“森創(chuàng)”步進和交流伺服系統(tǒng)在繞線機上的應(yīng)用

“syntron森創(chuàng)”交流伺服系統(tǒng)應(yīng)用于繞線機上，利用“森創(chuàng)”產(chǎn)品響應(yīng)快、穩(wěn)定性好的特點，很好地滿足了繞線機的生產(chǎn)工藝要求，增強了系統(tǒng)性能，節(jié)約了設(shè)備成本。其控制系統(tǒng)的核心由步進和交流伺服系統(tǒng)組成。

1 設(shè)備介紹

繞線機是電子電器行業(yè)中廣泛使用的一種重要的加工生產(chǎn)設(shè)備，其用途是使用漆包銅線繞制電感線圈。繞線機在環(huán)形鐵芯調(diào)壓器、變壓器、電流互感器制造行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。

在繞線機設(shè)備中，上位機一般采用自行開發(fā)的單片機，外加文本顯示器實現(xiàn)自動控制，用角度和圈數(shù)來設(shè)定磁環(huán)繞制幅度，使用步進電機同步排線。目前，國內(nèi)多數(shù)繞線機設(shè)備生產(chǎn)廠家依舊使用變頻調(diào)速的普通異步電機完成繞線過程，此類電機低速時低扭矩的特性，使得必須選擇較大功率的電機以保證起步階段電機具有足夠的扭矩完成拖動，而龐大的電機體積又導(dǎo)致設(shè)備難以實現(xiàn)小型化。定位功能的缺失在原材料價格日益上漲的今天，更增加了設(shè)備使用者的隱性成本。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，該驅(qū)動方式正在逐漸被具有相同可靠性，然而體積小巧、調(diào)速性能更優(yōu)的伺服或無刷直流電機所取代。

2 系統(tǒng)設(shè)計

為實現(xiàn)其高速、穩(wěn)定而且十分精確的線圈繞制，在繞線機的設(shè)計中普遍采用單片機進行控制，使用步進電機和調(diào)頻調(diào)速伺服電機實現(xiàn)雙電機旋轉(zhuǎn)繞線，并應(yīng)用紅外和霍爾器件檢測進行精確測控。

以環(huán)形繞線機為例，工作中繞線輪高速運轉(zhuǎn)使繞線所受沖擊慣量較大，為保證繞線質(zhì)量和避免斷線，要求繞線輪啟動和停止時速度是由慢到快，然后再由快到慢平滑過渡。上位機輸出－10V～＋10V的模擬電壓，對應(yīng)電機－3000RPM～3000RPM的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過優(yōu)化的上位機輸出電壓曲線配合“森創(chuàng)”交流伺服電機具有的高動態(tài)響應(yīng)特性，很好地完成了該控制要求。設(shè)備采用同步帶的傳動方式驅(qū)動繞線輪，繞線最高速度可達1800RPM。調(diào)試中，電機在默認增益參數(shù)下的特性可能會因同步帶安裝松緊程度的不同而表現(xiàn)得剛性過強，通過對增益參數(shù)的簡單調(diào)節(jié)，有效提高了電機的柔性，實現(xiàn)了繞線動作啟停過程的低噪音和平順化。設(shè)備中的自動同步排線系統(tǒng)采用“森創(chuàng)” 56或110系列的步進電機同時驅(qū)動多組主動膠輪，采用H橋雙極恒相流細分驅(qū)動技術(shù)的驅(qū)動器使得步進電機不僅定位精準(zhǔn)，而且運行噪音很小，從而帶動鐵芯或線圈按設(shè)定方向和線距均勻排線。

3 使用效果

通過與行業(yè)領(lǐng)袖企業(yè)的默契配合，“森創(chuàng)”系列電機在環(huán)形繞線機上已經(jīng)成功應(yīng)用多年，產(chǎn)品90％以上供應(yīng)國外市場?！吧瓌?chuàng)”電機可靠的品質(zhì)、過硬的性能以及相對低廉的價格裝備出了高性價比的產(chǎn)品，得到了設(shè)備制造商和用戶的一致認同。