环形绕线机绕线张力的分析

　　全自动绕线机：随着国内电力产业的迅猛发展，对电流互感器线圈需求量日益增大，开发电流互感器线圈绕制设备迫在眉睫为了满足市场的需求，我们在参考进口设备的基础上，开发出了电流互感器环形线圈绕线机，在设计，试验过程中，我们发现，绕线机的设计关键在绕线张力的控制。
　　该款自动绕线机由机架、放线机构、绕线机头、包带机头、夹持装置、控制系统等组成。
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　　1、环形绕线机工作原理
　　先把导线均匀的缠绕在储线环上，然后再通过梭子把缠绕在储线环上的导线缠绕在骨架上，骨架由伺服电机带动旋转，使导线均匀地排列在骨架上线缠绕到一定量时，再把带通过储线环缠绕在骨架上，然后绕制。
　　2、绕线张力的分析
　　通过我们不断实践发现，在绕制整个过程中，用适当的力把导线拉紧缠绕在骨架上，是影响绕制好坏的关键所在，因此在下面我们着重说明影响绕线张力的因素。
　　1.线梭转动部分的磨察力矩
　　2.线梭部分(包括缠在线梭内的导线)加速度变化引起的惯性力矩。
　　摩擦力矩的主要部分是由张力机构产生的，它阻止线梭的放线运动而把导线拉紧，产生绕线张力。
　　由于绕线环形面及其在绕线齿轮中偏离中心位置的影响，即使是匀速绕线，线梭的运动速度也小是均匀的，这就产生了由加速度引起的惯性力矩，影响了绕线张力。
　　线梭的运动速度可看作由两种速度组成:一是与绕线齿轮上的滑轮速度相等的速度Vo，一是线梭放出导线的用量的速度，前者是常数，后者的计算如下(见图1)
　　环形绕线机绕线张力的分析1
　　所以为了减小线梭加速度，要求:
　　1.骨架型面H要小，型面尽量靠近绕线齿轮中心即1值小。
　　2.线梭平径R应尽量小。
　　3.绕线速度ω不能太高(这是与提高生产效率相抵触的)。
　　通过图解法得山线梭速度Vx与加速度а的近似曲线，说明如(见图2、图3):
　　环形绕线机绕线张力的分析2
　　1.当绕线齿轮上的小滑轮处于0°位置时，线梭的速度与小滑轮速度V0相等，当а从0-60°时线梭速度逐渐加快，此时有正的加速度当。=600-180`)范围时线梭等速运动，速度为Vm>Vo。当а=180°～263°时线梭速度逐渐减小，此时有负的加速度a = 263°线梭速度与滑轮速度V相等，当а=263°～345°时，线梭速度继续减小，即低于V并有负的加速度，当а=345°时，线梭速度为最小Vo，当а=345°～360°时，线梭速度逐渐上升即有正的加速度。
　　2.在绕线齿轮为匀速转动时，线梭速度小会为零，所以摩擦张力机构始终起制动作用，保持导线被拉紧。
　　3.若Vp为线梭平均线速度; Vo为绕线齿轮上的滑轮线速度;L为电位器一圈导线的俄周长，则
　　4.当绕线速度ω不大:线梭平径R较小，电位器型面尺寸H也较小，型面尽量靠近绕线齿轮中心时加速度的变化是小大的，由加速度引起的惯性力矩要小得多，所以影响绕线张力的主要因素是摩擦力矩。
　　我们在绕线机上使用凸轮控制摩擦张力，用以克服速度变化的影响，实践证明没什么效果，反而机构复杂制造调整都不方便，通过对张力的分析，设计时应考虑:
　　1.尽量减小绕线齿轮和线梭的直径。
　　2.线梭及其传动部件的转动惯量应尽量小。
　　3.张力机构产生的摩擦力矩要稳定。
　　4.机床的起动和转动应平稳。