內(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(guó)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(guó)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(duì)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(méi)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(duì)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(méi)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(duì)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(jiàn)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(duì)比較少的空心杯電機(jī)線圈繞組。而后兩項(xiàng)是目前國(guó)外相對(duì)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(guó)科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，對(duì)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(duì)變壓器繞線機(jī)的性能要求也越來(lái)越苛刻。一臺(tái)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(guó)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(duì)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(guò)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(guò)大，卷材可能變薄甚至斷裂；張力過(guò)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(guó)外相比，我國(guó)現(xiàn)有的國(guó)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(guò)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(wèn)題。此外，我國(guó)變壓器繞線機(jī)整體發(fā)展水平與歐美發(fā)達(dá)國(guó)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(guò)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(guó)內(nèi)繞線機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)法勝任復(fù)雜線圈的繞制任務(wù)。

國(guó)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(guó) 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(kāi)始深入探索。Bastogne T、Koc H 等學(xué)者開(kāi)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(guó)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(cè)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(duì)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(duì)長(zhǎng)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(wèn)題，設(shè)計(jì)的雙 PID 張力控制系統(tǒng)效果顯著。

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

目前，國(guó)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(guó)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(guó)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(guò)小，導(dǎo)線或絕緣帶會(huì)松弛、堆積、褶皺；張力過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致其變形、拉伸過(guò)量甚至斷裂。對(duì)于變壓器繞線機(jī)來(lái)說(shuō)，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(guò)檢測(cè)卷徑變化調(diào)整張力，全自動(dòng)控制則通過(guò)張力檢測(cè)器直接測(cè)定并反饋張力數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)。

上世紀(jì) 80 年代，國(guó)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(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)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(guò) PID 算法實(shí)現(xiàn)纏繞。2018 年，Zhiyong w 等人針對(duì)三軸纖維繞線機(jī)問(wèn)題建立恒張力控制系統(tǒng)。2020 年，宋辰亮等人通過(guò)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(jìng)爭(zhēng)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(duì)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(guò)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(kāi)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(duì)于變壓器繞線機(jī)來(lái)說(shuō)，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(duì)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(cè)有三種方式。直接使用張力傳感器測(cè)量，操作簡(jiǎn)單但局限性大；浮輥張力檢測(cè)，測(cè)量器件靈活但精度低；浮輥/反饋復(fù)合張力檢測(cè)，精度高但方式復(fù)雜。

在變壓器繞線機(jī)的排線過(guò)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(guò)主軸上的旋轉(zhuǎn)編碼器測(cè)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(guò)大或過(guò)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(guò)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(duì)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(jiàn)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(guó)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(guó)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(guó)變壓器繞線機(jī)的整體水平不懈努力。