在大型电力变压器的制造过程中,线圈绕组的绕制是其中非常关键的环节,更紧实、规整的线圈绕组对其机械强度和抗短路能力都有很大的提高,而目前使用的大部分绕线机在绕线过程中及绕线结束后都需要对线圈进行额外的人工整形,整体设备自动化程度低而生产效率不高。因此,开发研制性能优良的大型变压器绕线机具有重要意义。受保定天威卓创电工设备科技有限公司委托,设计高效稳定可靠的大型变压器绕线机。针对绕线机主轴技术、绕制压紧力与绕组质量关系以及压紧力的控制等关键技术进行研究。依据线圈绕制原理和工艺流程提出了大型变压器绕线机的总体设计方案,包括机械结构方案和电气控制方案。从机械上,简化了传统变压器绕线机复杂的结构,在电气控制方面,实现了电机启停时的稳定性,确保线圈在绕制过程中松紧程度均匀。对大型变压器绕线机关键部分主轴系统和压紧装置的主要功能部件的类型和参数进行了计算和选择。绕线机的压紧装置可以在线圈绕制过程中通过压紧装置对线圈的轴向、辐向提供实时压紧力,能有效地提高线圈绕制的紧密度。基于有限元协同仿真软件ANSYS对绕线机的核心部件压紧装置进行了静力学分析,并基于分析结果对其进行了结构优化。绕组成形过程中,随着层数和匝数的增加其所需的轴向压紧力和辐向压紧力也随之变化,通过分析实验数据发现在绕组的质量要求范围内线圈绕制压紧力的大小有一个最大值和一个最小值,并取绕制压紧力与层数及匝数近似成正比关系最为合理。所设计的大型变压器绕线机为基础的样机已完成了初步的调试,结果显示该绕线机各项性能参数均满足设计要求,运行稳定高效,能够绕制出紧密、规整的变压器线圈。