刘洪玮,郭吉丰,孙云云,任军军

(浙江大学 电气工程学院,浙江 杭州 310027)

1 引言

随着电子工业的发展,电磁线圈的需求量越来越大,线圈的使用已遍及了人类生活用品的方方面面,比如电机的定子绕组、工频变压器、开关电源的高频变压器等。同时,为了减轻工人的劳动,提高生产效率和产品质量,绕线机逐步以智能化代替早期的手工作业,这样就为绕线机制造业带来了新的发展机遇,本文主要是描述双轴同步伺服系统针对于可绕电子变压器、电磁铁、电感、罩极电机、传感器、空心杯线圈等平绕式线圈的绕线机中的应用研究。

2 系统方案

现在市场所用的普通绕线机还是存在一些问题,如所绕层数较少,漆包线绕制不均匀,外形不美观,以至于绕线圈数比较多后出现重叠,因而导致无法继续排线,要么需要手工进行调整,要么生产出来的产品质量不高。为解决上述普通绕线机所存在的问题,一方面,选择伺服方案,由于永磁伺服电机具有转动惯量小、响应速度快、速度与扭力平稳、效率高、功率密度大、电机体积小、消除电刷而降低噪声和减少维护等其他电机难以比拟的优点,尤其表现于速度与扭力平稳性,可使绕线更加紧密、整齐,并且无需抱闸刹车的附加设备就可以实现快而准的停位。

为了简化系统的软硬件设计,缩短系统开发周期,提高系统的可靠性,本系统采用IR(美国国际整流器件)公司基于FPGA技术的伺服驱动控制方案——IRMCK201芯片,该芯片不仅包含运动控制外围功能(如PWM、编码计数电路等),而且包含了通过实现FOC算法的速度控制算法等,从而省略了编程任务,简化了高性能交流伺服系统设计。……