馬蹄形空心杯電機線圈及繞線機研發(fā)
馬蹄形空心杯電機線圈及繞線機
現(xiàn)在中國在空心杯電動機制造方面愈發(fā)關(guān)注,因為國內(nèi)自動化空心杯電機產(chǎn)品發(fā)展和研究的時間較短,所占有的比例不高,并且中國的人口密集勞動力低廉,即使卷繞式生產(chǎn)即使工序多、酬勞成本巨大,還是擁有占比例極高。最近幾年,中國愈發(fā)關(guān)注空心杯電機和自動繞線技術(shù),在繞線機設(shè)備研發(fā)制造方面有了不錯的進步和突破。
對電機性能的產(chǎn)生影響的關(guān)鍵原因之一是電機中的轉(zhuǎn)子線圈,空心杯電機中的轉(zhuǎn)子沒有鐵芯,慣量小,功能性卓越而且適用應(yīng)用的范圍廣。另外在對線圈繞制設(shè)備的研發(fā)中,馬鞍形線圈排列規(guī)整,磁體的利用效率高。
空心杯電機與老式傳統(tǒng)的帶鐵芯的電機相比,比后者的能量轉(zhuǎn)換效率較明顯較高,而且反應(yīng)速度也會快很多,,而空心杯電機效率極高,響應(yīng)速度快,性能穩(wěn)定。由于空心杯電機沒有滯后,額外的電磁干擾低,可以達到非常高的電機轉(zhuǎn)速,而且高速運行時速度設(shè)定靈敏,因此具有相對穩(wěn)定和穩(wěn)定的性能。此外,空心杯電機的能量密度遠(yuǎn)大于其他電機,重量將遠(yuǎn)小于相同功率的鐵芯電機。
現(xiàn)在按照線圈的成型方式,在空心杯電機線圈中,它的生產(chǎn)技術(shù)大致可分為繞卷生產(chǎn)技術(shù)和一次成型生產(chǎn)技術(shù)兩種工藝路線。
兩種方式相比較,第一種卷繞生產(chǎn)技術(shù)比較復(fù)雜,繞制線圈時效率比較低。為了提高線圈生產(chǎn)繞制效率,繞線機可以加入一次成型的生產(chǎn)工藝。根據(jù)空心杯線圈形狀和繞線方式的不同,常見的空心杯繞線方式可分為平行直繞形、馬鞍形繞制和斜繞形三種。第一項平行直繞形一般多用于匝數(shù)相對比較少的空心杯電機線圈繞組。而后兩項是目前國外相對先進的空心杯電機廠家比較常用的兩種線圈繞制工藝。
因為新型高效技術(shù)的傳播和廣泛應(yīng)用,空心杯電機的品質(zhì)質(zhì)量和制造產(chǎn)量面臨的要求和挑戰(zhàn)會更高。應(yīng)因這些挑戰(zhàn)與要求,我們分析得出的結(jié)論是,要以空心杯電機中相對比較重要的技術(shù),即重點關(guān)注繞組漆包線線圈部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計與線圈繞制工藝,研發(fā)生產(chǎn)制造馬鞍形空心杯線圈自動精密繞線機,掙脫繞線線圈設(shè)計和生產(chǎn)這兩個關(guān)鍵的束縛,以達到提高此線圈制造的性能以及繞線機的效率與穩(wěn)定性,為高性能空心杯電機線圈的制備提供可靠的技術(shù)和硬件支持
通過對空心杯線圈繞線機的研發(fā),我們可以填補國內(nèi)市場在馬鞍形線圈精密繞線機的不足,從而在生產(chǎn)高質(zhì)量馬鞍形空心線圈的達到提高質(zhì)量的同時降本增效的目的,更進一步促進空心杯線圈電機的發(fā)展,同時提升了空心杯電機國產(chǎn)化的競爭優(yōu)勢。在其他的方面,空心杯線圈電機行業(yè)的發(fā)展,反過來也可以促進機電產(chǎn)品的快速發(fā)展,這對繞線機行業(yè)的發(fā)展具有現(xiàn)實且重要的意義。
相較于斜繞形線圈,繞制馬鞍形線圈有著更好的特性。
馬鞍形空心杯線圈繞組的繞組具有相對規(guī)則的繞制幾何形狀,漆包線排列線條整齊;漆包線之間因為漆包膜的存在而在空間上互不干擾,在線圈兩端的位置,它們重疊的幾率比較低,線圈繞組的繞制厚度也因此控制到相對較?。惠^少的成品空空使它在易于安裝的同時可以降低材料成本,可以較大的提高適用性.
在功率密度高的電機上,為了有效的降低磁隙的同時增加切割磁場的長度,而采用了馬鞍形的漆包線繞制方式,在相同的情況下成功的切割了磁力線,如此一來使用的的漆包線來講,馬鞍形的繞組線圈實際會比斜繞組線圈用的更少,所以漆包線的總長度會少,所以電機線圈的內(nèi)阻較小。
于是綜合上述分析我們可知,運用馬鞍形線圈繞制方法繞出來的的線圈兩端對比中間要薄,這種線圈形狀使得線圈磁場的磁隙變小,能夠更充分的地利用定子磁性。而且對于功率一樣的電機,運用馬鞍形線圈繞制方法的永磁體性能的利用率更高,所以相對來講對永磁體的要求會較小,更加容易在低本高效率的情況下滿足電機輸出功率。簡單來說就是,同樣的磁體使用起來更有效率。
另外,在繞制設(shè)備方面用于繞制工藝上,斜繞形線圈出現(xiàn)的時間更早,所以技術(shù)比較成熟,但是馬鞍形線圈繞制因為繞制工藝相對復(fù)雜,所以在市場上研發(fā)的起步較晚,成熟繞線機相對稀少,而本公司研究馬鞍形線圈繞制多年,已取得了優(yōu)異成果,在這方面技術(shù)較為成熟。