变压器的智能绕线功能系统设计报告

变压器的智能绕线功能系统设计报告

一、研究意义随着电子电器工业的发展，线圈的需求量越来越大、品种也越来越多，从大型的电力变压器、牵引电机绕组到充电用的微型线圈、节能灯具用线圈，以及各类电子设备都使用线圈绕线机是用来绕制线圈的设备在使用的各种绕线机中，有最早的手工绕线，现在大都用机械式的绕线机机械式绕线机精度较差，线圈需逐匝检验，工作效率较低，劳动强度高，尤其是机械式绕线机由于没有采用自动控制技术，线滚子由于惯性超越运行，散线易划去表面绝缘层，影响产品质量现在国内绕线机已有了全自动、多功能、自动化产品从线圈生产的上线、排线、馈线、到线圈绕制下线等，都实现了过程自动化从绕线机的控制形式上看,从单一的开环控制发展到使用直流伺服系统和交流伺服系统的闭环控制，已经形成了由单轴绕制线圈到多轴同时绕制多个线圈的系列产品但这些先进的绕线机产品价格很高，对中小型电机制造企业的绕线使用来说，功能有比较大的冗余，价格太高,一旦出现故障自己难以维修，所以针对某中小型电机制造厂使用机械式绕线机的缺点,根据实际生产不需要排线的要求，研制成本低、功能满足使用要求、简单易学、操作方便的数控绕线机

二、现有的绕线机厂家和型号宁波市邺州诚锋电子机械有限公司生产的CNC电脑控制平绕绕线机、大扭力绕线机、环型绕线机.电感手排绕线机及各类绕线机;东莞市龙鑫电子有限公司生产的平行绕线机,大扭力绕线机，环型绕线机，半自动手排绕线机；上海亿立公司上海绕线机厂生产的R型绕线机系列，CNC自动绕线机系列，电动绕线机系列，电机绕线机系列，整流器绕线机系列，电力变压器绕线机系列，钳口绕线机系列，绕排线机系列，手动绕线机系列

三、系统功能要求1）用户能够输入产品的参数信息2）采用PWM控制，无极变速，慢速启动3）自动排线，换向灵敏，到匝自动停车4）绕制线圈最大外径120mm5）绕制线圈最大长度180mm6）绕制线圈最小长度3mm7）绕制线圈线径范围:

0.

030.5mm〜8）计数器范围:099999圈〜9）主轴转速802500转/分钟〜10）断线时停车报警11）液晶屏显示参数12）能够保存30个产品参数信息

四、系统设计方案经过分析系统功能的要求，可以将各部分功能分别由硬件完成，或硬件与软件共同完成得出系统的框图如图所示在硬件设计时需考虑上面所述的1）,2）,10）,H）点硬件部分应该包含主轴电机控制电路，排线电机控制电路，圈数计数电路，排线到位检测电路，键盘输入电路,显示电路，电源电路此外，硬件电路设计时要考虑数字与模拟间的抗干扰问题，采取有效的抗干扰措施在软件设计时需考虑上面所述的1）12）各点软件部分应该实现键盘按键的捕捉〜识别，主轴电机的控制，排线电机的控制，数据的显示，参数的存取，圈数计数，断线报警

五、软件设计软件部分主要完成对键盘的分析及有关数值的显示，控制绕线的启停和步进电机的反向、协调步进电机和主轴电机的运动，检测主轴脉冲发生器脉冲并计数，以及断线和中途停车报警等功能主程序完成各模块程序的调度，其中绕线程序最关键，其执行流程如图所示程序一启动先进行系统初始化，然后调入用户参数，待用户确定后，开始执行绕线程序，主轴电机开始运行，步进电机根据参数的不同协调主轴电机运转，同时液晶屏幕上显示当前的运行情况，包括运行速度和完成情况

六、分析与结论以AVR的ATMEGA16单片机为控制的器绕线机，结构简单，体积减小，控制精确，操作简单，成本显著下降，可靠性显著提高可用于各种型号线圈的绕制有比较高的性能价格比经过各项功能的调试，不断的修正，系统以达到良好效果，各项指标均已达到目标要求，电源电路工作稳定，输出电压正常，发热正常；电机驱动正常，电机调速灵敏；传感器响应迅速，计数准确液晶模块工作正常，显示内容清晰；键盘灵敏，不会发生连击情况系统的某些指标已超过了设计要求，达到了良好效果该系统最后通过实际使用,系统稳定，没有出现程序跑乱的现象，符合其最终的标准。