绕线机智能化控制系统.doc
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2022-07-03
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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。
在我国已生产和使用了多年，改革开放以来，我国元器件厂也引进了许多国外的绕
线机。常见的有平行绕线机、环行绕线机及各种特种绕线机等。在绕制细微漆包线时，
这些机器都会遇到共同的问题，如无法达到整齐排线，绕线张力无法控制等，特别是
绕制 0．1mm 以下的一些音圈、传感器机芯等线圈时，问题尤为突出。针对这种情况，
我们研制了这种适用于细微漆包线的绕线机，很好地解决了这个问题，用它绕制的磁
电式测振传感器机芯线圈，张力稳定，线圈直流电阻一致性好，排线整齐，外观达到
了“镜面”效果变压器、线圈以及其他绕组是电器设备常用的部件，这些部件一般由绕线
设备绕制而成。绕线骨架有效长度、绕线线径以及绕线圈数是影响部件电气性能的 3
个主要技术参数，同时，也是评价绕线设备绕线质量的重要功能指标。由于单片微机
的出现和其在实时控制系统应用方面表现出的优异功能，使现代绕线机越来越多地采
用单片机作为其控制电路的核心，通过适当设计可以克服上述问题，并能实现人--机对
话。本文提出了一种采用 AVR 单片微机为核心的智能绕线机控制电路。由微机控制的
绕线机通常由四部分组成：电源、微机控制电路、定位伺服放大系统和机头。其电源
部分由主电源和数控电源组成，以向电机、控制电路和伺服放大系统等提供电能；定
位伺服放大系统可采用脉宽调制控制伺服放大器。通过改变直流伺服电动机电枢上的
电压控制电动机转速，改变脉冲个数控制电机转过的角度，从而实现准确定位和较大
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