立式绕线机在制造变压器绕组中的应用
摘要：变压器绕线机在变压器线圈生产的过程中，是固定的专用设备，而绕线机设备的种类也是层出不穷，若是按照变压器的电压等级分类，有绕制配电变压器高、低压线圈的自动排线绕线机和箔式线圈绕制机；若是按照容量来划分绕线设备，有大型电力变压器绕制线圈的立式绕线机和卧式绕线机。

关键词：立式绕线机；变压器绕组
引言：绕线设备是变压器高能生产的关键，因此，要根据不同需求的选择合适的绕线机，针对不同的电压以及不同的容量选取不同型号的绕线机，传统式的绕线机或是新型绕线机，只有选取了合适的绕线机，才能使变压器绕组在生产过程中平稳安全的运行。

1、常用绕线机分类
1.1立式绕线机
随着我国居民用电量的增加，推动了电力系统不断的发展与进步。

为了满足大众的需求，在现有的变压器中，容量部分的设计都是原来越大，同时这也影响着电网的安全，当然，如今大众对于用电的安全性以及可靠性都十分的重视，要求电气设备的机械性能以及抗短路能力的稳定性，因此变压器制造的质量标准也是很高，变压器的稳定性主要体现在绕线机线圈的绕制过程中，不论高压线圈，或是低压线圈，都要保证线圈上的电磁是恒定的。

线圈上的每一根电缆都要做到由内向外的紧实绕制，保证每一根电缆都能均匀绕制在线圈上，因此要求绕制的过程中，无论是轴向还是纵向都要卷紧，而立式绕线机能够通过张紧机制来控制盘线的松紧程度，将电缆自然压紧。

因此立式绕线机在现有大型变压器中的高压线圈绕制中被普遍采用。

即便是低电压下的螺旋式缠绕机制也会选择立式绕线机生产。

在变压器的正常运行过程中，立式绕线机随着变压器容量的增大而增大，进一步向大型化化设备发展，就好比说原来的立式绕线机载重能力只有20吨，而现在的立式绕线机载重能力已然发展到了40吨，有更甚者，线圈的直径也在不断的变大，350厘米在原来那可是最大是想都不敢想的直径，而现在有的线圈直径已经被开发到了400厘米，随着绕线机的不断发展，也使得变压器绕组的生产达到了一个新的水准。

新型的立式绕组装置选择采用气囊式的张紧设备，这样的方式不仅使张力的大小能够更加准确的控制，将张力大小的数值显示出来也使张力的控制更加稳定可靠。

而使用立式绕线机也要避免立式绕线机的径向跳动，只有控制好它的径向跳动，才能提高绕线机所绕线圈的尺寸精准。

使绕组生产达到一个新的水平。

进一步降低变压器的损耗、减小了变压器的局放、减轻了变压器的重量等等。

1.2卧式绕线机
卧式绕线机是变压器所配置的一种传统式绕线机，由于每一个变压器的结构组织都有差异，因此立式绕线机并不是适合所有变压器的一个设备，而是要根据不同的变压器选取不同的绕线机，比如说层式结构、多螺旋结构式线圈。

如果这种线圈采取立式绕线设备或者普通的卧式绕线设备，会导致线圈经压紧后直径变大，使线圈和纸筒间产生缝隙，导致线圈在工作过程中轴向失稳，一旦遇有轴向电磁，线圈便会受到很大的影响，严重时会在很大程度上遭受损害。

因此，卧式绕线机带有轴向、径向压紧的设备，受到许多大型变压器在线圈的生产过程中得到了广泛的使用与推广。

随着电力系统的不断发展，对变压器的性能要求也是越来越高，不论是大型变电器还是一般中小型的变压器在生产过程中，也能够适应
压紧式卧式绕线机。

由于原先的卧式绕线机是由气缸提供的压力，为了能够更加
准确地控制张紧力，现有的卧式绕线机通过伺服电机取代气缸提供压力。

同时为
了控制绕制线圈尺寸偏差在预计范围内，就要增加在线检测线圈尺寸的功能。

绕
线机要根据绕制线圈的长度以及绕线的过程，进行实时监测，避免电缆的扭曲变
形或是在绕线过程中产生了新的力，降低变压器绕组的涡流受到损耗。

因为变压
器绕线机的工作主要是在变压器绕线的加工过程中，有自动化的绕线机，当然也
有数控化的绕线机，数控化的绕线设备是目前应用较多的机型，自变压器绕线机
投入应用以来，已经过了好几代的改进与发展，不仅仅是在功能上有所进步，在
加工能力上也得到了快速的发展。

2、变压器绕组与绕线机
变压器绕线机主要由机身、机架、主轴机构和尾架支撑、机座等部件组成，
由于变压器在工作过程中要承受一定的重量压力，因此在选用绕线机时要结合工
程线圈的大小以及绕线机本身的抗压能力综合考虑，基本上绕线机的机身以及机
架都会采用承受能力较强的钢材，再根据机型的加工能力分为小型、中、大型三
类绕线机，当然，型号不同的绕线机，承重能力也不尽相同。

而变压器绕组在整个变压器的工作过程中，又扮演了怎么样的角色呢？众所
周知，绕组是变压器中的关键部分，因此绕组的制作要求相当严格，特别是在大
型变压器绕组制造的过程中，对绕组的制造要求比对一般低电压绕组的要求更高。

在绕组制作的整个过程中，对绕组的绕紧度要求更是严格，因为变压器一旦投入
使用，就需要承受因突然短路而导致的电流冲击，这就要求在设计变压器时，要
选择电流密度不高的导线，并且要保证导线的宽厚不要过大，同时还能满足绕组
的轴向压紧，具有足够的压紧力。

这么多的细节无非就是要求绕组上的电缆不仅
要卷得紧实，还要排列整齐。

3、卧式绕线机与立式绕线机的选择
使用传统的变压器绕线机，通常最先选择卧式绕线机，避免在绕线过程中由
于连续式的绕制造成“反段”现象，造成导线绕制的不紧实，甚至有些线出现了松
散下垂的现象。

当然这样的问题不常在中小型变压器绕组中出现，但对于大型变
压器绕紧绕组就是常见的问题了。

因此为了满足绕组需绕紧的要求，立式绕线机
绕制绕组比起卧式绕线机来说更加理想。

由于立式绕线机在轴向上对导线的绕制过程有张紧功能，所以它弥补了卧式
绕组缠绕松紧不一的问题，或是当绕组从水平方向向垂直方向转换时容易出现线
匝松散的缺陷，在确保绕组具有足够紧实度的基础上，更加便于操作，且能够保
证绕组的质量。

在变压器绕组进行绕制的过程中，只有认真做好绕线前的准备工作，才能使
立绕线机充分发挥出它的功能。

在绕线前，不仅要调试绕制时压紧导线装置的压力，还要根据即将绕制的绕组的直径以及高度，制作可拆卸的纸筒作为绕线使用
的支撑架，以确保绕组上的电缆能够绕紧，并且要在纸筒上均匀平等地分布若干
个小分槽。

当作绕组在绕制过程中的绝缘撑条。

立式绕线机与卧式机在变压器绕制过程中最大的不同之处就是反段导线的绕制。

在选取立式绕线机绕制绕组的时候，不仅要绕好绕组的反段，还要使用专业
的绕制工具，为了能够绕好绕组的反段，还要准备好绕制的专用工具扇形垫块。

可以通过立式绕线机的特点——正反转特性，再结合扇形垫块的使用方法完成绕
组反段的绕制。

在进行反段绕制的时候，要时刻留意绕线机在绕制过程中，是否
有线匝没有压紧的状况等等。

结束语：经过我们多年的经验总结，可以得出的结论是，在制造大型变压器的绕组过程中，立式绕线机相较于传统的卧式绕线机有了很明显的变化，立式绕线机的使用不仅能提高绕组的绕制的质量，同时还便于操作，减轻了操作人员工作强度，提高了工程质量。

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