WInżynieria elektryczna,uzwojenie cewkijest produkcjacewki elektromagnetyczne. Cewki są używane jako elementy obwodów i zapewniają pole magnetyczne silników, transformatorów i generatorów, a także do produkcjigłośnikiimikrofony. Kształt i wymiary uzwojenia są dostosowane do określonego celu. Parametry takie jakindukcyjność,Współczynnik Q, wytrzymałość izolacji i natężenie żądanego pola magnetycznego mają duży wpływ na konstrukcję uzwojeń cewki. Uzwojenie cewki można podzielić na kilka grup pod względem rodzaju i geometrii uzwojenia uzwojenia. Masowa produkcja cewek elektromagnetycznych opiera się na zautomatyzowanych maszynach.
W metodzie z liniowym nawijaniem uzwojenie jest wytwarzane przez nawijanie drutu na obracający się korpus cewki, element składowy lub cewkę nośną lub formującą cewkę. Drut jest wyciągany z rolki zasilającej zawierającej 400 kg emaliowanego drutu miedzianego. Drut jest podawany przez rurkę prowadzącą. Przed rozpoczęciem właściwego procesu nawijania drut jest montowany na słupku lub urządzeniu zaciskowym korpusu cewki lub urządzeniu nawijającym.
Poprzez liniowy ruch układania rurki prowadzącej drut, zwijany element jest obracany w taki sposób, że drut jest rozprowadzany w przestrzeni nawijania korpusu cewki. Ruch obrotowy, jak również ruch układania uzyskuje się za pomocą silników sterowanych komputerowo. W stosunku do jednego obrotu osi obrotu oraz w zależności od średnicy drutu odpowiednio przesuwa się oś przesuwu rury prowadzącej drut (skok poprzeczny).
W ten sposób można osiągnąć prędkość obrotową do 30 000 1 / min, zwłaszcza przy obróbce cienkich drutów. W zależności od średnicy nawinięcia podczas procesu nawijania uzyskuje się prędkość drutu do 30 m / s. Elementy, które mają być nawijane, są zamontowane na urządzeniach nawijających. Urządzenia nawijające są sprzężone z napędzanymi wrzecionami, które generują ruch obrotowy. Ponieważ wprowadzanie drutu do obszaru nawijania powinno odbywać się możliwie równomiernie, oś obrotu i oś przesuwu działają synchronicznie podczas procesu nawijania.
Aby móc sterować położeniem dyszy prowadzącej drut w stosunku do zwijanego elementu, nawet w przypadku elementów o różnej geometrii, w metodzie z dyszą prowadzącą drut stosuje się zwykle trzy osie CNC.
Umożliwia to zakończenie do słupków korpusu cewki (słupki są również przeznaczone do łączenia styków przez lutowanie lub spawanie): Pozwalając trzem osiom poruszać się w taki sposób, że następuje spiralny ruch dyszy prowadzącej drut wokół początkowego uzwojenia, możliwość zamocowania początkowego lub końcowego przewodu cewki przez zakończenie. Aby drut był wyuczony podczas zmiany produktu, jest on przymocowany do kołka ustalającego drutu maszyny.
Ten drutowy kołek ustalający może być zaciskiem lub kopią słupka owiniętego na cewce podobnie jak w procesie zakończenia. Przed rozpoczęciem nawijania i po zakończeniu słupka przewodu startowego należy przeciąć przewód do kołka ustalającego. Odbywa się to w zależności od grubości drutu poprzez zrywanie lub przecinanie.
Emaliowane druty miedziane o średnicy do ok. 0,3 mm można normalnie rozerwać przez rozdzierający długopis, który przechodzi blisko słupka cewki lub samej dyszy prowadzącej drut. Punkt rozdzielający powinien znajdować się bardzo blisko słupka cewki, aby nie utrudniać dalszego procesu stykania (lutowanie, spawanie itp.).
Ponieważ wszystkie ruchy podczas nawijania są kierowane przez osie CNC, możliwe jest uzyskanie dzikich uzwojeń, uzwojeń ortocyklicznych lub innych geometrii uzwojeń (np. Cewki poprzeczne). Sterowanie prowadzeniem drutu można często przełączać między ruchem ciągłym i stopniowym.
Dzięki oddzieleniu między prowadzeniem drutu a obrotem zwijanego elementu, konfiguracja produktu i prowadzenia drutu może być powielona w technologii nawijania liniowego. Dlatego możliwe jest np. Nawijanie na 20 wrzecion jednocześnie. To sprawia, że metoda nawijania liniowego jest bardzo wydajnym procesem, ponieważ czas cyklu wytwarzania elementu wynika z ilorazu czasu cyklu procesu nawijania i liczby użytych wrzecion. Liniowa technologia uzwojenia jest często skutecznie stosowana tam, gdzie trzeba nawijać cewki o małej masie.
Nawijanie ulotek
W metodzie nawijania ulotki uzwojenie jest wytwarzane przez podawanie drutu przez rolkę lub przez dyszę, która jest przymocowana do ulotki, która obraca się w określonym
odległość od cewki. Drut jest podawany przez wałek ulotki. Aby nawinąć zwijany element, należy go zamocować w obszarze zwijania ulotki. Konieczne jest, aby drut był zamocowany poza ulotką w dowolnym momencie procedury nawijania. Mocowanie drutu jest normalnie możliwe dzięki kolejnemu nawijaniu (często stosowanemu przy obrotowych stołach indeksujących): Na obwodzie stołu znajdują się zaciski druciane lub ugięcia drutu, które umożliwiają pociągnięcie wzdłuż, a wraz z nim zamocowanie drutu. Pozwoli to na bardzo szybką wymianę elementu, biorąc pod uwagę, że nie jest wymagane oddzielne umieszczanie drutu w zacisku drutu na maszynie.
Ponieważ ostatni punkt prowadzony drutu znajduje się na dyszy lub rolce ramienia ulotki, która porusza się po ustalonej kolistej ścieżce, którą można przesuwać tylko w kierunku układania, precyzyjne ułożenie blisko powierzchni cewki jest niemożliwe. W rezultacie nie jest łatwo możliwe wyraźne ułożenie lub nawet zakończenie drutów początkowych i końcowych na zwijanym elemencie. Ale z pewnością możliwe jest wytwarzanie również cewek ortocyklicznych w procesie nawijania ulotek. W tym przypadku zaletą jest samoczynne prowadzenie się drutu na powierzchni cewki.
Ponieważ element, który ma być nawijany, musi być przedstawiony tylko w położeniu nawijania, a poza tym nie musi wykonywać żadnego ruchu podczas procesu nawijania, można również wytwarzać produkty bardzo nieporęczne i masywne. Jednym z przykładów są wirniki silników elektrycznych (technologia uzwojenia wirnika, specjalna forma metody sukcesywnego nawijania): Drut jest przytrzymywany za pomocą zacisku przymocowanego do maszyny podczas wymiany elementu. Ponieważ wirniki często składają się z ciężkich, upakowanych blach metalowych, technologia nawijania ulotek jest pod tym względem szczególnie korzystna. Ponieważ ulotka nie może być prowadzona bezpośrednio w przypadku technologii uzwojenia wirnika, drut jest prowadzony po wypolerowanych blokach prowadzących do odpowiedniego rowka lub szczeliny. Specjalne tuleje kablowe zapewniają prawidłowe położenie przewodów na zaciskach komutatorów. X
Technologia nawijania igły
Aby skutecznie nawijać stojaki biegunowe leżące blisko siebie, elektronicznie komutowanych wielobiegunowych silników trójfazowych, zostaną one pokryte izolacją i bezpośrednio nawijane metodą nawijania igłowego. Igła z dyszą, która jest umieszczona pod kątem prostym do kierunku ruchu, porusza się ruchem podnoszącym, przepuszczając pakiety stojana przez kanał rowkowy między dwoma sąsiednimi biegunami silnika, aby upuścić drut w żądanym miejscu. Stojan jest następnie obracany w punkcie zwrotnym na głowicy uzwojenia o jedną podziałkę zębów, dzięki czemu poprzedni proces można ponownie uruchomić w odwrotnej kolejności. Dzięki tej technologii nawijania można zrealizować określoną strukturę warstw. Wadą jest to, że musi istnieć prześwit między dwoma sąsiednimi biegunami o wielkości co najmniej równej średnicy dyszy. Średnica dyszy jest około trzykrotnie większa od średnicy drutu nawojowego. Dlatego nie można całkowicie wypełnić przestrzeni między dwoma sąsiednimi słupami.
Zaletą technologii nawijania igły jest fakt, że wspornik igły, na którym znajduje się dysza prowadząca drut, jest zwykle sprzężony z układem współrzędnych CNC. Pozwala to na przemieszczanie dyszy przez przestrzeń w kierunku stojana. W ten sposób oprócz normalnego ruchu podnoszenia i obracania stojana można również wykonywać ruchy układania. Niemniej jednak ukierunkowane umieszczenie drutu jest możliwe tylko w ograniczonym zakresie, ponieważ drut jest wyciągany pod kątem 90 ° od dyszy prowadzącej drut, co powoduje nieokreślone wybrzuszenie.
Przekierowanie drutu pod kątem 90 ° przy wyjściu z wydrążonej igły mocno obciąża drut i utrudnia rozsądne nawijanie drutów miedzianych o średnicy powyżej 1 mm. W przypadku tych zadań nawijania możliwe jest zatem tylko częściowo nawijanie ortocykliczne za pomocą nawijacza igły.
Ponieważ dyszę prowadzącą drut można swobodnie przesuwać po całym pomieszczeniu, dysza może kończyć drut w punktach styku, jeśli jest wyposażona w dodatkowe urządzenie obrotowe. Podobnie jak w przypadku konwencjonalnej technologii uzwojenia liniowego, styk stykowy lub styk hakowy może być zakończony dla połączenia elektrycznego i połączenia pojedynczych biegunów w połączeniu w gwiazdę lub w trójkąt.
W technologii uzwojenia rdzenia toroidalnego cewka lub uzwojenie elektryczne są tworzone przez nawinięcie przewodnika elektrycznego (np. Drutu miedzianego) przez okrągły pierścień i równomierne rozprowadzenie go na obwodzie (Cewki i transformatory toroidalne, dławiki toroidalne).
Przed rozpoczęciem uzwojenia toroidalny /Rdzeń magnetycznyjest zamontowany w uchwycie mocującym, który może zainicjować powolny ruch obrotowy rdzenia z przeważnie trzema gumowanymi punktami styku. Pierścień magazynujący drut (koło orbitalne) umieszczony pod kątem 90 ° względem rdzenia toroidalnego zostanie teraz otwarty na obwodzie i wprowadzony do środka rdzenia toroidalnego. Drut jest następnie zwijany wokół pierścienia magazynującego drut, który został ponownie zamknięty. Gdy wymagana ilość jest obecna w akumulatorze drutowym, koniec drutu z akumulatora drutu jest mocowany do rdzenia toroidalnego, który należy nawinąć. Poprzez równoczesny obrót rdzenia toroidalnego i pierścienia akumulatora drutowego rozwija się uzwojenie, które jest rozłożone na obwodzie rdzenia toroidalnego. Po zakończeniu należy ponownie otworzyć akumulator drutu, aby móc wyjąć gotowy nawinięty rdzeń toroidalny. Ponieważ drut początkowy i końcowy często nie są mocowane do rdzenia toroidalnego, uzwojenia toroidalne mogą być tylko częściowo zautomatyzowane.
Rdzenie toroidalne są stosowane pomimo wysokich kosztów produkcji (duża ilość pracy ręcznej) ze względu na mały upływ strumienia magnetycznego (MFL -Indukcyjność upływu), niskie straty w rdzeniu i dobrą gęstość mocy. Jedną z możliwych cech jakościowych transformatorów jest równomierne rozłożenie uzwojeń na obwodzie (małe pole rozproszone). Izolację między różnymi uzwojeniami można rozwiązać zupełnie inaczej. W przypadku zakrywania uzwojeń, folia jest nakładana po pierwszym nawinięciu, aby uzyskać dobre właściwości pola rozproszonego. Folia ta musi być nawinięta na cały obwód. W tym celu można zastosować również nawijarki toroidalne ze specjalnymi magazynkami.
W technologii uzwojenia rdzenia toroidalnego cewka lub uzwojenie elektryczne są tworzone przez nawinięcie przewodnika elektrycznego (np. Drutu miedzianego) przez okrągły pierścień i równomierne rozprowadzenie go na obwodzie (Cewki i transformatory toroidalne, dławiki toroidalne).
Przed rozpoczęciem uzwojenia toroidalny /Rdzeń magnetycznyjest zamontowany w uchwycie mocującym, który może zainicjować powolny ruch obrotowy rdzenia z przeważnie trzema gumowanymi punktami styku. Pierścień magazynujący drut (koło orbitalne) umieszczony pod kątem 90 ° względem rdzenia toroidalnego zostanie teraz otwarty na obwodzie i wprowadzony do środka rdzenia toroidalnego. Drut jest następnie zwijany wokół pierścienia magazynującego drut, który został ponownie zamknięty. Gdy wymagana ilość jest obecna w akumulatorze drutowym, koniec drutu z akumulatora drutu jest mocowany do rdzenia toroidalnego, który należy nawinąć. Poprzez równoczesny obrót rdzenia toroidalnego i pierścienia akumulatora drutowego rozwija się uzwojenie, które jest rozłożone na obwodzie rdzenia toroidalnego. Po zakończeniu należy ponownie otworzyć akumulator drutu, aby móc wyjąć gotowy nawinięty rdzeń toroidalny. Ponieważ drut początkowy i końcowy często nie są mocowane do rdzenia toroidalnego, uzwojenia toroidalne mogą być tylko częściowo zautomatyzowane.
Rdzenie toroidalne są stosowane pomimo wysokich kosztów produkcji (duża ilość pracy ręcznej) ze względu na mały upływ strumienia magnetycznego (MFL -Indukcyjność upływu), niskie straty w rdzeniu i dobrą gęstość mocy. Jedną z możliwych cech jakościowych transformatorów jest równomierne rozłożenie uzwojeń na obwodzie (małe pole rozproszone). Izolację między różnymi uzwojeniami można rozwiązać zupełnie inaczej. W przypadku zakrywania uzwojeń, folia jest nakładana po pierwszym nawinięciu, aby uzyskać dobre właściwości pola rozproszonego. Folia ta musi być nawinięta na cały obwód. W tym celu można zastosować również nawijarki toroidalne ze specjalnymi magazynkami.