Τεχνολογία περιέλιξης πηνίων

Σεηλεκτρολογία,περιέλιξη πηνίουείναι η κατασκευή τουηλεκτρομαγνητικά πηνία. Τα πηνία χρησιμοποιούνται ως συστατικά των κυκλωμάτων, και για να παρέχουν το μαγνητικό πεδίο των κινητήρων, των μετασχηματιστών και των γεννητριών, και στην κατασκευήηχείακαιμικρόφωνα. Το σχήμα και οι διαστάσεις μιας περιέλιξης έχουν σχεδιαστεί για να ικανοποιούν τον συγκεκριμένο σκοπό. Παράμετροι όπωςεπαγωγή,Συντελεστής Q, η αντοχή της μόνωσης και η αντοχή του επιθυμητού μαγνητικού πεδίου επηρεάζουν σημαντικά το σχεδιασμό των περιελίξεων πηνίου. Η περιέλιξη πηνίου μπορεί να δομηθεί σε διάφορες ομάδες σχετικά με τον τύπο και τη γεωμετρία του πηνίου τραύματος. Η μαζική παραγωγή ηλεκτρομαγνητικών πηνίων βασίζεται σε αυτοματοποιημένα μηχανήματα.

Γραμμική περιέλιξη

Στη μέθοδο γραμμικής περιέλιξης, μια περιέλιξη παράγεται με περιέλιξη του σύρματος σε ένα περιστρεφόμενο σώμα πηνίου, εξαρτήματα ή διάταξη μεταφοράς πηνίου ή πηνίου. Το σύρμα τραβιέται από ρολό τροφοδοσίας που περιέχει 400 κιλά σμάλτου χαλκού. Το σύρμα τροφοδοτείται μέσω ενός σωλήνα καθοδήγησης. Πριν ξεκινήσετε την πραγματική διαδικασία περιέλιξης, το καλώδιο είναι τοποθετημένο σε ένα στύλο ή μια συσκευή σύσφιξης του σώματος του πηνίου ή της συσκευής περιέλιξης.

Με τη γραμμική κίνηση τοποθέτησης του σωλήνα καθοδήγησης σύρματος, το εξάρτημα που τυλίγεται περιστρέφεται κατά τρόπο ώστε το σύρμα να διανέμεται σε όλο τον χώρο περιέλιξης του σώματος του πηνίου. Η περιστροφική κίνηση καθώς και η κίνηση τοποθέτησης επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας κινητήρες ελεγχόμενους από υπολογιστή. Σε σχέση με μία περιστροφή του άξονα περιστροφής και ανάλογα με τη διάμετρο του σύρματος, ο εγκάρσιος άξονας του σωλήνα καθοδήγησης κινείται ανάλογα (εγκάρσιο βήμα).

Με αυτόν τον τρόπο, μπορούν να επιτευχθούν ταχύτητες περιστροφής έως και 30.000 1 / λεπτό, ειδικά κατά την επεξεργασία λεπτών καλωδίων. Ανάλογα με τη διάμετρο περιέλιξης, επιτυγχάνονται ταχύτητες σύρματος έως 30m / s κατά τη διάρκεια της διαδικασίας περιέλιξης. Τα εξαρτήματα που πρόκειται να τυλιχτούν τοποθετούνται σε συσκευές περιέλιξης. Οι συσκευές περιέλιξης συνδυάζονται με κινούμενους άξονες που δημιουργούν την κίνηση περιστροφής. Δεδομένου ότι η μεταφορά του καλωδίου στην περιοχή περιέλιξης πρέπει να γίνεται όσο το δυνατόν πιο ομοιόμορφα, ο άξονας περιστροφής και ο άξονας διέλευσης λειτουργούν συγχρόνως κατά τη διάρκεια της διαδικασίας περιέλιξης.

Για να είναι σε θέση να ελέγχουν τις θέσεις του ακροφυσίου καθοδήγησης σύρματος σε σχέση με το στοιχείο που πρόκειται να τυλιχτεί, ακόμη και με διαφορετικές γεωμετρικές συνιστώσες, συνήθως χρησιμοποιούνται τρεις μέθοδοι άξονες CNC για τη μέθοδο με ένα ακροφύσιο καθοδήγησης σύρματος.

Αυτό επιτρέπει τον τερματισμό για την περιστροφή των στύλων αμαξώματος (οι στύλοι προορίζονται επίσης να κάνουν επαφές με συγκόλληση ή συγκόλληση): Αφήνοντας τους τρεις άξονες να λειτουργούν με τρόπο που μια σπειροειδής κίνηση του ακροφυσίου καθοδήγησης σύρματος γύρω από τα αρχικά αποτελέσματα στύλου περιέλιξης είναι δυνατόν να διορθώσετε το καλώδιο έναρξης ή τερματισμού ενός πηνίου με τον τερματισμό. Για να διατηρηθεί το καλώδιο που διδάσκεται κατά την αλλαγή του προϊόντος, στερεώνεται σε έναν πείρο στάθμευσης του μηχανήματος.

Αυτός ο πείρος στάθμευσης καλωδίων μπορεί να είναι είτε ένας σφιγκτήρας είτε ένα αντίγραφο μιας θέσης που τυλίγεται στο πηνίο παρόμοια με τη διαδικασία τερματισμού. Πριν ξεκινήσει η περιέλιξη και μετά τον τερματισμό του στύλου του καλωδίου εκκίνησης, το καλώδιο στον πείρο στάθμευσης πρέπει να κοπεί. Αυτό συμβαίνει ανάλογα με το πάχος του σύρματος σχίζοντας ή κόβοντας.

Σύρματα από σμάλτο χαλκού έως διάμετρο περίπου 0,3 mm μπορεί να σκιστεί κανονικά από ένα σκισίμα που διέρχεται κοντά στη θέση του πηνίου ή το ίδιο το ακροφύσιο καθοδήγησης σύρματος. Το σημείο διαχωρισμού θα πρέπει να είναι πολύ κοντά στο στύλο του πηνίου, ώστε να μην παρεμποδίζεται μια μεταγενέστερη διαδικασία επαφής (συγκόλληση, συγκόλληση κ.λπ.).

Δεδομένου ότι όλες οι κινήσεις κατά την περιέλιξη κατευθύνονται μέσω αξόνων CNC, είναι δυνατόν να επιτευχθούν άγριες περιελίξεις, ορθοκυκλικές περιελίξεις ή άλλες γεωμετρίες περιέλιξης (π.χ. διασταυρούμενα πηνία). Ο έλεγχος οδηγού καλωδίων μπορεί συχνά να εναλλάσσεται μεταξύ συνεχούς και βαθμιαίας κίνησης.

Λόγω του διαχωρισμού μεταξύ του οδηγού σύρματος και της περιστροφής του εξαρτήματος που πρόκειται να τυλιχτεί, η διαμόρφωση του προϊόντος και του οδηγού καλωδίων μπορεί να αναπαραχθεί στην τεχνολογία γραμμικής περιέλιξης. Επομένως, είναι δυνατό, π.χ., να τυλίγονται ταυτόχρονα σε 20 άξονες. Αυτό καθιστά τη μέθοδο γραμμικής περιέλιξης μια πολύ αποτελεσματική διαδικασία δεδομένου ότι ο χρόνος κύκλου για την παραγωγή ενός εξαρτήματος προκύπτει από το πηλίκο του χρόνου κύκλου διαδικασίας περιέλιξης και τον αριθμό των χρησιμοποιημένων αξόνων. Η τεχνολογία γραμμικής περιέλιξης εφαρμόζεται συχνά αποτελεσματικά όταν πρέπει να τυλιχτούν σώματα πηνίου χαμηλής μάζας.

Άνεμος Flyer

Στη μέθοδο περιέλιξης του φυλλάδιο, μια περιέλιξη παράγεται τροφοδοτώντας το σύρμα μέσω ρολού ή μέσω ακροφυσίου που είναι προσαρτημένο σε ένα φυλλάδιο που περιστρέφεται σε ένα συγκεκριμένο

απόσταση από το πηνίο. Το σύρμα τροφοδοτείται από τον άξονα του φυλλαδίου. Για να τυλίγεται το τύλιγμα του εξαρτήματος, πρέπει να στερεωθεί μέσα στην περιοχή περιέλιξης του φυλλαδίου. Είναι απαραίτητο το σύρμα να στερεώνεται έξω από το φυλλάδιο οποιαδήποτε στιγμή της διαδικασίας περιέλιξης. Η στερέωση του σύρματος καθίσταται δυνατή κανονικά με τη διαδοχική μέθοδο περιέλιξης (που χρησιμοποιείται συχνά σε περιστροφικούς πίνακες ευρετηρίου): Στην περιφέρεια του τραπεζιού υπάρχουν συνδετήρες σύρματος ή εκτροπές σύρματος που επιτρέπουν ένα τράβηγμα μαζί και μαζί του μια στερέωση του σύρματος. Αυτό θα επιτρέψει μια πολύ γρήγορη αλλαγή εξαρτήματος, δεδομένου ότι δεν απαιτείται ξεχωριστή εναπόθεση του καλωδίου σε ένα συνδετήρα καλωδίων στο μηχάνημα.

Επειδή το τελευταίο κατευθυνόμενο σημείο του σύρματος βρίσκεται σε ένα ακροφύσιο ή ρολό ενός βραχίονα ιπτάμενου που κινείται σε μια σταθερή κυκλική διαδρομή που μπορεί να μετατοπιστεί μόνο σε κατεύθυνση τοποθέτησης, είναι αδύνατη η ακριβής τοποθέτηση κοντά στην επιφάνεια του πηνίου. Ως αποτέλεσμα, δεν είναι εύκολο να ξαπλώσετε με σαφήνεια ή ακόμη και να τερματίσετε τα καλώδια έναρξης και τερματισμού στο εξάρτημα που θα τυλιχτεί. Αλλά είναι σίγουρα δυνατό να παραχθούν επίσης ορθοκυκλικά πηνία με τη διαδικασία περιέλιξης του φυλλαδίου. Εδώ, μια αυτοκαθοδηγούμενη συμπεριφορά του σύρματος στην επιφάνεια του πηνίου είναι ένα πλεονέκτημα.

Καθώς το εξάρτημα που πρόκειται να τυλιχτεί πρέπει να παρουσιάζεται μόνο στη θέση περιέλιξης και διαφορετικά δεν χρειάζεται να κάνει καμία κίνηση κατά τη διαδικασία περιέλιξης, μπορούν επίσης να κατασκευαστούν πολύ ογκώδη και τεράστια προϊόντα. Ένα παράδειγμα είναι οι ρότορες των ηλεκτρικών κινητήρων (τεχνολογία περιέλιξης ρότορα, ειδική μορφή της διαδοχικής μεθόδου περιέλιξης): Το σύρμα συγκρατείται από ένα κλιπ στερεωμένο στο μηχάνημα κατά τη διάρκεια της αλλαγής εξαρτήματος. Δεδομένου ότι οι ρότορες αποτελούνται συχνά από βαριά, διάτρητα μεταλλικά φύλλα, η τεχνολογία περιελίξεως με φυλλάδια έχει ιδιαίτερο πλεονέκτημα από την άποψη αυτή. Δεδομένου ότι το φυλλάδιο δεν μπορεί να κατευθύνεται άμεσα στην περίπτωση της τεχνολογίας περιέλιξης του ρότορα, το σύρμα οδηγείται κατά μήκος γυαλισμένων οδηγών μπλοκ στην αντίστοιχη εγκοπή ή σχισμή. Τα ειδικά μανίκια καλωδίωσης εξασφαλίζουν τη σωστή θέση καλωδίου στους ακροδέκτες του Commutators.x

Τεχνολογία περιέλιξης με βελόνες

Για να τυλίγονται αποτελεσματικά τα παπούτσια πόλων που βρίσκονται κοντά σε ηλεκτρονικά μεταλλαγμένους τριφασικούς κινητήρες, θα επικαλυφθούν με μόνωση και θα τυλιχθούν απευθείας με τη μέθοδο περιέλιξης της βελόνας. Μια βελόνα με ακροφύσιο που είναι τοποθετημένη σε ορθή γωνία προς την κατεύθυνση της κίνησης κινείται σε μια ανυψωτική κίνηση περνώντας τα στάτη πακέτα μέσω του καναλιού αυλάκωσης μεταξύ των δύο γειτονικών πόλων του κινητήρα για να ρίξει το καλώδιο στην επιθυμητή θέση. Στη συνέχεια, ο στάτης περιστρέφεται στο σημείο αναστροφής στην κεφαλή περιέλιξης με ένα βήμα δοντιού έτσι ώστε η προηγούμενη διαδικασία να μπορεί να εκτελεστεί ξανά με αντίστροφη σειρά. Με αυτήν την τεχνολογία περιέλιξης μπορεί να πραγματοποιηθεί μια συγκεκριμένη δομή στρώματος. Το μειονέκτημα είναι ότι πρέπει να υπάρχει απόσταση μεταξύ δύο γειτονικών πόλων με μέγεθος τουλάχιστον της διαμέτρου του ακροφυσίου. Η διάμετρος του ακροφυσίου είναι περίπου τρεις φορές η διάμετρος του καλωδίου περιέλιξης. Ο χώρος μεταξύ δύο παρακείμενων πόλων δεν μπορεί επομένως να γεμίσει πλήρως.

Ένα πλεονέκτημα της τεχνολογίας περιέλιξης με βελόνες είναι το γεγονός ότι το στήριγμα βελόνας που φέρει το ακροφύσιο καθοδήγησης σύρματος κανονικά συνδέεται με ένα σύστημα συντεταγμένων CNC. Αυτό επιτρέπει την κίνηση του ακροφυσίου μέσω του χώρου προς τον στάτορα. Με αυτόν τον τρόπο, είναι επίσης δυνατό να εκτελεστεί μια κίνηση τοποθέτησης εκτός από την κανονική κίνηση ανύψωσης και την περιστροφή του στάτορα. Ωστόσο, μια στοχευμένη τοποθέτηση του σύρματος είναι δυνατή μόνο σε περιορισμένη έκταση αφού το σύρμα τραβιέται υπό γωνία 90 ° από το ακροφύσιο καθοδήγησης σύρματος με αποτέλεσμα μια απροσδιόριστη διόγκωση.

Η ανακατεύθυνση 90 ° του καλωδίου κατά την έξοδο από την κοίλη βελόνα τονίζει το σύρμα πολύ και καθιστά δύσκολη την περιτύλιξη καλωδίων χαλκού με διάμετρο μεγαλύτερη από 1 mm με λογικό τρόπο. Η ορθοκυκλική περιέλιξη με βελόνα συνεπώς είναι δυνατή μόνο εν μέρει μόνο για αυτές τις εργασίες περιέλιξης.

Επειδή το ακροφύσιο καθοδήγησης μπορεί να μετακινηθεί ελεύθερα σε όλο το δωμάτιο, είναι πιθανό το ακροφύσιο να τερματίσει το καλώδιο στα σημεία επαφής εάν είναι εξοπλισμένο με μια επιπλέον περιστρεφόμενη συσκευή. Όπως στην περίπτωση της συμβατικής τεχνολογίας γραμμικής περιέλιξης, ένας πείρος επαφής ή μια επαφή αγκίστρου μπορεί να τερματιστεί για την ηλεκτρική σύνδεση και για τη διασύνδεση των μονών πόλων σε σύνδεση αστέρα ή δέλτα.

Τοροειδής τεχνολογία περιέλιξης πυρήνα

Με την τεχνολογία περιέλιξης του τοροειδούς πυρήνα δημιουργείται ένα ηλεκτρικό πηνίο ή περιέλιξη με την περιέλιξη ενός ηλεκτρικού αγωγού (π.χ. σύρμα χαλκού) μέσω του κυκλικού δακτυλίου και την κατανομή του ομοιόμορφα στην περιφέρεια (Τοροειδείς επαγωγείς και μετασχηματιστές, τοροειδείς πνιγμοί).

Πριν ξεκινήσει η περιέλιξη, το Toroidal /Μαγνητικός πυρήναςτοποθετείται σε ένα εξάρτημα συγκράτησης που μπορεί να ξεκινήσει μια αργή περιστροφική κίνηση του πυρήνα με κυρίως τρία ελαστικά σημεία επαφής. Ένας δακτύλιος αποθήκευσης σύρματος (τροχιακός τροχός) τοποθετημένος 90 ° στον δακτυλιοειδή πυρήνα θα ανοίξει τώρα στην περιφέρεια και θα εισαχθεί στο κέντρο του τοροειδούς πυρήνα. Στη συνέχεια, το σύρμα τυλίγεται γύρω από τον δακτύλιο αποθήκευσης καλωδίων που έκλεισε ξανά. Όταν υπάρχει η απαιτούμενη ποσότητα στον συσσωρευτή σύρματος, το άκρο του σύρματος από τον συσσωρευτή σύρματος στερεώνεται στον δακτυλιοειδή πυρήνα που πρέπει να τυλιχθεί. Με ταυτόχρονη περιστροφή του τοροειδούς πυρήνα και του δακτυλίου συσσωρευτή σύρματος, αναπτύσσεται μια περιέλιξη που κατανέμεται κατά μήκος της περιφέρειας του τοροειδούς πυρήνα. Μετά την ολοκλήρωση, ο συσσωρευτής σύρματος πρέπει να ανοίξει ξανά για να μπορεί να αφαιρέσει τον έτοιμο σπειροειδή πυρήνα. Δεδομένου ότι το σύρμα έναρξης και λήξης συχνά δεν στερεώνεται στον τοροειδές πυρήνα, οι μηχανές σπειροειδούς περιέλιξης μπορούν να αυτοματοποιηθούν μόνο εν μέρει.

Οι τοροειδείς πυρήνες χρησιμοποιούνται παρά το υψηλό κόστος κατασκευής (πολλές χειρωνακτικές εργασίες) λόγω της χαμηλής διαρροής μαγνητικής ροής (MFL -Επαγωγική διαρροή), χαμηλές απώλειες πυρήνα και καλή πυκνότητα ισχύος. Ένα πιθανό ποιοτικό χαρακτηριστικό των μετασχηματιστών είναι η ομοιόμορφη κατανομή των περιελίξεων κατά μήκος της περιφέρειας (χαμηλό αδέσποτο πεδίο). Η μόνωση μεταξύ των διαφόρων περιελίξεων μπορεί να λυθεί πολύ διαφορετικά. Σε περίπτωση κάλυψης περιελίξεων, εφαρμόζεται μια μεμβράνη μετά την πρώτη περιέλιξη για την επίτευξη καλών χαρακτηριστικών αδέσποτου πεδίου. Αυτή η ταινία πρέπει να τυλιχτεί για να καλύψει ολόκληρη την περιφέρεια. Για αυτό, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μηχανές τυροειδούς περιέλιξης με ειδικά περιοδικά.

Με την τεχνολογία περιέλιξης του τοροειδούς πυρήνα δημιουργείται ένα ηλεκτρικό πηνίο ή περιέλιξη με την περιέλιξη ενός ηλεκτρικού αγωγού (π.χ. σύρμα χαλκού) μέσω του κυκλικού δακτυλίου και την κατανομή του ομοιόμορφα στην περιφέρεια (Τοροειδείς επαγωγείς και μετασχηματιστές, τοροειδείς πνιγμοί).

Πριν ξεκινήσει η περιέλιξη, το Toroidal /Μαγνητικός πυρήναςτοποθετείται σε ένα εξάρτημα συγκράτησης που μπορεί να ξεκινήσει μια αργή περιστροφική κίνηση του πυρήνα με κυρίως τρία ελαστικά σημεία επαφής. Ένας δακτύλιος αποθήκευσης σύρματος (τροχιακός τροχός) τοποθετημένος 90 ° στον δακτυλιοειδή πυρήνα θα ανοίξει τώρα στην περιφέρεια και θα εισαχθεί στο κέντρο του τοροειδούς πυρήνα. Στη συνέχεια, το σύρμα τυλίγεται γύρω από τον δακτύλιο αποθήκευσης καλωδίων που έκλεισε ξανά. Όταν υπάρχει η απαιτούμενη ποσότητα στον συσσωρευτή σύρματος, το άκρο του σύρματος από τον συσσωρευτή σύρματος στερεώνεται στον δακτυλιοειδή πυρήνα που πρέπει να τυλιχθεί. Με ταυτόχρονη περιστροφή του τοροειδούς πυρήνα και του δακτυλίου συσσωρευτή σύρματος, αναπτύσσεται μια περιέλιξη που κατανέμεται κατά μήκος της περιφέρειας του τοροειδούς πυρήνα. Μετά την ολοκλήρωση, ο συσσωρευτής σύρματος πρέπει να ανοίξει ξανά για να μπορεί να αφαιρέσει τον έτοιμο σπειροειδή πυρήνα. Δεδομένου ότι το σύρμα έναρξης και λήξης συχνά δεν στερεώνεται στον τοροειδές πυρήνα, οι μηχανές σπειροειδούς περιέλιξης μπορούν να αυτοματοποιηθούν μόνο εν μέρει.

Οι τοροειδείς πυρήνες χρησιμοποιούνται παρά το υψηλό κόστος κατασκευής (πολλές χειρωνακτικές εργασίες) λόγω της χαμηλής διαρροής μαγνητικής ροής (MFL -Επαγωγική διαρροή), χαμηλές απώλειες πυρήνα και καλή πυκνότητα ισχύος. Ένα πιθανό ποιοτικό χαρακτηριστικό των μετασχηματιστών είναι η ομοιόμορφη κατανομή των περιελίξεων κατά μήκος της περιφέρειας (χαμηλό αδέσποτο πεδίο). Η μόνωση μεταξύ των διαφόρων περιελίξεων μπορεί να λυθεί πολύ διαφορετικά. Σε περίπτωση κάλυψης περιελίξεων, εφαρμόζεται μια μεμβράνη μετά την πρώτη περιέλιξη για την επίτευξη καλών χαρακτηριστικών αδέσποτου πεδίου. Αυτή η ταινία πρέπει να τυλιχτεί για να καλύψει ολόκληρη την περιφέρεια. Για αυτό, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν μηχανές τυροειδούς περιέλιξης με ειδικά περιοδικά.