自动绕线机工作原理

    1 电压互感器自动绕线机的工艺要求
 
    （1）自动绕线机，速度可调，排线要自动跟随；
    （2）根据需要输入线径，绕线匝数后能自动计算出每层匝数和总层数；
    （3）要求低速启动，高速运行，停止前转低速运行；
    （4）要进行必要的保护措施，如短路、过载、断线、限位等保护措施。
 
    2 电气设计思路　　
 
    （1）根据自动绕线机主轴绕线电机要求速度可调，采用变频器调速，主轴电机的功率较
小，在设计过程中采用了

0.75KW 、220V 微型变频器，采用 220V 单相电电源输入，380V

三相电源输出，电源应用广泛，适用各种场合，无需三相电源。调速采用手动调速和自动调
速两种形式。在变频器设置中，低速运行频率设定为

2HZ，速度约为每分钟 50 转，中速运

行频率设定为

30HZ，速度约为每分钟 850 转。高速运行频率设定为 50HZ，速度约为每分钟

1450 转。加减数时间设定为 1S。由于电机没有安装制动设备，采用自然停车，故而在停止前
4～5 匝必须减速运行，否则由于电机运行惯性，在停车时产生误差。
 
    （2）排线控制部分采用步进电机控制滚珠丝杆的水平移动，步进电机控制器采用二相细
分控制器，步进角度最高可达

0.09 度，每圈需要 4000 个脉冲数，通过细分控制可达 20000

个脉冲数。滚珠丝杆的螺距设计为

50mm，排线控制精度达到 0.0025mm，该精度足够满足

各种漆包线的线径要求。
 
    （3）主轴和排线的联动部分，采用的是用旋转编码器从主轴绕线电机中采样出脉冲数据，
通过可编程控制器来控制步进电机的脉冲数，从而使排线水平运动与主轴转速同步。在设计
过程中采用了每转脉冲数为

1000 双路输出的旋转编码器，可以进行正反向计数。由于脉冲

数多，采样频率高，故而在选用可编程控制器的时候采用晶体管输出型。在可编程控制器中，
采用

32 位高速计数输入，在控制排线定位时，采用 1000 脉冲输出控制步进电机进行水平

方向定位。
 
    （4）数据输入部分采用了触摸屏输入。触摸屏与可编程控制器连接，作为可编程控制器
的输入控制。在触摸屏中设置了各种初始数据，根据实际使用情况可以进行线径、匝数、幅宽
等数据的输入。在输入线径和幅宽后，可编程控制器进行数值计算将幅宽除以线径得到层匝
数，在计算过程中，根据所输入的线径的大小增加不同的绕线间隙，使的设备运行准确可
靠。在将总匝数除以层匝数得出总层数，并根据绕线的线径和绝缘纸的厚度自动计算出绕制
线圈的总高度。触摸屏除了输入数据外还与可编程控制器的计数器及数据寄存器相配合用来
作为运行监视器，将设备的运行数据显示在触摸屏上。操作人员根据所显示出来的数据进行
比较调整数据，使产品符合国家标准。