變壓器繞線機
繞制變壓器線圈的專用設備
變壓器繞線機是用來繞制變壓器線圈的專用設備,在變壓器的線圈生產過程中,按變壓器電壓等級或容量來劃分繞線設備,有繞制配電變壓器高、低壓線圈的自動排線繞線機和箔式線圈繞制機;有繞制大型電力變壓器線圈的立式繞線機和卧式繞線機。
變壓器繞線機
變壓器繞線機的結構上主要由機身、機架、主軸機構和尾架支撐、機座等部件組成,由於變壓器線圈有一定的重量同時加工時還需要承受敲打整形的外力,所以該繞線機機身、機架都採用承受能力較強的鋼材,根據機型加工能力的大小分為小型、中、大型三類,承重能力也不相同。
自動排線繞線機是繞制配電變壓器高壓線圈的專用設備。採用這種設備繞制出的線圈,結構緊湊、體積小、強度高。為進一步提高生產效率,新型的繞線機主機轉速由300rad/min提高到500rad/min。排線機構由單頭增加到二到三個頭,即一次可同時繞三隻線圈。同時採用多線(最多4根)並繞;增加徑向壓緊機構;對每根放線盤進行張力獨立控制,從而使繞組導線排列整齊、匝間緊密均勻、電流密度分佈均勻。同時配有端絕緣開卷機構、導線張緊機構,計算機可予置多種參數,可使線圈繞制一次完成,自動化程度大大提高,減輕了工人的勞動強度。
箔式線圈繞制機是繞制低壓箔式線圈的關鍵設備。張力控制及箔帶糾偏是箔式線圈繞制機的關鍵技術。現有的國產或進口箔式線圈繞制機的箔帶張力是通過機械摩擦方式產生,其張力不夠穩定,會造成所繞制線圈緊密度不均勻,線圈之間直流電阻不一致,線圈外徑超差等缺陷。
國內已有廠家開發出了新型數字箔繞機,該機採用直流電機產生箔帶張力,其特點是張力調整方便、準確、穩定性好,繞制全過程張力保持不變,從而能夠確保線圈的繞制質量。尤其是其張力調整範圍寬,更適於較薄的箔帶繞制,不會對箔帶端邊造成損傷。而且張力電機在張力狀態時處於發電狀態,所產生的電能,可以反饋給收卷電機或電網,無摩擦制動張力方式的摩擦能量消耗,節能顯著。而且,控制系統會自動計算開卷機上料卷直徑,從而隨時調整電機輸出力矩,保證整個繞制過程張力恆定,對保證線圈質量起關鍵作用。同時該設備調偏系統採用光電模擬量感測器非接觸檢測箔帶邊沿,通過伺服電機動態糾偏,該系統精度高,反應快,可靠性高,調偏精度高。根據現有資料看,該設備技術已處於世界領先水平。
變壓器繞線機
現在的立式繞線機進一步向大型化發展。原有的立式繞線機載重只有20t,現在已提高到40t,線圈直徑最大使用到3500mm,最大高度達到到 4000mm。使用了氣囊板式張緊裝置,而且數字顯示張力大小,張力控制更加準確、穩定可靠。為了提高所繞線圈尺寸精度,控制立式繞線機徑向跳動,增加了繞線模軸頭固定裝置;為了控制軸向跳動,使用了高精度雙排輥式大型軸承。因此,通過使用線圈繞制專用設備,使繞組生產達到一個新的水平。從而使變壓器進一步降低損耗、減小局放、減輕重量、降低成本有了可能。
從變壓器繞組結構設計來看,並不是所用線圈都能使用立式繞線機生產。如層式結構、多螺旋結構式線圈。如果這種線圈使用普通卧式繞線機繞好后,軸向不加任何壓力繞制,線段間隙很大,像一個壓簧。線圈經壓緊后直徑變大,線圈和紙筒間產生間隙,會造成線圈軸向失穩,遇有軸向電動力,線圈可能造成損壞。因此,帶有軸向、徑向壓緊式卧式繞線機,在大型變壓器線圈生產中,得到了廣泛使用。隨著變壓器性能要求越來越高,一般中小型變壓器的生產,也逐漸開始使用壓緊式卧式繞線機。
為了更加準確地控制壓緊力,原來壓緊機構使用的力矩電機或氣缸產生壓力,現已通過伺服電機取代。為了控制繞制線圈尺寸公差,增加光柵尺,在線檢測線圈尺寸。多軸式放線車上的各線盤放線張力獨立控制,根據繞制線圈的長度,放線車隨動跟蹤,避免導線的扭曲變形產生新的應力,降低繞組的渦流損耗。
型號 | 主軸中心高 | 花盤直徑 | 尾做調整範圍 | 主軸最大轉矩 | 額定功率 | 轉速範圍 | 外形尺寸 | 最大承重 |
S9-01卧式繞線機(1T) | 900mm | 450mm | 500-1500mm | 1000N.M | 4.5kW | 0-100r/min | 2800*690*1300 | 10KN |
S9-03卧式繞線機(3T) | 1000mm | 650mm | 1000-2000mm | 6000N.M | 5.5KW | 0-63r/min | 3600*690*1500 | 36KN |
S9-05卧式繞線機(5T) | 1200mm | 800mm | 1400-2500mm | 10000N.M | 7.5KW | 0-45r/min | 4000*700*1600 | 50KN |
我們先了解下變器壓繞線機,它繞線採用電腦CNC控制系統,對主軸以CPLD解碼測速精確定位,再配備以恆流斬波驅動步進馬達排線,快速而精密,保證設備正常運作,其廣泛用於開關電源變壓器、供應器、電感線圈、日字型變壓器等產品生產製造中。
變壓器繞線機主要應用在變壓器高低壓繞組的繞線加工中,主要分為自動、數控兩大類,數控機型是目前應用較多的設備,變壓器繞線機經過了好幾代的改進和發展,在功能和加工能力上都得到了快速的發展。
主軸系統是變壓器繞線機的關鍵部件,它將電動機的動力通過多級減速后將轉矩放大輸出,已滿足變壓器線圈纏繞的加工,一般都採用電機+減速機構這樣的結構來配置,變速機構一般都採用電機變頻變速或者減速機檔位切換來實現。
變壓器繞線機的資料存儲段位0~999步序同,能高速正反轉繞線,圈數準確,使用中出現問題資料自動保存,CNC能監控並顯示生產情況,設定簡單,操作方便。
變壓器繞線機已經是目前加工變壓器線圈的主要應用機型。