[发明专利]R型变压器铁芯展开带数控剪裁曲线补正方法

说明书

技术领域

本发明应用于变压器铁芯制造领域，针对R型变压器铁芯展开带卷绕成形中由于铁芯的质量或截面直径不达标而造成的废品率过高的问题，本发明提供一种R型变压器铁芯展开带数控裁剪曲线补正方法。通过对R型铁芯展开带数控裁剪曲线补正方法中相关参数修正，从而实现对铁芯质量和截面直径补偿，解决由于铁芯质量和截面直径不达标而造成的废品率过高的问题。

背景技术

R型变压器具有漏磁小，磁导率高，激磁电流小，损耗低，温升低，结构紧凑，重量轻，体积小，无噪音，绝缘性能优良等优点。R型变压器以其独特的性能在电子技术中得到了广泛的应用。R型圆截面卷铁芯是R型变压器中重要部件，其制造质量的优劣直接关系到产品性能的好坏，而铁芯展开带的曲线开料是制造铁芯的关键技术，准确的进行曲线开料需要一种完备的展开带数控剪裁曲线算法。

目前针对R型变压器铁芯数控裁剪曲线算法都不够完备。一方面，算法的扩展性不强，只能适用于某一种铁芯；另一方面，对铁芯质量和截面长度的修正补偿方面没有足够的重视，当展开带的质量和形状不合格的时候，不能在加工过程中进行人为地修正，往往导致废品率提高的后果。因此，本发明从R型变压器的结构特征出发，建立并优化R型铁芯截面和展开带裁剪曲线的数学模型，提出一套完备灵活的铁芯展开带剪裁曲线补正方法，通过该方法可以在加工中对铁芯的质量和截面直径进行修正补偿，提高了产品合格率。

发明内容

本发明的目的在于针对已有的技术存在的缺陷，提供一种R型变压器铁芯展开带数控裁剪曲线补正方法，实现对铁芯质量和截面直径补正，解决由于铁芯质量和截面直径不达标造成的废品率过高的问题。

为了达到上述目的，本发明的构思是：发明所要解决的技术问题是为数控系统裁剪铁芯展开带提供插补数据并能够对截面直径和质量不达标的铁芯的进行人为的修正补偿。为此提供了一种R型变压器铁芯展开带剪裁曲线补正方法，该方法根据铁芯的卷绕特点建立并优化了展开带裁剪曲线的数学模型，从加工中可能出现的铁芯质量和截面直径不达标的问题出发，设计了修正铁芯质量和铁芯截面直径的方法，可以根据该补正方法进行人为的修正补偿，从而使铁芯质量和截面直径达到合格的范围。

根据上述发明构思，本发明的技术方案是：一种R型变压器铁芯展开带数控剪裁曲线补正方法，其特征在于具体操作步骤如下：

1)初始数据的输入；

2)对数控系统建立R型铁芯展开带数控剪裁曲线的数学模型；

3)截面直径补正；

4)铁芯重量补正；

5)截面直径微调；

6)补正数据的输出。

上述各步骤详述如下：

1)初始数据的输入

建立R型铁芯展开带数控剪裁曲线的数学模型需要以下初始数据：卷绕圈数An、材料厚度t、铁芯长度L、铁芯宽度W、截面直径D、重叠厚度T、起始宽度B，材料密度ρ。

2)对数控系统建立R型铁芯展开带数控裁剪曲线的数学模型

R型铁芯展开带的轮廓曲线是一条由窄到宽、再由宽到窄，连续均匀变化的三次样条曲线，这样的展开带卷绕在一个长方形的芯块上形成了近似圆形的截面。建立展开带数控裁剪曲线的数学模型关键是要找到展开带的宽度随长度变化的规律。为了使算法更简洁，采用把长方形等效成圆的思想。即把芯块的周长C等效成是一个圆的周长，并求出其半径，即得到输入半径R₀＝C/2π。这样就可以把铁芯看成在半径为R₀的等效圆上卷绕而成，每增加一圈，半径增加一个材料厚度。这样建立展开带轮廓曲线长度的数学模型时，只需要考虑输入半径R₀和卷绕圈数An，使算法更加简洁。

建立展开带数控裁剪曲线的数学模型：

芯块的周长C：C＝2(L+W)

输入半径R₀：R₀＝C/2π

铁芯第i圈的长度l(i)：l(i)＝2(L+W)+2π×i×t＝2π(R₀+i×t)

铁芯第i圈时用料长度ll(i)：

ll(i)＝l(1)+l(2)+…+l(i)                      式(1)

铁芯展开带总长度All为：All＝l(1)+l(2)+…+l(An)

铁芯展开带数控裁剪曲线的每圈宽度从铁芯截面中得出，截面形状的尺寸参数主要有截面直径D，重叠厚度T，和起始宽度B。