R型铁心数控卷绕机床纠偏控制系统研究.pdf

勇 39卷 第2期 多rfi万 Vol.39 2002年2月 夕花洲瓜分粗泥石丛万 February N20o0.22 R型铁心数控卷绕机床的纠偏控制系统研究 朱决友 郑维奢 (北京工商大学丰月概自动化学院，北京 100037) 摘要 :对R型铁心卷绕机床的纠偏控制系统进行了研究，开发出了一种新型控制硅钢带跑偏的纠偏装TII论 述了flu偏装里对硅钢带偏移量的影响，提出了数学模型 并在R型铁心数控卷绕机的控制系统中加以应旧 关健词:变压器;R型铁心;卷绕机;纠偏装兰;控制系统 中图分类号:TM405 文献标识码 :A 文章编号:1001-8425(2002)02-0018-03 1引言 R型铁心变压器是国外20世纪80年代发展起 w陈不 卜9一{i.2)B 来的一种新型变压器。R型铁心结构与传统的叠片 式铁心结构主要差别在于R型铁心的截面形状为 过渡层 圆形、R型铁心及其截面如图1所示。R型铁心是由 图2 硅祠带结构 一根连续的、宽窄不一的硅钢带 动态纠偏控制，从而加工出合乎要求的R型铁心 卷绕而成，经退火处理和浸漆处 理，一次成型，铁心不需切割。绕 匡习 3卷绕机的控制系统 组骨架做成拼装式圆筒状，绕组 在硅钢带卷制过程中，由于硅钢带 自身的缺陷 ft接在R型铁心上绕制而成。R 鲁 及生产线上某些设备的原因，运行中的硅钢带中心 t9铁心变压器与传统变压器相比 会偏离加工中心线而出现所谓的“跑偏现象”。硅钢 具有空载电流小、噪声低、重量轻 圈1R型铁心及其 带的跑偏会随加工时间及运行速度的增加而越加严 等优点 健面 重。当跑偏量超过一定量值时，将无法加工出合格的 2R型铁1也结构特点 产品。因此，在卷绕机的研制开发过程中，必须解决 如何防止硅钢带跑偏以及如何进行纠偏的问题。卷 为了能使硅钢带在胎具上一次卷绕成为圆形横 绕机对硅钢带的纠偏控制是通过其控制系统来完成 截面的铁心，应首先将硅钢带切割成不等宽的带形， 的。 硅钢带结构如图2所示。从图中可以看出，硅钢带的 卷绕机的控制系统是由控制单元、执行单元、检 宽度是随长度的不同而不断变化的，成为先窄后宽 测单元三个部分构成一个动态闭环控制系统。控制 再窄的形状。硅钢带这种长宽关系可用函数W= 系统原理图如图3所示。工作过程中传感器动态并 L(x)来表示，R型铁心与C型铁心结构不同，后者 连续不断地将硅钢带的位置信息及时传送到主控单 的宽度和长度没有关系，是一个不变的常数。由于结 元。控制单元将位置信息经过控制系统程序处理后， 构上不同，传统变压器铁心的生产设备无法生产R 转化为步进电机的脉冲信号输出。步进电机带动纠 型铁心一R型铁心生产设备是由开料机、卷绕机、绕 偏装置对硅钢带的位置进行动态的调整，以达到对 线机等设备组成。开料机按长宽函数关系裁剪出的 铁心圆整度的控制。将传感器位置信息转化为步进 带形准确性，是保证生产出符合圆度要求铁心的重 电机的脉冲数的过程是通过控制系统的软件部分来 要因素之一 卷绕机在卷绕过程中能否保证硅钢带 实现的。 一直处于中心位置，也将影响到铁心截面的的圆度。