扫描电子显微镜中的漆包线绕组

扫描电子显微镜其主要组成部分：电子光学系统、信号收集处理系统、真空系统、图像处理显示和记录系统、电源系统和计算机控制系统等组成。而其中核心部分为电子光学系统，其主要由电子枪、电磁聚光镜、光阑、扫描系统、消像散器、物镜和各类对中线圈组成.

         协普®绕线机作为专业的精密绕线方案解决供应商，我们重点关注其中电磁聚光镜，物镜及消像散器，因为其主要部件构成是漆包线绕组，而且其绕组的精度与一致性与扫描电子显微镜的成像质量高度相关。

电磁透镜线圈.

电磁透镜主要是对电子束起约束汇聚作用，可以将它看作是光学中的凸透镜。由于电子束在旋转对称的磁场中会受到洛伦兹力的作用，从而产生聚焦作用。所以能产生这种旋转对称而非均匀磁场并使得电子束聚焦成像的漆包线绕组线圈的质量就显得非常重要。

     磁透镜中的漆包线绕组线圈，当电流通过线圈的时，极靴被磁化，并在心腔内建立磁场，对电子束产生聚焦作用。磁透镜中的漆包线绕组有两种，分别为聚光镜漆包线绕组和物镜漆包线绕组，靠近电子枪的透镜是聚光镜漆包线绕组，靠近试样的是物镜漆包线绕组。一般聚光镜是强励磁透镜漆包线绕组，强励磁透镜漆包线绕组匝数多，呈圆柱状多层排列，要求旋转对称性好

     随着我国社会的发展与科技的进步，各行各业对高频高压类特殊电源的需求日益提升，高频高压电源生产制造中的主要核心工艺是层间绝缘式高压包线圈的绕制，而层间绝缘式高压包线圈绕制的技术水平依赖于线圈绕线机的技术水平。但目前，国内的层绕式高压包线圈绕线机自动化程度低，加工质量与生产效率差，且无法实现漆包线、绝缘带的自动排布；除此之外，漆包线张紧力控制技术落后，绝缘带绕制的过程中输送速度的加快、半径的变化以及绕制主轴的径向跳动与轴向窜动都会导致漆包线张紧力突然变化，致使层间绝缘式高压包线圈的匝与匝之间排偏离理想值，绕制的层间绝缘式高压包线圈质量低下。在此背景下，本公司着手研制高压包线圈绕线机及漆包线张紧力控制系统，主要研究内容如下：

                           

     首先分析层绕式高压包线圈绕线机的工艺过程，确定层绕式高压包线圈绕线机机械结构，并介绍漆包线张紧力控制相关概念；其次设计层绕式高压包线圈绕线机自动排线控制系统，研究排线滞后角度对层间绝缘式高压包线圈质量的影响，分析排线的轨迹。针对层绕式高压包线圈绕线机在漆包线绕制排列过程中对电机控制算法要求较高的特点，对多电机协同控制进行分析，并且结合项目实际需求选择参数进行 MATLAB 仿真并优化， 设计层绕式高压包线圈绕线机多电机协同控制方案；然后以层绕式高压包线圈绕线机绝缘层收放卷系统为研究对象，对系统机械模型进行动力学分析。

协普®大型电力变压器绕线机的优化设计

   在制造电力变压器的时候，绕制变压器线圈是一个超重要的步骤，你想想，变压器线圈绕得更牢靠、整齐一点，变压器的强度和防护短路能力都能大大提高。但现在的变压器绕线机大多都得靠人工来对线圈进行额外整理，整个设备自动化程度低，生产效率也不高，所以，研发一台优秀的大型变压器绕线机对我们公司来说是至关重要的事情。

                                   

    我们对变压器绕线机的主轴技术、压紧力与绕组质量之间的关系以及压紧力的控制等关键技术进行了深入研究。根据变压器绕制原理和工艺流程，我们提出了一整套大型变压器绕线机的整体设计方案，包括机械结构和电气控制。从机械上来说，我们简化了传统变压器绕线机的复杂结构。而在电气控制方面，我们确保电机启停时的稳定性，保证绕组线圈在绕制过程中的松紧度均匀。对于变压器绕线机的核心部件——主轴系统和压紧装置，我们进行了类型和参数的计算和选择。通过压紧装置，我们能够在变压器绕组线圈绕制的过程中提供实时的轴向和辐向压紧力，这对于提高绕组的紧密度非常有效。

    我们还利用了有限元对绕线机的辐向压紧装置进行了静力学分析，并根据分析结果进行了结构优化。我们发现，随着绕组层数和匝数的增加，所需的轴向和辐向压紧力也会相应变化。通过分析实验数据，我们发现在绕制质量要求范围内，绕制压紧力有一个最大值和一个最小值，而将绕制压紧力与层数及匝数近似成正比关系是最合理的选择。

    我们公司开发的大型变压器绕线机已经初步调试完毕并投入市场。经过测试，这台变压器绕线机各项性能参数都符合设计要求，运行稳定高效。它能绕制出紧密规整的变压器绕组线圈，而且得到了市场的充分肯定。

   电力变压器作为电网设备，通过变压器绕组线圈间的电磁感应进行电压的转换。随着市场的不断发展，对变压器的制造水平提出了更高的要求，市场需要更节能、高效的变压器。因此，变压器制造工艺的优化显得尤为关键质量和性能都取决于工艺设备。变压器绕线机的技术水平直接反映了变压器的制造水平。因此，加快变压器绕线机的开发是提高变压器性能的重要保障。

由于这些由精密绕线机绕制的极化线栅没有底层基板，因此它们的优点是不受基板相关的色散和吸收影响，并且在传输时也不会出现光束偏差。这提供了一种薄、紧凑和通用的偏振元件，在广泛的传输范围内具有高度偏振。

目前，我国使用的极化线栅因为没有专业的绕线机，大多数为进口极化线栅，价格昂贵；而国内加工线栅的方法主要以人工缠绕为主，精度较低，生产周期较长。同时，国内外的绕线机主要应用在电子元器件、传感器等，控制变量较为单一，且主要控制方式多为紧密排布，即使是高精度绕线机，也少有针对极化线栅的等间距排布，所以精度不能达到其需要的要求。因此，协普绕线机成功克服极化线栅精密缠绕技术显得极为重要。