【導(dǎo)讀】21世紀(jì)初期20年是我國進(jìn)行全面建設(shè)小康社會(huì)的重要?dú)v史時(shí)期。我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展階段，能源問題是電力供應(yīng)雖然十分緊張，但電力建設(shè)規(guī)模之大，速度之快，是世界罕見的。為了滿足電力工業(yè)的發(fā)展需要，相關(guān)的設(shè)備就必須能跟上形勢(shì)的發(fā)展。高壓電機(jī)定子繞組線圈的主絕緣由云母帶半疊包繞。數(shù)仍是手動(dòng)包帶或半自動(dòng)包帶。為了克服許多人為因素對(duì)線圈絕緣帶包繞質(zhì)量的影響及。提高生產(chǎn)率，需要使用數(shù)控包帶機(jī)!目前國際許多大型水、火發(fā)電機(jī)制造公司己經(jīng)采用了多軸數(shù)控包帶機(jī)。品，但是由于設(shè)計(jì)和技術(shù)的一些問題，相關(guān)部分并沒有完全國產(chǎn)化。目前國內(nèi)所用的多。軸數(shù)控包帶機(jī)基本都是從國外進(jìn)口的，產(chǎn)品主要來自于瑞士依索拉等公司。如在2020年9月“江西特種電機(jī)股份。機(jī)、全自動(dòng)漲型機(jī)招標(biāo)公告中，要求滿足線圈直線段長150-1500mm。確實(shí)具有十分廣泛的市場。在電氣元件的選擇方面，選擇了各個(gè)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的不同型號(hào)電動(dòng)機(jī)。同時(shí)，也確定了與之相應(yīng)配合的減速器等裝置。

　　

【正文】 電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降， 即 伺服驅(qū)動(dòng)器使用來控制伺服電機(jī)的 ,是伺服電機(jī)的控 制部分 . 驅(qū) 動(dòng) 器 在 整 個(gè) 控 制 環(huán) 節(jié) 中 ， 正 好 處 于 主 控 (MAINCONTROLLER) 驅(qū)動(dòng)器(DRIVER)馬達(dá) (MOTOR)的中間換節(jié)。他的主要功能是接收來自主控制箱 (NC CARD)的信號(hào)，然后將信號(hào)進(jìn)行處理再轉(zhuǎn)移至馬達(dá)以及和馬達(dá)有關(guān)的感應(yīng)器 (SENSOR),并且將馬達(dá)的工作情況反饋至主控制 (MAIN CONTROLLER)。 驅(qū)動(dòng)器的選擇： 在這里，我們選擇伺服驅(qū)動(dòng)器 TSDA30BTSB102B27H。 斷路器 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 定義： 斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器，和低壓斷路器， 高低壓界線劃分比較模糊，一般將 3kV以上的稱為高壓電器。 低壓斷路器又稱自動(dòng)開關(guān)，它是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用，又能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓、過載、和短路保護(hù)的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式開關(guān)與過欠熱繼電器等的組合。而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰兏悴考?，已獲得了廣泛的應(yīng)用。 分類： 按操作方式分有：電動(dòng)操作、儲(chǔ)能操作和手動(dòng)操作。 按結(jié)構(gòu)分有：萬能式和塑殼式。 按使用類別分有：選擇型和非選擇 型。 按滅弧介質(zhì)分有：油浸式、真空式和空氣式。 按動(dòng)作速度分有：快速型和普通型。 按極數(shù)分有：單級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)等。 按安裝方式分有：插入式、固定式和抽屜式等。 高壓斷路器 (或稱高壓開關(guān) )是變電所主要的電力控制設(shè)備 ,具有滅弧特性 ,當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí) ,它能切斷和接通線路及各種電氣設(shè)備的空載和負(fù)載電流 。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) ,它和繼電保護(hù)配合 ,能迅速切斷故障電流 ,以防止擴(kuò)大事故范圍 .因此 ,高壓斷路器工作的好壞 ,直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行； 高壓斷路器種類很多，按其滅弧的不同，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路 器）、六氟化硫斷路器（ SF6 斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等 。 工作原理： 斷路器在合閘過程中的任何時(shí)刻，若保護(hù)動(dòng)作接通跳閘回路，斷路器能可靠地?cái)嚅_，這就叫自由脫扣。帶有自由脫扣的斷路器，可以保證斷路器合于短路故障時(shí)，能迅速斷開，避免擴(kuò)大事故范圍。 變壓器 變壓器幾乎在所有的電子產(chǎn)品中都要用到，它原理簡單但根據(jù)不同的使用場合（不同的用途）變壓器的繞制工藝會(huì)有所不同的要求。變壓器的功能主要有：電壓變換；阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓（磁飽和變壓器）等，變壓器常用的鐵芯形狀一般有 E 型和 C型鐵芯。 變壓器 按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、 全密封變壓器、組合式變壓黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 器、干式變壓器、 單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗用變壓器、防雷變壓器、箱式變壓器、箱式變電器。 變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導(dǎo)線之線圈，并且彼此以電感方式稱合一起。當(dāng)一交流電流 (具有某一已知頻率 )流于其中之一組線圈時(shí)，于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈之程度。 一般指連接交流電源的線圈稱之為「一次線圈」 (Primary coil)。而跨于此線圈的電壓稱之為「一次電 壓 .」。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈問的「匝數(shù)比」所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。 大部份的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線圈?；阼F材的高導(dǎo)磁性，大部份磁通量局限在鐵芯里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵芯二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數(shù)比相同。因此，變壓器之匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附 屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，它使得電力運(yùn)用方面更加多元化，吾人可以如是說，倘無變壓器，則現(xiàn)代工業(yè)實(shí)無法達(dá)到目前發(fā)展的現(xiàn)況。 電子變壓器除了體積較小外，在 電力變壓器 與電子變壓器二者之間，并沒有明確的分界線。一般提供 60Hz 電力網(wǎng)絡(luò)之電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個(gè)洲地區(qū)那般大的容量。電子裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能 力，其中有些部份屬放大電力者，但如與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小電力之范圍。 各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統(tǒng)正常操作 。提供系統(tǒng)中以不同電位操作部份得以電氣隔離 。對(duì)交流電流提供高阻抗，但對(duì)直流則提供低的阻抗 。在不同的電位下，維持或修飾波形與頻率響應(yīng)?！缸杩埂蛊渲兄豁?xiàng)重要概念，亦即電子學(xué)特性之一，其乃預(yù)設(shè)一種設(shè)備，即當(dāng)電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個(gè)階層時(shí)，其間即使用到一種設(shè)備 變壓器。 變壓器 利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào) 的一種電器是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾? 靜止的電磁裝置 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 25 變壓器可將一種電壓的交流電能變換為同頻率的另一種電壓的交流電能 。 電壓器的主要部件是一個(gè)鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。 變壓器原理 ： 與電源相連的線圈，接收交流電能，稱為一次繞組 ， 與負(fù)載相連的線圈，送出交流電能，稱為二次繞組 。 同時(shí)交鏈一次，二次繞組的磁通量的相量為 φm , 該磁通量稱為主磁通 補(bǔ)充變壓器工作原理： 變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯 ）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。 變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。 不計(jì)一次、二次繞組的電阻和鐵耗，其間耦合系數(shù) K=1 的變壓器稱之為理想變壓器 ， 描述理想變壓器的電動(dòng)勢(shì)平衡方程式為 ： e1(t) = N1 d φ/dt （ 42） e2(t) = N2 d φ/dt （ 43） 若一次、二次繞組的電壓、電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值均按正弦規(guī)律變化， 則有 ： 不計(jì)鐵心損失 ， 根據(jù)能量守恒原理可得 ， 由此得出一次、二次繞組電壓和電流有效值的關(guān)系 。 變壓器的結(jié)構(gòu)簡介 鐵心是變壓器中主要的磁路部分。通常由含硅量較高，厚度分別為 mm\\ mm，表面涂有絕緣漆的熱軋或冷軋硅鋼片疊裝而成 鐵心分為鐵心柱和橫片倆部分，鐵心柱套有繞組；橫片是閉合磁路之用 ， 鐵心結(jié)構(gòu)的基 本形式有心式和殼式兩種 繞組是變壓器的電路部分，它是用雙絲包絕緣扁線或漆包圓線繞成 。 變壓器的基本原理是電磁感應(yīng)原理，現(xiàn)以單相雙繞組變壓器為例說明其基本工作原理 :當(dāng)一次側(cè)繞組上加上電壓 amp。Uacute。1 時(shí)，流過電流 amp。Iacute。1，在鐵芯中就產(chǎn)生交變磁通 amp。Oslash。1，黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 這些磁通稱為主磁通，在它作用下，兩側(cè)繞組分別感應(yīng)電勢(shì) amp。Eacute。1， amp。Eacute。2。 由于二次繞組與一次繞組匝數(shù)不同，感應(yīng)電勢(shì) E1和 E2大小也不同，當(dāng)略去內(nèi)阻抗壓降后，電壓 amp。Uacute。1 和 amp。Uacute。2 大小也就不同。 當(dāng)變壓器二次側(cè)空載時(shí)，一次側(cè)僅流過主磁通的電流（ amp。Iacute。0），這個(gè)電流稱為激磁電流。當(dāng)二次側(cè)加負(fù)載流過負(fù)載電流 amp。Iacute。2 時(shí)，也在鐵芯中產(chǎn)生磁通，力圖改變主磁通，但一次電壓不變時(shí)，主磁通是不變的，一次側(cè)就要流過兩部分電流，一部分為激磁電流 amp。Iacute。0，一部分為用來平衡 amp。Iacute。2，所以這部分電流隨著 amp。Iacute。2變化而變化。當(dāng)電流乘以匝數(shù)時(shí)，就是磁勢(shì)。 上述的平衡作用實(shí)質(zhì)上是磁勢(shì)平衡作用，變壓器就是通過磁勢(shì)平衡作用實(shí)現(xiàn)了一、二次側(cè)的能量傳遞 。 變壓器技術(shù)參數(shù) 對(duì)不同類型的變壓器都有相應(yīng)的技術(shù)要求，可用相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表示 .如電源變壓器的主要技述參數(shù)有：額定功率、額定電壓和電壓比、額定頻率、工作溫度等級(jí)、溫升、電壓調(diào)整率、絕緣性能和防潮性能，對(duì)于一般低頻變壓器的主要技述參數(shù)是：變壓比、頻率特性、非線性失真、磁屏蔽和靜電屏蔽、效率等 . ： 變壓器兩組線圈圈數(shù)分別為 N1 和 N2， N1 為初級(jí)， N2 為次級(jí) .在初級(jí)線圈上加一交流電壓，在次級(jí)線圈兩端就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) .當(dāng) N2N1 時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)要比初級(jí)所加的電壓還要高，這種變壓器稱為升 壓變壓器：當(dāng) N2N1 時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)低于初級(jí)電壓，這種變壓器稱為降變壓器 .初級(jí)次級(jí)電壓和線圈圈數(shù)間具有下列關(guān)系： U1/U2=N1/N2 （ 44） 式中 n 稱為電壓比 (圈數(shù)比 ).當(dāng) n1時(shí)，則 N1N2， U1U2，該變壓器為降壓變壓器 .反之則為升壓變壓器 . 另有電流之比 I1/I2=N2/N1， 電功率 P1=P2 注意上面的式子只在理想變壓器只有一個(gè)副線圈時(shí)成立 ， 當(dāng)有兩個(gè)副線圈時(shí)P1=P2+P3,U1/N1=U2/N2=U3/N3,電流則須利用電功率的關(guān)系式去求 ,有多個(gè)時(shí)依此推類 ： 在額定功率時(shí)，變壓器的輸出功率和輸入功率的比值，叫做變壓器的效率，即 ： η=(P2247。P1)x100% 式中 η 為變壓器的效率 。P1 為輸入功率， P2為輸出功率 . 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 27 當(dāng)變壓器的輸出功率 P2等于輸入功率 P1 時(shí)，效率 η 等于 100%，變壓器將不產(chǎn)生任何損耗 .但實(shí)際上這種變壓器是沒有的 .變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損 . 銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗 .當(dāng)電流通過線圈電阻發(fā)熱時(shí)， 一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗 .由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損 . 變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面 .一是磁滯損耗，當(dāng)交流電流通過變壓器時(shí)，通過變壓器硅鋼片的磁力線其方向和大小隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部分子相互摩擦，放出熱能，從而損耗了一部分電能，這便是磁滯損耗 .另一是渦流損耗，當(dāng)變壓器工作時(shí) .鐵芯中有磁力線穿過，在與磁力線垂直的平面上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且成旋渦狀，故稱為渦流 .渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗 . 變壓器的效率與變壓器的功率等級(jí) 有密切關(guān)系，通常功率越大，損耗與輸出功率就越小，效率也就越高 .反之，功率越小，效率也就越低 . Ｃ變壓器的功率 變壓器鐵心磁通和施加的電壓有關(guān)。在電流中勵(lì)磁電流不會(huì)隨著負(fù)載的增加而增加。雖然負(fù)載增加鐵心不會(huì)飽和，將使線圈的電阻損耗增加，超過額定容量由于線圈產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)的散出，線圈會(huì)損壞，假如你用的線圈是由超導(dǎo)材料組成，電流增大不會(huì)引起發(fā)熱，但變壓器內(nèi)部還有漏磁引起的阻抗，但電流增大，輸出電壓會(huì)下降，電流越大，輸出電壓越低，所以變壓器輸出功率不可能是無限的。假如你又說了，變壓器沒有阻抗，那么當(dāng)變壓器流 過電流時(shí)會(huì)產(chǎn)生特別大電動(dòng)力，很容易使變壓器線圈損壞，雖然你有了一臺(tái)功率無限的變壓器但不能用。只能這樣說，隨著超導(dǎo)材料和鐵心材料的發(fā)展，相同體積或重量的變壓器輸出功率會(huì)增大，但不是無限大！ 變壓器的分類： 變壓器按用途可分為：輸配電用的電力變壓器，包括升、降壓變壓器等；供特殊電源用的特種變壓器，包括電焊變壓器、整流變壓器、電爐變壓器、中頻變壓器等；供測(cè)量用的儀用變壓器，包括電流互感器、電壓互感器、自耦變壓器（調(diào)壓器）等；用于自動(dòng)控制系統(tǒng)的小功率變壓器；用于通信系統(tǒng)的阻抗變換器等等。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 結(jié) 論 本文主要研究了主要以下幾個(gè)方面： （ 1）對(duì)包帶機(jī)各部分機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與了解，對(duì)其相關(guān)技術(shù)有了一定的掌握。包帶機(jī)可以在不同方向上做出所要求的動(dòng)作 . （ 2）通過全面的計(jì)算與折算，選擇了包帶機(jī)所需要的不同型號(hào)的電機(jī)，這些電機(jī)分別控制著 軸方向的運(yùn)動(dòng)，通過驗(yàn)算，證明了這些電動(dòng)機(jī)的選擇都很合理。 （ 3）選擇了不同的電氣元件，并通過電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)把這整個(gè)控制系統(tǒng)表述出來，使該系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。 （ 4）通過使用斯沃仿真系統(tǒng)，把電氣系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器，變頻器，電動(dòng)機(jī)等元件通過仿真元件 連接在一起，驗(yàn)證了該系統(tǒng)能夠正常，穩(wěn)定運(yùn)行。 黑龍江東方學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 29 參考文獻(xiàn) [1] 周小謙