精密矩形线圈绕线机的张力控制
本文介绍的是设计张力控制系统的测试，尽量减小张力的变化。在模拟上进行理论的分析。仿真结果表明，漆包线由于速度的变化产生的长度变化的导致张力频繁波动。该模型的张力传感器验证了预测。成功设计的关键是消除张力的变化。我们增加一项包括高速气缸的张力系统，取代传统的羊毛毡与弹簧机构。仿真结果表明，新的原型系统几乎增加了一倍的绕线速度和承受的张力波动的能力。
关键词：张力控制，绕线机，矩形线圈，,精密绕线机．
一．引言
每年都会生产不计其数的变压器，连同电厂、变电站和电力线路，配电变压器为全国的商业及住宅提供电能。变压器制造涉及绕组线圈生产。这些线圈通常由一对铜线在匝数之间夹上的绝缘纸层制成。它们通常是圆形或长方形。
在线圈绕组上必须保持一致的张力。线圈的形状对所采用的由拉紧产生的张力产生重大影响。对于一个圆形线圈的张力不会变化显着，但矩形线圈则不同。作为一个矩形线圈，张力会随着落线点位置的不同而急剧变化。如图所示，这个速度的变化是由不断变化的线的长度导致。在圆线圈的情况下这不会有问题，因为在线圈上导线的接触点是固定的。
图1：速度的变化导致绕组上线长度变化
在机器上的导线和不同的主轴负荷紧张的结果各不相同，导致过度的力的变化和机械振动。这反过来可能会导致变化中的线圈漆包线交叉。当这些问题出现后，在绕制现场，纠正起来时很费时间的。会极大的影响线圈工厂的产能。当今市场上普通的适用于较粗的漆线包的张力装置，是运行在约5米/秒到30米/秒之间。我们通常的绕线速度超过10米/秒，公司的目标是0.45毫米至4毫米的线达到至少20米/秒的速度。
本文进一步考察了张力的波动问题，并且在高速的绕线矩形线圈取得一致的张力关系。在下面的部分问题的作了说明，为现有的可用技术做了综述。
二．背景
现有的绕线系统使用羊毛毡，摩擦轮，回弹杆。张力的控制是通过的固定或松开羊毛毡与弹簧的弹力来实现。
羊毛毡是最简单，最常用的线张力控制的方法之一。
漆包线穿过羊毛毡，因此压紧羊毛毡也可改变漆包线的张力。在实际操作中，张力的大小，取决于羊毛毡与漆包线之前的滑动摩擦力，当改变羊毛毡的压力时，漆包线的张力会直观地表现出来。其优点是：简单，随时可用，便宜，适应任何运行速度。缺点也是显而易见的。羊毛毡磨损很快，导致局势压力的损失，必须频繁更换羊毛毡并调整。
三．模型识别
导线从线轴穿过的张力装置，通过机器馈线孔，并上矩形线圈。理想的运行速度为每分钟1000转。给出了一个线速10 - 30米/秒，所以具体的转速实际取决于在一特定时刻线圈的大小。图３显示了由长方形线圈绕制时漆包线线速度的变化。
图3：线速度的变化
图４显示了线加速度的变化，这也可以通过该行或图形的速度曲线看到。
图4：线加速度变化
线路路径长度的变化，从固定的馈线点到缠线点，如图5所示。
线长度的变化
四．原型系统设计
下图中的系统集成了一个高速气缸。高速气缸在空气压力下运作。预压力取决于气压的大小。它有一个非常快速的反应，类似于高度动态弹簧。高速气缸的跟随性动作，释放和调整了的漆包线的张力。这种集成设置适应漆包线所需的一系列张力变化。
高速气缸张力系统
五．结论
矩形线圈是配电变压器的重要组成部分。由于线圈形状，线圈的漆包线张力产生波动。这些波动导致漆包线破损，漆包线排整不整齐，线圈尺寸不一致，多余的机器磨损，限制对绕线速度，并导致线圈的匝间耐压，耐温参数的降低。从我们对此张力系统的研究，发现此结果是对较粗漆包线绕制线圈工艺最合适的选择。
下方视频为精密矩形线圈绕制过程，验证了文章中张力系统的优化后稳定结果．
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