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發布時間：2021-08-28 14:38
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全自動變壓器繞線機自動排線控制技術研究
1 繞線機設備構成
傳統的半自動繞線機包括機座、檢測裝置、基于 PLC控制的控制柜和設置在機座上的人機界面,該設備僅為單絕緣層供給,不能實現線圈側邊絕緣紙纏繞,工藝不完備,生產的線圈側邊絕緣性能差 。因此本文設計的全自動變壓器繞線機,采用雙絕緣層供給裝置,可同時實現線帶同步纏繞和線圈側邊絕緣紙纏繞。對于繞線機主要設備主要包括電線自動排線裝置、主副絕緣層供給裝置、主副絕緣層主軸軸向驅動裝置和卷繞主機等裝置,如圖 1 所示。
2. 電線自動排線裝置
自動排線裝置為一軸伺服控制,包括排線裝置架體、主體小車、定向定位輪、電機、導軌、導程20的滾珠絲杠和1 : 5的配減速機組成的,排線裝置架體和主體小車上端設有絲杠,主體小車可沿導軌和絲杠方向移動,排線機頭安裝在滾珠絲杠上,可實現線頭沿著導軌直線移動,而排線裝置兩端設有限位開關,其中排線電機功率設置為 150W 。
3. 卷繞主機
卷繞主機包括主軸 4.5kW 的伺服電機、 1 : 10 的主軸配減速機、便于安裝繞組芯模、取成品的主軸關節、主軸模架和手搖裝置;主機裝置軸承上可固定工件,隨著主軸旋轉完成線圈的繞制。設收卷電極功率為 6.0kW ,通過變頻器驅動腳踏開關進行啟動與停止控制。收卷主機配有電磁驅動器,能夠滿足收卷主軸的制動需求。收卷電機與主軸之間是通過機械換擋來調節機箱傳遞動力的,其中設置兩個檔位分別為變壓器繞制提供較小額定轉矩和較高額定轉速,以滿足工藝要求 。
4.主副絕緣層供給裝置
主副絕緣層供給裝置包括伺服張力控制系統 (內含伺服電機一臺及反饋傳感器等相關部件)、副絕緣層供給裝置中步進驅動輪組、剪紙機構和其他輔助機構;伺服系統控制絕緣紙捆沿定位定向輪移動。另雙絕緣層供給排線繞線機還包括腳踏開關和控制盒,卷繞主機主軸的正反轉可通過所述腳踏開關和控制盒分別實現。
變頻調速方式在繞線機行業的運用
目前自動繞線機都帶有速度調節功能，以滿足不同的繞線要求，隨著大規模集成電路和計算機控制技術的發展，以及現代控制理論的應用。使得交流變頻調速成了繞線機主要的調速方式，現代交流調速技術具備了寬的調速范圍、高的穩速范圍及穩速精度、快的動態響應以及可逆運行等良好的技術性能，使得調速性能方面得到很大提高。
在倡導節能低碳的大環境下變頻調速具有優勢，并且它的調速性能與可靠性不斷完善，價格不斷降低，特別是變頻調速節電效果明顯，而且易于實現過程自動化，深受繞線機行業及其他工業行業的認可。下面結合在自動繞線機應用中的一些特性簡單講解一下現代交流變頻技術的特點。
交流變頻技術具有調速時平滑性好，。低速時，特性靜關率較高，相對穩定性好的特點，繞線機在繞線作業時如出現調速不平滑會出現斷線和排線系統失步的問題，使用變頻器很好的避免這類問題的出現，繞線機為了滿足不同工藝的繞線工藝，往往需要大范圍高精度的調速，這與變頻器的調速特點非常吻合；現代繞線機其控制系統一般都采用數字集成電路，與直流調速器和電磁調速器比較難配合，變頻器可以直接使用集成電路控制，易于實現過程自動化。
目前交流變頻調速技術在工業等各個行業得到廣泛的應用，與傳統繞線機相比，使用變頻器的繞線機可以節省15%-30%的電能，是非常有發展前景的現代調速方式，已經得到廣泛的應用，為企業創造了更大的效益。
絞線機的具體分類
絞線機按照絞線方式一般可以分為單絞機、對絞機、高速絞線機、退扭機、籠式絞線機、框工絞線機、管式絞線機及盤式絞線機等。
1、單絞機：
分立式單絞機、臥式懸臂式單絞機和懸框式單絞機三種。其主要應用于HDMI、DP、USB、CAT-7等高頻線、電子線、數據線、電子線芯線對絞及多股絞合。
2、對絞機：
用于高頻數據電纜線的絞合、電話線5#、芯線對繳等。
3、高速絞線機：
可分自動張力高速絞線機和手動張力高速絞線機。其主要應用于電腦排線、耳機線、電子線、電源線、電話線、汽車線、網絡線、PVC線等銅線絞合。
4、退扭機（反燃機）：
應用于高頻數位線纜總繳之退扭（反燃）用，促使總繳時，絕緣芯線位置交錯均衡，克服對絞時扭轉應力不均，從而高速對絞，仍能品質均勻、節距，采用四燃退扭，高轉速可達600R.P.M，退扭效果好，性能優異。
5、高速懸臂單絞機：
適用于控制電纜、通訊電纜、數據電纜、同軸電纜等PE或PVC被覆芯線絞合及中心包帶或側放包帶一次性完成。主要用于精度要求較高的線材芯線絞合。
6、高速懸框單絞機：
適用于控制電纜、通訊電纜、電源線等PE或PVC被覆芯線絞合及中心包帶或側放包帶一次性完成。
