(1)分析全自動變壓器繞線機的生產(chǎn)工藝流程,設計繞線機的整體方案,對卷繞主機、張力可調(diào)放線架、自動排線裝置、主副絕緣層供給及驅(qū)動裝置的機械結(jié)構(gòu)設計做出分析,建立變壓器全自動繞線機的控制系統(tǒng),包括倍福控制系統(tǒng)、繞線機三個軸的伺服系統(tǒng)和張力控制的伺服系統(tǒng)三部分,并進行硬件選型及設計和軟件部分的設計。
(2)設計自動排線控制系統(tǒng),根據(jù)線圈的結(jié)構(gòu)設計可以對繞組的幾何形狀進行選擇,以交流伺服系統(tǒng)為核心的高精度排線驅(qū)動機構(gòu)運作,卷繞主軸和排線機構(gòu)分離驅(qū)動,對于主軸速度和排線方向變化而引起的繞制誤差,采用慣性誤差補償?shù)姆椒?,使線圈匝與匝之間緊密排列。將矩形線圈繞制過程中的特殊性進行仿真曲線分析,與傳統(tǒng)的導線張力控制方案作對比,設計一種帶有緩沖補償機構(gòu)的導線張力控制方案,分別進行兩種方案下的纏繞實驗,根據(jù)實驗結(jié)果對比分析,驗證本文設計自動排線控制系統(tǒng)是否具備良好的性能。
(3)對矩形變壓器繞制結(jié)構(gòu)進行建模分析,建立絕緣帶張力控制系統(tǒng)方案,對系統(tǒng)中各組成部分進行受力分析并建立數(shù)學模型,設計一種多輸入單輸出的MISO絕緣帶張力控制器,實現(xiàn)絕緣帶纏繞張力控制的穩(wěn)定性,并在Simulink系統(tǒng)中對纏繞半徑和纏繞角度以及纏繞張力值進行仿真分析,根據(jù)仿真結(jié)果驗證控制器是否合理。在實際的變壓器繞制過程中,不同的繞制速度下,調(diào)整纏繞張力設定值時,驗證本文設計的帶張力控制器是否具備良好的性能。