Hoe zorgt een moderne transformatorfolie wikkelmachine voor een zeer nauwkeurige laagopstelling en spanningsregeling?

Hoe zorgt een moderne transformatorfoliewikkelmachine voor een zeer nauwkeurige laaguitlijning en spanningsregeling?

De productie van hoogwaardige folie-gewikkelde transformatoren hangt volledig af van de precisie en consistentie van het wikkelproces. Omdat foliewikkelingen inherent kort en breed zijn, kunnen zelfs kleine verkeerde uitlijningen of inconsistente spanningen leiden tot catastrofale storingen, waaronder interne kortsluitingen, ongelijke stroomverdeling of structurele instorting tijdens foutcondities. De fundamentele vraag voor fabrikanten is: Hoe gebruikt een moderne, geautomatiseerde transformatorfoliewikkelmachine geavanceerde technologie om de zeer nauwkeurige laaguitlijning en consistente spanningsregeling te garanderen die nodig zijn voor de integriteit van de spoel?

Het bereiken van perfectie bij het foliewikkelen vereist het beheersen van de controle van twee belangrijke materialen: de geleiderfolie en de tussenlaagisolatie, tegelijkertijd en over brede breedtes.

Zeer nauwkeurige laaguitlijning (randgeleiding):

De meest kritische uitlijningsparameter is het handhaven van de exacte axiale positie van de foliestrips. Zelfs een fractie van een millimeter verkeerde uitlijning kan scherpe randen of openingen creëren die de isolatie verzwakken en leiden tot gedeeltelijke ontlading of kortsluiting. Moderne foliewikkelmachines gebruiken geavanceerde randgeleidingssystemen om natuurlijke variaties in de aangevoerde foliebreedte en de mechanische uitloop van de machinecomponenten tegen te gaan.

Deze systemen gebruiken contactloze sensoren, meestal laserpositiesensoren met hoge resolutie of ultrasone sensoren, om continu de precieze randpositie van de geleiderfolie te bewaken terwijl deze op de doorn wordt gevoerd. De sensoren voeden gegevens in realtime naar een snelle programmeerbare logische controller (PLC). Deze controller stuurt op zijn beurt precisie lineaire actuatoren aan om onmiddellijke, microscopische laterale correcties aan te brengen op de folie-afwikkelaar. Dit gesloten-lus-feedbackmechanisme zorgt ervoor dat de folierand binnen de gespecificeerde tolerantie (vaak minder dan $pm 0,1 text{mm}$) blijft gedurende de gehele wikkelcyclus, waardoor perfect gladde en precieze spoelranden worden gegarandeerd die essentieel zijn voor langdurige diëlektrische prestaties.

Consistente spanningsregeling:

Het handhaven van de juiste wikkelspanning is even cruciaal. Als de spanning te hoog is, kan de folie vernauwen, waardoor het dwarsdoorsnedeoppervlak wordt verkleind en de geleider wordt verzwakt, of kan de isolatie overmatig worden uitgerekt en beschadigd raken. Als de spanning te laag is, zal de wikkeling zacht zijn, wat leidt tot een slechte mechanische stabiliteit die beweging en falen onder kortsluitingskrachten kan toestaan.

Geavanceerde foliewikkelmachines gebruiken geavanceerde, elektronische spanningsregelsystemen die verder gaan dan eenvoudige mechanische remmen. Deze systemen omvatten doorgaans:

Dancer Arm Feedback: Een verzwaarde of luchtgedempte dancer arm rijdt op de geleider en het isolatiemateriaal. De positie van deze arm geeft een fysieke, realtime indicatie van de spanning en de aanvoersnelheid van het materiaal.

Load Cell Technology: Zeer nauwkeurige load cells worden vaak direct in het materiaalpad opgenomen om een directe, elektronische meting te leveren van de werkelijke kracht (spanning) die op de foliestrip wordt uitgeoefend.

Gesloten-lus-koppelregeling: De load cell- of dancer arm-gegevens worden teruggevoerd naar een speciale spanningsregelaandrijving. Deze aandrijving past vervolgens het koppel van de folie-afwikkelaar motor elektronisch aan. In tegenstelling tot mechanische remmen, die inconsistent kunnen zijn als gevolg van wrijving en slijtage, biedt elektronische koppelregeling soepele, onmiddellijke en herhaalbare aanpassingen over het gehele snelheidsbereik, waarbij de spanning binnen een minimale tolerantie wordt gehandhaafd vanaf het begin tot het einde van de spoel.

Verder moet de machine de veranderende kenmerken van de foliespoel beheren, met name de afnemende diameter en de toenemende rotatiesnelheid die nodig is om een constante lineaire snelheid te handhaven. Het spanningsregelsysteem moet dynamisch berekenen en aanpassen voor deze traagheidswijziging, zodat de spanning constant blijft, ongeacht de huidige diameter van de spoel.

Door contactloze lasermeting voor randgeleiding naadloos te integreren met geavanceerde elektronische load cells voor spanningsregeling, bereikt een moderne transformatorfoliewikkelmachine de nodige precisie en consistentie. Dit niveau van geautomatiseerde controle minimaliseert de afhankelijkheid van de operator, maximaliseert het materiaalgebruik en, het allerbelangrijkste, zorgt ervoor dat elke geproduceerde spoel de uniforme structuur en mechanische integriteit bezit die nodig zijn voor langdurige, hoogrendementstransformatorwerking.