[發明專利]非晶帶材卷繞方法及裝置

有效

• 申請號: 202110742945.0
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113506679B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 喬健;李浩;楊景衛;盧清華
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: H01F41/02
• 分類號: H01F41/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 葉潔勇

本發明涉及超薄非晶帶材卷繞技術領域，尤其是一種非晶帶材卷繞方法及裝置，該方法包括：驅動圓角矩形鐵芯以恒定角速度旋轉，使圓角矩形鐵芯與可往復平移的壓輥滑輪轉動配合，對非晶帶材進行卷繞；獲取圓角矩形鐵芯的角速度和圓角矩形鐵芯的偏轉角度；根據偏轉角度確定當前的卷繞階段以及計算待繞范圍內的帶材長度，求取待繞范圍內的帶材長度關于時間的導數；根據圓角矩形鐵芯的卷繞階段，調節非晶帶材的出帶速度，使非晶帶材的出帶速度與當前的卷繞線速度一致。本發明根據圓角矩形鐵芯的線速度變化規律對非晶帶材的出帶速度進行調節，使兩者的瞬時值相同且均維持相同的規律發生變化，維持非晶帶材張力恒定。

技術領域

本發明涉及超薄非晶帶材卷繞技術領域，尤其是一種非晶帶材卷繞方法及裝置。

背景技術

非晶薄帶因具有優良的軟磁性能、力學性能、化學性能以及低損耗率等特性而被大量應用于變壓器鐵心的制備。非晶帶材在卷繞成形變壓器過程中，要求卷繞張力有足夠精度的恒定不變。由于變壓器鐵芯模型為圓角矩形，以及在卷繞過程中設備誤差和一些干擾擾動等因素的影響，非晶帶材在卷繞過程中容易出現繞卷走偏、帶材卷繞的寬度和厚度的不均勻，甚至帶材斷裂的現象，嚴重影響變壓器的成品質量。非晶帶材的卷繞設備應添加張力控制裝置，以保證非晶帶材的卷繞張力恒定。

傳統的非晶帶材卷繞控制多見于圓形卷筒卷繞，一般采用控制卷繞的角速度隨放繞角速度比例同步調節進而控制張力。但是，一方面由于變壓器鐵芯呈圓角矩形機構，帶材在鐵芯的直邊卷繞、圓角卷繞中，線速度呈現非線性變化的特點，即使在恒定的卷繞角速度下，卷繞線速度存在變化不均勻，張力變化不連續等現象。而張力過大會導致帶材被拉長和變薄，或者起褶皺甚至斷裂；張力過小會導致卷繞帶材松弛，卷偏，甚至脫落，恒張力直接影響產品質量；另一方面由于卷繞機構加上鐵芯質量較大，且隨著卷繞厚度增加質量也增加，轉動慣量很大，角速度響應時間很長，難以調速響應張力的非線性變化，傳統的系統直接對卷繞鐵芯調速從而控制張力的方法難以實現圓角矩形鐵芯卷繞時張力的恒定。本發明設計一種圓角矩形鐵芯的恒張力卷繞裝置，以提高卷繞效率和產品質量。

發明內容

本發明的目的是提供一種非晶帶材卷繞方法及裝置，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

第一方面，提供一種非晶帶材卷繞方法，包括以下步驟：

驅動圓角矩形鐵芯以恒定角速度旋轉，使圓角矩形鐵芯與可往復平移的壓輥滑輪轉動配合，對非晶帶材進行卷繞；

獲取圓角矩形鐵芯的角速度和圓角矩形鐵芯的偏轉角度；

根據所述偏轉角度確定當前的卷繞階段以及計算待繞范圍內的帶材長度，求取待繞范圍內的帶材長度關于時間的導數，從而獲得圓角矩形鐵芯的偏轉角度與圓角矩形鐵芯的卷繞線速度的關系；

根據圓角矩形鐵芯的卷繞階段，調節非晶帶材的出帶速度，使非晶帶材的出帶速度與當前的所述卷繞線速度一致。

進一步，所述根據所述偏轉角度確定當前的卷繞階段以及計算待繞范圍內的帶材長度，包括：

計算圓角矩形鐵芯的各邊的臨界偏轉角；

根據圓角矩形鐵芯的偏轉角度所在的臨界偏轉角范圍，確定圓角矩形鐵芯的卷繞階段以及計算待繞范圍內的帶材長度。

進一步，所述根據圓角矩形鐵芯的偏轉角度所在的臨界偏轉角范圍，確定圓角矩形鐵芯的卷繞階段以及待繞范圍內的帶材長度，包括：

當圓角矩形鐵芯處于長邊卷繞時，以圓角矩形鐵芯的長邊中點為起始卷繞位置，通過以下公式計算待卷繞帶材長度：

當圓角矩形鐵芯處于短邊卷繞時，以圓角矩形鐵芯的短邊中點為起始卷繞位置，通過以下公式計算待卷繞帶材長度：