【技术实现步骤摘要】
一种不规则超导磁体线圈绕线控制装置及方法
本专利技术涉及一种不规则线圈的绕线控制装置及方法，用于特殊形状的恒张力磁体线圈绕线控制，如超导磁体的绕线控制领域等。
技术介绍
超导线材是一种扁平带状结构的脆性材料，折损后无法恢复原态，将影响整个磁体的性能指标，因此，超导磁体线圈绕制过程中线材的弯曲半径不能太小。同时，绕制过程中线材上的张力必须合适并保持恒定。张力过大可能导致线材内部受损，甚至出现断裂；张力过小会导致线圈紧密贴合度不高，也可能出现堆积折损，从而降低磁体的整体导流和导热性能。作为超导装备的核心部件，超导磁体绕制质量的好坏直接影响超导装备的整体性能指标和使用寿命。超导磁体特殊的工作环境(低温、强磁场)和超导线材的特殊性决定了超导磁体线圈绕制工艺的特殊性，对线圈绕制过程中的张力控制和线圈贴合紧密度指标要求非常高。目前，国内外在超导磁体线圈绕制控制方法方面的研究相对较少。2012年，中船重工集团公司第七二五研究所提出了“一种恒张力无损超导绕线装置及绕线方法”，其采用卧式安装的绕线装置，通过放线盘主轴的扭矩换算...
【技术保护点】
1.一种不规则超导磁体线圈绕线控制装置，其特征在于：包括控制系统(1)以及与控制系统(1)连接的收放卷系统(2)、检测系统(3)、换层移动平台(4)和压线装置(5)；/n所述的控制系统(1)完成数值计算和恒张力控制算法的实现，调整收放线系统的运行参数，同时根据控制算法控制压线装置(5)，实现超导线在绕制的过程中导线与导线间松紧度恒定；/n所述的收放卷系统(2)包括放卷装置和收卷装置，所述的放卷装置由放卷伺服驱动器、放卷伺服电机、减速机和超导线材放线盘组成，放卷伺服驱动器驱动放卷伺服电机进行超导线材放卷；所述的收卷装置由收卷伺服驱动器、收卷伺服电机和减速机组成，收卷伺服驱动器...
【技术特征摘要】
1.一种不规则超导磁体线圈绕线控制装置，其特征在于：包括控制系统(1)以及与控制系统(1)连接的收放卷系统(2)、检测系统(3)、换层移动平台(4)和压线装置(5)；
所述的控制系统(1)完成数值计算和恒张力控制算法的实现，调整收放线系统的运行参数，同时根据控制算法控制压线装置(5)，实现超导线在绕制的过程中导线与导线间松紧度恒定；
所述的收放卷系统(2)包括放卷装置和收卷装置，所述的放卷装置由放卷伺服驱动器、放卷伺服电机、减速机和超导线材放线盘组成，放卷伺服驱动器驱动放卷伺服电机进行超导线材放卷；所述的收卷装置由收卷伺服驱动器、收卷伺服电机和减速机组成，收卷伺服驱动器驱动收卷伺服电机进行超导线材收卷；
所述的检测系统(3)包括张力传感器和张力变送器，用于采集超导线材张力，并将张力变换为电压信号传送给控制系统(1)进行计算处理，同时实时检测被绕制线缆的张力；
所述的换层移动平台(4)由换层移动平台驱动器和换层移动平台步进电机组成；
所述的压线装置(5)由压线控制器、两轴步进电机驱动器和两轴步进电机等组成，压线控制器控制步进电机驱动器驱动两轴步进电机实现压线功能；
所述的控制系统(1)上还连接有人机界面(6)，用于控制指令和参数设置，并显示装置运行数据。
2.一种不规则线圈绕线控制方法，基于权利要求1所述的绕线控制装置，其特征在于，通过保持线圈绕制过程中线材收卷速度与放卷速度的差值相对恒定和压线装置(5)作用于绕制线材的压力恒定，实现对超导线圈绕制过程中线材张力和线圈贴合紧密度的控制。
3.根据权利要求2所述的一种不规则线圈绕线控制方法，其特征在于，绕制跑道型超导磁体线圈时，包括如下步骤：
保持放卷伺服电机转速不变，对超导线材张力进行PID闭环调节，输出控制量实时调整收卷伺服电机的转速，实现线圈绕制过程中线材收卷速度与放卷速度的差值相对恒定；
压线装置(5)通过规划线材与特殊型线圈的接触点运动轨迹，同时对压线控制器的驱动转矩进行PID闭环控制，保证作用于线材的压力恒定。
4.根据权利要求3所述的一种不规则...
【专利技术属性】
技术研发人员：李争光，陈坤，谢佩韦，胡传西，贾志强，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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