繞線機選型
廣義上的繞線機是指將連續(xù)條狀卷材進行纏繞處理,繞制到各種卷軸上的機器,這種連續(xù)卷材可以各種絲,線,繩,帶狀的材料。狹義上的繞線機則主要是指繞制各種漆包線線圈的機器,這些線圈可能是變壓器,繼電器,電感線圈,電流互感器,各種傳感器,這些線圈在我們生活中隨處可見,共同的特點就是用漆包線繞制而成,不同的是根據(jù)設計要求,及工業(yè)化產品的成本及效率要求,其繞制工藝各不相應,所以衍生出各種不同的繞線機,我們在官網上展示的僅僅是一部分常規(guī)的繞線機,還有一些是屬于定制型的,或是特殊行業(yè)則沒有展示,如需要了解,可聯(lián)系我們。
線圈在我們的生活可隨處可見,比如家庭中的電表,有計量感應線圈,斷路器中的脫扣線圈,小區(qū)的變壓器線圈,工業(yè)自動化中的各種電機線圈,各種傳感器線圈,小汽車上的啟動線圈,點火線圈,動車上的動力電機線圈等等,毫不夸張的說,我們生活在一個線圈的世界,線圈如此之多,對應繞制的繞線機各不相同,所以繞線機對于電氣世界的重要性,就如同車床對于機械世界的重要性。
繞線機的種類如此之多,如果你不熟悉,那些選型就成了一個很大的問題,我們現(xiàn)從幾個方面做一個簡單的介紹。
一是繞制方式,一般分為平行繞線機,環(huán)形繞線機,飛叉繞線機。
平行繞線機:大部分的圓柱狀線圈與矩形線圈,漆包線與漆包線之間都是是近似平行的,這種繞線機的主體結構都是一個電機控制繞線軸,另一個電機控制排線軸,兩個軸以插補關系配合運動,繞線軸轉動一定角度,排線軸則移動一個相應的距離。
平行繞線機根據(jù)出軸的方向有兩種不同的布局,一種是右側出軸,單軸機絕大多數(shù)采用這種出軸方向,因為在繞制過程中有利于右利手操作,更重要的是,操作者可以很輕松的觀察繞制的排列情況,對于要求高的線圈這一點尤其重要。還有一種則是正面出軸,則是因為需要高頻率裝卸線圈骨架的原因,正面出軸的優(yōu)點在于拆卸骨架時是朝操作者本人胸前方向拉,裝骨架時則是由操作者正前方推,所以比較省力,但其缺點是由于目光的集聚效應,比較難以實時的觀察線圈的繞制質量。
正面出軸適合的高頻率的裝卸主要是因為線圈的匝數(shù)決定的,比如一臺繞線機的工藝轉速是3000RPM,每秒鐘則可以繞50匝,如果一個線圈的匝數(shù)只有100匝,則啟動后兩秒即可繞制完成,比如喇叭音圈就是這種典型的線圈,這種線圈的機器稼動率相對較低,裝卸周期占整個點對點周期比較大,所以裝卸頻率就非常高,但是它的匝數(shù)少,通過控制繞線機的工藝剛性與控制精度是可以保證繞制良品率的,所以這種產品整個行業(yè)都會采用正面單軸繞線機。
同樣是正面出軸繞線機,如果我的線圈匝數(shù)達到3000匝呢,同樣是3000RPM的繞線轉速,則會采用正面出兩軸的繞線機,啟動后一分鐘繞制完兩個線圈,然后熟練操作者用約10秒的時間可以完成兩個產品的裝卸,在繞制的一分鐘時間內,可以操作另一臺同樣是正面兩軸的繞線機的拆卸,并帶其它整理工作。這是基于實際工效作出的選擇,同理,如果我的線圈匝數(shù)是5000匝呢,則會選用四軸的正面出軸繞線機。
以上為平行繞線機的簡單介紹,另外,張力控制,工藝剛性,控制精度,裝夾方式等另行介紹。
二是環(huán)形繞線機,環(huán)形繞線機是指線圈骨架是封閉的圓環(huán),我們要在封閉的圓環(huán)上呈放射狀的繞制漆包線,典型的產品就是互感器,用來感應通過環(huán)形線圈中心的電流,其主要特點是漆包線直徑較小,但是匝數(shù)較多,這種應用非常久遠,在最初的工藝路線中,是由人手工完成,先將漆包線繞制在一個圓柱的工字輪上,再由操作者人手工拿著這個工字輪在圓環(huán)內外纏繞。
后來人們改進工藝,將這個工字輪裝在一個轉動的環(huán)上,這個環(huán)會有開口,再將圓環(huán)骨架置于這個開口環(huán)中,開口環(huán)帶著工字輪轉動,漆包線自動就繞制到圓環(huán)骨架了。
再隨著成本壓力,人們需要設計更小的環(huán)形線圈,那這種開口環(huán)帶著工字輪穿過圓環(huán)骨架的方式需要較大的圓環(huán)中間的空間,顯然達不到要求,人們就將開口環(huán)設計成可打開的封閉環(huán),然后沿外圓柱面開一條儲線槽,先將漆線圈繞制到這個儲線槽,這個帶儲線槽的開口環(huán)于是有有了新的名字-儲線環(huán),在在儲線環(huán)轉動時再以不同的方式釋放儲線槽內的漆包線到圓環(huán)骨架,這種設計最大限度的縮小了圓環(huán)骨架的規(guī)格及漆包線規(guī)格,使得材料消耗大大減少,設計有了更大的自由度,
而這種環(huán)形繞線機的漆包線釋放方式有三種,一種是用一個梭狀構件的帶線器,與儲線環(huán)的釋放側用燕尾槽的方式配合,使帶線器可以在繞制過程中沿儲線環(huán)周向滑動,這種方式適合于比較細的漆包線,因為在漆包線經過帶線器釋放的過程中,漆包線在帶線器上有一個方向上的回折,這個回折的曲率較大,較粗的漆包線就不合適。而這種環(huán)形繞線機我們定義為邊滑式繞線機,取帶線器在儲線環(huán)側邊滑動之義。
那對于相對較粗的漆包線怎么釋放呢,人們有了對應的方案,在儲線環(huán)外圓面以凹字型的方式回繞一根同步帶,讓漆包在在釋放側壓在儲線環(huán)與同步帶之間,這種方式的繞制過程中,漆包線的折返曲率相邊滑式就小了很多,另外,這種方式因為同步帶與儲線環(huán)之間的壓力較大,所以不適合較細的漆包線,較細的漆包線在儲線環(huán)與同步帶之間非常容易因壓力與摩擦力過大斷裂。我們稱這種環(huán)形繞線機叫皮帶式環(huán)形繞線機,它還有一個明顯的缺點,漆包線在同步帶與儲線環(huán)的壓力中釋放,如果壓力過大,即使我們將儲線環(huán)處理的非常光滑,還是可能會出現(xiàn)擦傷漆包線絕緣層,但是壓力過小,則不能使漆包線纏繞的緊崩,這對電感,一致性,成本都有影響,尤其是更粗的漆包線。很顯然,我們需要更粗漆包線的纏繞解決方案。
齒輪式環(huán)形繞線機因此出現(xiàn),我們將儲環(huán)形分成兩個部分,除原來的儲線環(huán)外,分離出一個齒輪驅動環(huán),在儲線階段,由驅動環(huán)驅動儲線環(huán)儲線,而在釋放階段,由驅動環(huán)帶動一個帶線器,將儲線環(huán)中的漆包帶拖拽出來,拖拽時儲線環(huán)內側計一個摩擦機構,由此機構調節(jié)漆包線的纏繞張力,此結構由此解決了更粗漆包線的纏繞問題,但是它有幾個缺點,一是因為驅動環(huán)為齒輪結構,不管是開口式的大齒輪還是可拆卸的大齒輪,都會導致它的轉速不會高,第二是釋放時實際是由帶線器帶動漆包線拖拽儲線環(huán),所以漆包線需要一定的拉伸強度,決定了無法適用于較細的漆包線。
以上為齒輪式環(huán)形繞線機及其三種結構的介紹。
飛叉式繞線機:
飛叉式繞線機與平行式繞線機的最大不同點在于,平行繞線機是繞線骨架在旋轉,漆包線連續(xù)釋放于骨架,而飛叉繞線機則是骨架不旋轉,漆包線圍繞骨架纏繞,它主要適應于骨架不宜旋轉的場合,比如外繞式電機轉子線圈,U形互感器線圈,C形互感器線圈,較長的柔性骨架的繞制。
根據(jù)排線方式的不同,分為平行式飛叉繞線機與旋轉式飛叉繞線機,平行飛叉繞線機是排線為直徑擺動,應用于U形互感線圈,或較長的柔性骨架的繞制,而旋轉式飛叉繞線機排線是骨架有擺動。
以上為常規(guī)繞線機的簡單介紹,具體到選型的時候,還要結合產品的要求,比如同樣的環(huán)形線圈,互感器環(huán)形線圈的特點是漆包線直徑小但是匝數(shù)多,而共模電感則需要兩側線圈排列整齊一致電感一致。比如同樣是平行繞制的線圈,在民用繼電器線圈中的要求就很低,線圈可要可以在骨架骨大致致平整可以,但是同樣是平行繞制的線圈,光纖制導線圈則需要在長達幾十公里的光纖纏繞過程中,全部要求恒張力整列,所以兩者的要求其實相差很遠。