Công nghệ cuộn dây

Trongkỹ thuật điện,cuộn dây cuộnlà sản xuất củacuộn dây điện từ. Các cuộn dây được sử dụng như các thành phần của mạch, và để cung cấp từ trường của động cơ, máy biến áp và máy phát điện và trong sản xuấtloa phóng thanhvàmicro. Hình dạng và kích thước của cuộn dây được thiết kế để đáp ứng mục đích cụ thể. Các thông số nhưđiện cảm,Hệ số Q, cường độ cách điện và cường độ của từ trường mong muốn ảnh hưởng lớn đến thiết kế của cuộn dây. Cuộn dây quấn có thể được cấu tạo thành nhiều nhóm liên quan đến loại và hình học của cuộn dây quấn. Sản xuất hàng loạt cuộn dây điện từ dựa vào máy móc tự động.

Cuộn dây tuyến tính

Trong phương pháp cuộn dây tuyến tính, cuộn dây được tạo ra bằng cách quấn dây vào thân cuộn dây quay, linh kiện hoặc cuộn dây mang hoặc thiết bị tạo cuộn dây. Dây được kéo từ một cuộn cung cấp có chứa 400kg dây đồng tráng men. Dây được cấp qua một ống dẫn hướng. Trước khi bắt đầu quy trình quấn thực tế, dây được gắn vào một trụ hoặc thiết bị kẹp của thân cuộn hoặc thiết bị quấn.

Bằng chuyển động đặt thẳng của ống dẫn hướng dây, thành phần được quấn được quay theo cách mà dây được phân bố khắp không gian quấn của thân cuộn dây. Chuyển động quay cũng như chuyển động đặt được thực hiện bằng cách sử dụng các động cơ được điều khiển bằng máy tính. Liên quan đến một chuyển động quay của trục quay và tùy thuộc vào đường kính dây, trục đi ngang của ống dẫn hướng dây được di chuyển tương ứng (bước sóng ngang).

Khi làm như vậy, có thể đạt đến tốc độ quay lên đến 30.000 1 / phút, đặc biệt là khi xử lý dây mỏng. Tùy thuộc vào đường kính dây quấn, tốc độ dây lên đến 30m / s đạt được trong quá trình quấn. Các thành phần được quấn được gắn trên các thiết bị quấn. Các thiết bị cuộn dây được kết hợp với các trục quay dẫn động để tạo ra chuyển động quay. Vì việc đưa dây vào vùng quấn cần được thực hiện đồng đều nhất có thể, trục quay và trục ngang hoạt động đồng bộ trong quá trình quấn.

Để có thể kiểm soát các vị trí của vòi dẫn hướng dây liên quan đến thành phần được quấn, ngay cả với các hình học thành phần khác nhau, thông thường ba trục CNC được sử dụng cho phương pháp có vòi dẫn hướng dây.

Điều này cho phép kết cuối với các trụ của thân cuộn dây (các trụ này cũng được dùng để tạo các tiếp điểm bằng cách hàn hoặc hàn): Bằng cách để ba trục chạy theo cách chuyển động xoắn ốc của vòi dẫn hướng dây xung quanh trụ cuộn ban đầu, nó là Có thể cố định dây bắt đầu hoặc dây kết thúc của cuộn dây bằng cách kết thúc. Để giữ dây được dạy khi thay đổi sản phẩm, nó được cố định vào chốt giữ dây của máy.

Chốt đỗ dây này có thể là một kẹp hoặc một bản sao của một trụ được quấn ở cuộn dây tương tự như quy trình kết thúc. Trước khi cuộn dây bắt đầu và sau khi kết thúc cột dây khởi động, dây dẫn đến chốt đỗ cần phải được cắt. Điều này diễn ra tùy theo độ dày của dây bằng cách xé hoặc cắt.

Dây đồng tráng men có đường kính xấp xỉ. 0,3mm có thể bị xé bình thường bằng bút xé đi qua gần trụ của cuộn dây hoặc bản thân vòi dẫn hướng dây. Điểm phân tách phải rất gần với trụ của cuộn dây để không cản trở quá trình tiếp xúc tiếp theo (hàn, hàn, v.v.).

Vì tất cả các chuyển động trong quá trình cuộn dây đều được dẫn hướng qua trục CNC, nên có thể đạt được các cuộn dây hoang dã, cuộn dây trực tiếp hoặc các hình dạng cuộn dây khác (ví dụ: cuộn dây chéo). Bộ điều khiển dẫn hướng dây thường có thể được chuyển đổi giữa chuyển động liên tục và chuyển động dần dần.

Do sự tách biệt giữa dẫn hướng dây và quay của thành phần được quấn, cấu hình của sản phẩm và dẫn hướng dây có thể được sao chép trong công nghệ cuộn dây tuyến tính. Vì vậy, có thể, ví dụ, có thể cuốn vào 20 cọc sợi đồng thời. Điều này làm cho phương pháp cuộn dây tuyến tính trở thành một quy trình rất hiệu quả vì thời gian chu kỳ để tạo ra một thành phần là kết quả của thương số của thời gian chu kỳ quy trình quấn dây và số lượng trục chính được sử dụng. Công nghệ cuộn dây tuyến tính thường được áp dụng hiệu quả ở những nơi phải quấn các thân cuộn dây có khối lượng thấp.

Flyer quanh co

Trong phương pháp quấn flyer, dây quấn được tạo ra bằng cách cấp dây qua cuộn hoặc qua vòi phun được gắn vào flyer đang quay tại một

khoảng cách từ cuộn dây. Dây được cấp bởi trục bay. Để quấn linh kiện được quấn, nó cần được cố định bên trong vùng quấn của tờ rơi. Cần phải cố định dây bên ngoài tờ rơi vào bất kỳ thời điểm nào của quy trình quấn dây. Việc cố định dây được thực hiện bình thường bằng phương pháp quấn nối tiếp (thường được sử dụng trong bảng chỉ số quay): Ở chu vi của bảng là các kẹp dây hoặc dây lệch cho phép kéo và cùng với nó là một sự cố định của dây. Điều này sẽ cho phép thay đổi thành phần rất nhanh chóng, do không cần đặt dây riêng biệt trong một kẹp dây trên máy.

Bởi vì điểm dẫn cuối cùng của dây nằm ở vòi phun hoặc cuộn của cánh tay đòn đang di chuyển trên một đường tròn cố định chỉ có thể dịch chuyển theo hướng đặt, nên việc đặt chính xác gần với bề mặt cuộn là không thể. Do đó, không thể dễ dàng bố trí rõ ràng hoặc thậm chí kết nối dây đầu và dây kết thúc vào thành phần được quấn. Nhưng chắc chắn cũng có thể sản xuất cuộn dây chính vòng với quy trình cuộn dây. Ở đây, một hành vi tự dẫn hướng của dây trên bề mặt cuộn dây là một lợi thế.

Vì thành phần được quấn chỉ phải được trình bày ở vị trí cuộn dây và nếu không thì không cần thực hiện bất kỳ chuyển động nào trong quá trình quấn dây, nên cũng có thể sản xuất các sản phẩm rất cồng kềnh và lớn. Một ví dụ là rôto của động cơ điện (công nghệ cuộn dây rôto, dạng đặc biệt của phương pháp quấn nối tiếp): Dây được giữ bằng kẹp cố định vào máy trong quá trình thay đổi thành phần. Vì các cánh quạt thường bao gồm các tấm kim loại nặng, được đóng gói bằng vật liệu đục lỗ, nên công nghệ cuộn dây bay có lợi thế đặc biệt về mặt này. Vì không thể dẫn hướng trực tiếp tờ rơi trong trường hợp công nghệ cuộn dây rôto, dây dẫn được dẫn qua các khối dẫn hướng được đánh bóng vào rãnh hoặc rãnh tương ứng. Ống bọc dây đặc biệt đảm bảo vị trí dây chính xác tại các đầu cuối của Commutators.x

Công nghệ cuộn kim

Để quấn dây hiệu quả các cực giày nằm gần nhau của động cơ ba pha đa cực được chuyển mạch điện tử, chúng sẽ được phủ cách điện và quấn trực tiếp bằng phương pháp quấn kim. Một kim có vòi phun đặt vuông góc với hướng chuyển động sẽ chuyển động nâng đi qua các gói stato qua rãnh rãnh giữa hai cực lân cận của động cơ để thả dây ở vị trí mong muốn. Sau đó, stato được quay tại điểm đảo chiều trên đầu cuộn dây theo một bước răng để quá trình trước đó có thể chạy lại theo thứ tự ngược lại. Với công nghệ cuộn dây này, một cấu trúc lớp cụ thể có thể được thực hiện. Nhược điểm là phải có khe hở giữa hai cực liền nhau với kích thước ít nhất bằng đường kính miệng phun. Đường kính vòi phun bằng khoảng ba lần đường kính của dây quấn. Không gian giữa hai cực liền kề do đó không thể được lấp đầy hoàn toàn.

Một ưu điểm của công nghệ cuộn dây kim là thực tế là giá đỡ kim mang vòi dẫn hướng dây thường được kết hợp với một hệ tọa độ CNC. Điều này cho phép di chuyển vòi phun trong không gian về phía stator. Bằng cách này, cũng có thể thực hiện chuyển động đặt ngoài chuyển động nâng bình thường và chuyển động quay của stato. Tuy nhiên, việc đặt dây có mục tiêu chỉ có thể thực hiện được trong phạm vi kéo dài hạn chế vì dây được kéo theo một góc 90 ° so với vòi dẫn hướng dây dẫn đến hiện tượng phồng lên không xác định.

Sự chuyển hướng 90 ° của dây khi thoát ra khỏi kim rỗng gây căng thẳng cho dây rất nhiều và gây khó khăn cho việc quấn dây đồng có đường kính hơn 1mm một cách hợp lý. Do đó, cuộn dây đơn vòng với bộ cuốn kim chỉ có thể thực hiện được một phần cho các nhiệm vụ cuộn dây này.

Vì vòi dẫn hướng dây có thể di chuyển tự do khắp phòng, nên vòi có thể nối dây tại các điểm tiếp xúc nếu được trang bị thêm thiết bị xoay. Như trong trường hợp của công nghệ cuộn dây tuyến tính thông thường, một chốt tiếp điểm hoặc một tiếp điểm móc có thể được kết thúc cho kết nối điện và để kết nối các cực đơn trong kết nối hình sao hoặc kết nối tam giác.

Công nghệ cuộn lõi hình xuyến

Với công nghệ cuộn dây lõi hình xuyến, một cuộn dây điện hoặc cuộn dây được tạo ra bằng cách quấn một dây dẫn điện (ví dụ dây đồng) qua vòng tròn và phân bố đều trên chu vi (Cuộn cảm và máy biến áp hình xuyến, cuộn cảm hình xuyến).

Trước khi bắt đầu cuộn dây, Toroidal /Lõi từ tínhđược gắn vào một bộ phận cố định có thể bắt đầu chuyển động quay chậm của lõi với hầu hết là ba điểm tiếp xúc bằng cao su. Một vòng lưu trữ dây (bánh xe quỹ đạo) được bố trí 90 ° so với lõi hình xuyến bây giờ sẽ được mở theo chu vi và đưa vào trung tâm của lõi hình xuyến. Sau đó, dây được cuộn quanh vòng lưu trữ dây đã được đóng lại. Khi có đủ lượng cần thiết trên bộ tích dây, đầu dây của bộ tích dây được cố định vào lõi hình xuyến cần quấn. Bằng cách quay đồng thời lõi hình xuyến và vòng tích tụ dây, một cuộn dây phát triển được phân bố dọc theo chu vi của lõi hình xuyến. Sau khi hoàn thành, bộ tích lũy dây phải được mở lại để có thể lấy lõi hình xuyến đã quấn sẵn. Vì dây đầu và dây cuối thường không cố định được vào lõi hình xuyến nên máy quấn dây hình xuyến chỉ có thể tự động hóa một phần.

Lõi hình xuyến được sử dụng mặc dù chi phí sản xuất cao (rất nhiều công việc thủ công) do rò rỉ từ thông thấp (MFL -Điện cảm rò), tổn thất lõi thấp và mật độ năng lượng tốt. Một đặc điểm chất lượng có thể có của máy biến áp là sự phân bố đồng đều của các cuộn dây dọc theo chu vi (trường lạc chỗ thấp). Cách điện giữa các cuộn dây khác nhau có thể được giải quyết khá khác nhau. Trong trường hợp che phủ các cuộn dây, một màng được áp dụng sau cuộn dây đầu tiên để đạt được các đặc tính trường lạc tốt. Màng này cần được quấn để bao phủ toàn bộ chu vi. Đối với điều này, cũng có thể sử dụng máy quấn hình xuyến với các tạp chí đặc biệt.

Với công nghệ cuộn dây lõi hình xuyến, một cuộn dây điện hoặc cuộn dây được tạo ra bằng cách quấn một dây dẫn điện (ví dụ dây đồng) qua vòng tròn và phân bố đều trên chu vi (Cuộn cảm và máy biến áp hình xuyến, cuộn cảm hình xuyến).

Trước khi bắt đầu cuộn dây, Toroidal /Lõi từ tínhđược gắn vào một bộ phận cố định có thể bắt đầu chuyển động quay chậm của lõi với hầu hết là ba điểm tiếp xúc bằng cao su. Một vòng lưu trữ dây (bánh xe quỹ đạo) được bố trí 90 ° so với lõi hình xuyến bây giờ sẽ được mở theo chu vi và đưa vào trung tâm của lõi hình xuyến. Sau đó, dây được cuộn quanh vòng lưu trữ dây đã được đóng lại. Khi có đủ lượng cần thiết trên bộ tích dây, đầu dây của bộ tích dây được cố định vào lõi hình xuyến cần quấn. Bằng cách quay đồng thời lõi hình xuyến và vòng tích tụ dây, một cuộn dây phát triển được phân bố dọc theo chu vi của lõi hình xuyến. Sau khi hoàn thành, bộ tích lũy dây phải được mở lại để có thể lấy lõi hình xuyến đã quấn sẵn. Vì dây đầu và dây cuối thường không cố định được vào lõi hình xuyến nên máy quấn dây hình xuyến chỉ có thể tự động hóa một phần.

Lõi hình xuyến được sử dụng mặc dù chi phí sản xuất cao (rất nhiều công việc thủ công) do rò rỉ từ thông thấp (MFL -Điện cảm rò), tổn thất lõi thấp và mật độ năng lượng tốt. Một đặc điểm chất lượng có thể có của máy biến áp là sự phân bố đồng đều của các cuộn dây dọc theo chu vi (trường lạc chỗ thấp). Cách điện giữa các cuộn dây khác nhau có thể được giải quyết khá khác nhau. Trong trường hợp che phủ các cuộn dây, một màng được áp dụng sau cuộn dây đầu tiên để đạt được các đặc tính trường lạc tốt. Màng này cần được quấn để bao phủ toàn bộ chu vi. Đối với điều này, cũng có thể sử dụng máy quấn hình xuyến với các tạp chí đặc biệt.