隨著國內(nèi)電力產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，對電流互感器線圈需求量日益增大，開發(fā)電流互感器線圈繞制設(shè)備迫在眉睫為了滿足市場的需求，我們在參考進口設(shè)備的基礎(chǔ)上，開發(fā)出了電流互感器環(huán)形線圈繞線機，在設(shè)計，試驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)，繞線機的設(shè)計關(guān)鍵在繞線張力的控制。
該款自動繞線機由機架、放線機構(gòu)、繞線機頭、包帶機頭、夾持裝置、控制系統(tǒng)等組成。
1、環(huán)形繞線機工作原理
先把導(dǎo)線均勻的纏繞在儲線環(huán)上，然后再通過梭子把纏繞在儲線環(huán)上的導(dǎo)線纏繞在骨架上，骨架由伺服電機帶動旋轉(zhuǎn)，使導(dǎo)線均勻地排列在骨架上線纏繞到一定量時，再把帶通過儲線環(huán)纏繞在骨架上，然后繞制。
2、繞線張力的分析
通過我們不斷實踐發(fā)現(xiàn)，在繞制整個過程中，用適當(dāng)?shù)牧Π褜?dǎo)線拉緊纏繞在骨架上，是影響繞制好壞的關(guān)鍵所在，因此在下面我們著重說明影響繞線張力的因素。
1.線梭轉(zhuǎn)動部分的磨察力矩
2.線梭部分(包括纏在線梭內(nèi)的導(dǎo)線)加速度變化引起的慣性力矩。
摩擦力矩的主要部分是由張力機構(gòu)產(chǎn)生的，它阻止線梭的放線運動而把導(dǎo)線拉緊，產(chǎn)生繞線張力。
由于繞線環(huán)形面及其在繞線齒輪中偏離中心位置的影響，即使是勻速繞線，線梭的運動速度也小是均勻的，這就產(chǎn)生了由加速度引起的慣性力矩，影響了繞線張力。
線梭的運動速度可看作由兩種速度組成:一是與繞線齒輪上的滑輪速度相等的速度Vo，一是線梭放出導(dǎo)線的用量的速度，前者是常數(shù)，后者的計算如下(見圖1)
所以為了減小線梭加速度，要求:
1.骨架型面H要小，型面盡量靠近繞線齒輪中心即1值小。
2.線梭平徑R應(yīng)盡量小。
3.繞線速度ω不能太高(這是與提高生產(chǎn)效率相抵觸的)。
通過圖解法得山線梭速度Vx與加速度а的近似曲線，說明如(見圖2、圖3):
1.當(dāng)繞線齒輪上的小滑輪處于0°位置時，線梭的速度與小滑輪速度V0相等，當(dāng)а從0-60°時線梭速度逐漸加快，此時有正的加速度當(dāng)。=600-180`)范圍時線梭等速運動，速度為Vm>Vo。當(dāng)а=180°～263°時線梭速度逐漸減小，此時有負的加速度a = 263°線梭速度與滑輪速度V相等，當(dāng)а=263°～345°時，線梭速度繼續(xù)減小，即低于V并有負的加速度，當(dāng)а=345°時，線梭速度為最小Vo，當(dāng)а=345°～360°時，線梭速度逐漸上升即有正的加速度。
2.在繞線齒輪為勻速轉(zhuǎn)動時，線梭速度小會為零，所以摩擦張力機構(gòu)始終起制動作用，保持導(dǎo)線被拉緊。
3.若Vp為線梭平均線速度; Vo為繞線齒輪上的滑輪線速度;L為電位器一圈導(dǎo)線的俄周長，則Lo=(Vp-Vo)*(2π/ω)
4.當(dāng)繞線速度ω不大:線梭平徑R較小，電位器型面尺寸H也較小，型面盡量靠近繞線齒輪中心時加速度的變化是小大的，由加速度引起的慣性力矩要小得多，所以影響繞線張力的主要因素是摩擦力矩。
我們在繞線機上使用凸輪控制摩擦張力，用以克服速度變化的影響，實踐證明沒什么效果，反而機構(gòu)復(fù)雜制造調(diào)整都不方便，通過對張力的分析，設(shè)計時應(yīng)考慮:
1.盡量減小繞線齒輪和線梭的直徑。
2.線梭及其傳動部件的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡量小。
3.張力機構(gòu)產(chǎn)生的摩擦力矩要穩(wěn)定。
4.機床的起動和轉(zhuǎn)動應(yīng)平穩(wěn)。
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