一种基于多股线绕制的绕线机设计

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1、Error!Notextofspecifiedstyleindocument.一种基于多股线绕制的绕线机设计摘要电枢是电机的核心，线圈骨架和绕组是电枢最主要的元件，将绕组嵌入骨架的装配工艺过程称为嵌线工艺。电枢嵌线工艺是电机制造过程中至关重要的工艺环节。但受限于国内生产厂家的嵌线工艺和技术条件，目前的绕线机大都只能生产单股线大槽口少磁极的电机产品。因此，需要设计一种针对多股线小槽口电枢进行生产的新型绕线机。本文对该绕线机开展了相关的绕制原理研究，研制了绕线原理样机，并对其运动学与动力学作了相关研究。通过对绕线机的平行排线原理、抽紧原理、绕线原理、嵌线原理、换槽原理进行几何

2、运动学分析，本文完成对该绕线机的总体方案设计。并在此基础上，对原理机的绕线子系统与排线子系统的机械结构进行了介绍。为了提高绕线机本体控制系统的智能性与灵活性，本文对绕线机本体控制系统硬件进行了研究。在基于意法半导体的STM32F103ZET6处理器平台上构建基于CAN总线的控制系统架构，对绕线机本体系统的主控制部分、运动控制部分和传感采集部分的硬件电路进行分别设计，使得绕线机控制系统更具模块化。移植μC/OS-Ⅱ嵌入式实时系统，并在该系统上进行绕线机本体控制系统软件设计。同时，本文在Qt平台上进行了基于串口通信的上位机控制台软件开发，以实现绕线机的人机交互。本文还对绕线机

3、的运动学与动力学模型进行了理论研究，建立了绕线机的运动学模型与仿真分析，同时对绕线机的动力学进行了建模，实现了对绕线机的绕线速度与张力波动响应的理论分析。大量实验表明，论文设计及实现的绕线机在槽数为51且槽口仅为2mm的电动自行车电机转子上，实现了对八股绕组进行同时绕制，解决了现有技术中在小槽口的电机转子进行多股绕组绕线难的问题。关键词：绕线机；ARM，CAN总线，Qt，多传感器AbstractArmatureisthecoreofthemotor.Bobbinandwindingarethemostimportantelementsofthearmature.Theas

4、semblyprocessofwindingembeddedinthebobbiniscalledembeddingtechnology.Motorarmatureembeddingtechnologyisavitalpartofprocessingprocedureinthemanufacturingprocess.Butlimitedtoembeddingtechnologyofthedomesticmanufacturersandtechnicalconditions,mostofthecurrentwindingmachinecanonlyproduceasing

5、lestrand,largenotchandlesspolemotorproducts.Therefore,wedesignakindofnewwindingmachineforproductioninmultistrandarmature.Thispapercarriedoutaresearchofkeytechnologiesaboutwindingmachine,developedawindingprototypeandmadeitskinematicsanddynamicsstudies.Bythegeometrykinematicanalysisofitspri

6、ncipleofparallelcable,tighteningprinciple,windingprinciple,embeddingprincipleandtheprincipleofchangingslot,wecompletetheoveralldesignofthewindingmachine.Onthisbasis,themechanicalstructureofthewindingsubsystemandcablemachinesubsystemswereintroduced.Inordertoimprovetheintelligenceandflexibi

7、lityofthecontrolsystemofwindingmachine,westudiedthewindingmachinebodycontrolhardwaresystem.BasedontheprocessorplatformofSTM32F103ZET6,weconstructacontrolsystemarchitecturewhichisbasedontheCANbus.Furthermore,thehardwarecircuitdesignofthewindingmachinebodycontrolsyste