موتور گشتاور بدون قاب: فرآیندهای دقیق سیم پیچ ، درج و مونتاژ گرد

موتورهای گشتاور Frameless به عنوان منبع اصلی انرژی برای تجهیزات دقیق مدرن عمل می کنند ، با عملکرد آنها مستقیماً صحت و قابلیت اطمینان دستگاه های سطح بالا را تعیین می کند. بر خلاف موتورهای قاب ، آنها فاقد ساختار مسکن و تحمل هستند و به تولید کنندگان تجهیزات این امکان را می دهند که موتور را مستقیماً در سیستم های مکانیکی خود ادغام کنند ، از این طریق باعث صرفه جویی در فضا ، کاهش وزن و بهبود عملکرد کلی سیستم می شوند.

تولید موتورهای گشتاور Frameless هنری است که ترکیبی از علم مواد ، ماشین آلات دقیق و الکترومغناطیسی است. از جمله فرآیندها ، سیم پیچ ، درج و مونتاژ دور تقسیم شده هسته اصلی هسته است.

01 مبانی موتورهای گشتاور فریم

بزرگترین تفاوت بین موتورهای گشتاور فریم و موتورهای سنتی این است که آنها هیچ مسکن ، یاتاقان یا مکانیسم خروجی ندارند و فقط از دو مؤلفه تشکیل شده اند: استاتور و روتور.

این طرح امکان ادغام مستقیم در سیستم مکانیکی مشتری را فراهم می کند ، و آن را به ویژه برای برنامه های کاربردی با نیازهای بسیار زیاد برای فضا ، وزن و دقت مانند روبات های صنعتی ، هوافضا و تجهیزات پزشکی دقیق مناسب می کند.

استاتور ، به عنوان قسمت استاتیک موتور ، حاوی سیم پیچ و هسته آهن است که مسئول تولید میدان الکترومغناطیسی است. روتور قسمت چرخشی است که معمولاً مجهز به آهنرباهای دائمی است. صحت شکاف هوا بین آنها به طور معمول باید در سطح میکرومتر کنترل شود ، که مستقیماً عملکرد و کارآیی موتور را تعیین می کند.

02 فرآیند سیم پیچ: تولد کویل های دقیق

سیم پیچ اولین فرآیند کلیدی در تولید موتور گشتاور بدون فریم است ، با هدف باد کردن سیم مسی به شکل سیم پیچ مشخص شده با توجه به نیازهای طراحی.

انتخاب و آماده سازی مواد

سیم پیچ به طور معمول از سیم مینای مس و بدون اکسیژن با خلوص بالا (خلوص 99.95 ٪) استفاده می کند ، که عایق سطح آن ممکن است از موادی مانند پلی آمید ساخته شود. برای کاربردهای پر قدرت ، ممکن است سیم مسی مستطیل شکل برای بهبود فاکتور پر کردن شکاف و عملکرد اتلاف گرما انتخاب شود.

فرآیند سیم پیچ و کنترل

فرآیند سیم پیچ باید بر روی یک دستگاه سیم پیچ اختصاصی ، مجهز به سیستم های کنترل تنش دقیق و پیشخوان ها انجام شود. در حین کار ، انتهای شروع سیم ابتدا با طول مناسب باقی می ماند و ایمن می شود. سپس دستگاه سیم پیچ شروع می شود و باعث می شود سیم مرتب و محکم از چپ به راست در شکاف بدون عبور قرار گیرد.

کنترل دقیق بسیار مهم است: تعداد چرخش سیم پیچ باید با حداقل تحمل نیازهای طراحی را برآورده کند. ترتیب سیم باید محکم و صاف باشد و از صلیب یا همپوشانی جلوگیری کند. تنش باید یکنواخت باشد تا از آسیب دیدن عایق جلوگیری شود.

چالش ها و نوآوری ها

سیم پیچ مخصوصاً برای استاتورهای کوچک موتورهای گشتاور فریم و فریم به ویژه چالش برانگیز است. در سالهای اخیر ، وسایل درج جهانی پدید آمده است. از طریق طرح های قابل تنظیم با طرح های قابل تنظیم ، آنها می توانند با نیازهای درج مدل های مختلف حرکتی سازگار شوند و باعث بهبود کارایی تولید و استفاده از قالب شوند.

03 فرآیند درج: هنر قرار دادن کویل ها در هسته آهن

درج فرایند تعبیه کویل های زخم در شکافهای هسته آهن استاتور است. این یک کار بسیار ظریف است که نیاز به مهارت عالی و تجربه گسترده دارد.

آماده سازی قبل از درج

ابزارهای مختلفی باید قبل از درج تهیه شوند: فشار دادن صفحات ، آسترهای شکاف ، قیچی خمیده ، سوزن های درج ، مالت ، نوارهای بامبو و غیره. به طور همزمان ، عایق شکاف باید با تاشو کاغذ عایق به شکل 'U ' قرار گیرد و آن را به داخل شکاف وارد کند تا از عایق بندی برای حفاظت از سکویل ها استفاده کند.

تکنیک ها و مهارت های درج

عملیات درج به یک سری تکنیک های دقیق نیاز دارد:

1. Pinching Flat : از هر دو دست استفاده کنید تا قسمتهای گوشه ای از سیم پیچ را فشرده کرده و فشرده سازی کنید و عرض آن را کاهش دهید تا بتواند بدون لمس هسته آهن وارد حفره استاتور شود.

2. پیچش : هر دو طرف سیم پیچ را در یک جهت پیچانده و باعث می شود سیم ها به یک طرف پیچند.

3. Combing : لبه مستقیم پایین را در نزدیکی گوشه صاف خرد کنید و آن را به سمت پایین بکشید تا آن را شانه کنید و باعث می شود شکل ردیف صافی شکل بگیرد.

در حین درج ، انتهای عقب لبه موثر باید به سمت باز شدن شکاف روی صورت انتهای هسته آهن کج شود. از انتهای دیگر استاتور برای دریافت سیم پیچ دسترسی پیدا کنید و از هر دو دست به طور همکاری برای فشار دادن لبه مؤثر در باز شدن شکاف استفاده کنید.

کنترل کیفیت و درمان عایق بندی

پس از درج سیمها ، از یک آستر شکاف استفاده می شود تا سیمها را مستقیماً در یک جهت درون شکاف شانه کند. سپس از یک صفحه فشرده برای صاف کردن سیم های موجود در شکاف استفاده می شود و نوارهای بسته شدن شکاف و گوه ها درج می شوند.

برای استاتورهای کوچک موتورهای گشتاور فریم ، کنترل ثبات در هنگام درج دشوار است. وسایل جدید درج جهانی از یک طراحی قابل تنظیم با حفره های کشویی و صفحات گیره ویژه استفاده می کنند ، به طور موثری استاتورها را در اندازه های مختلف تضمین می کنند و از ثبات در طی فرآیند درج اطمینان می دهند.

04 فرآیند مونتاژ دور تقسیم شده: کلید اطمینان از دقت

استاتورهای تقسیم بندی شده یک ساختار مشترک در موتورهای گشتاور فریم است ، جایی که کل استاتور به چندین بخش تقسیم می شود ، به طور جداگانه زخم می شود و سپس در یک دایره کامل جمع می شود. این طرح می تواند فاکتور پر کردن شکاف را بهبود بخشد ، چرخش های انتهای سیم پیچ را کوتاه کند و عملکرد الکترومغناطیسی موتور را بسیار سود ببرد.

چالش های موجود در مونتاژ دور

بزرگترین چالش هنگام مونتاژ استاتورهای تقسیم شده در یک دایره کامل ، تضمین تحمل گرد به قطر داخلی استاتور است . اگر نیروی موجود در بخش ها ناهموار باشد ، می تواند منجر به تحمل بزرگ در دایره داخلی استاتور شود ، متعاقباً باعث ایجاد شکاف هوای ناهموار حرکتی ، افزایش گشتاور مسخره و موج دار گشتاور و حتی ایجاد مسائلی مانند کشش مغناطیسی یک طرفه می شود.

روشهای نوآورانه مونتاژ دور

برای حل این مشکل ، فرآیندهای پیشرفته مونتاژ دور از روشهای مختلف نوآورانه استفاده می کنند:

کوچک شدن حرارتی با روش فیکسچر : سطح قوس داخلی هر قطعه هسته آهن استاتور از نزدیک با سطح استوانه ای بیرونی فیکسچر مونتاژ نصب شده است. پس از محکم شدن محکم با یک فیکسچر حلقه بیرونی ، محفظه موتور ، تا 220 درجه سانتیگراد-240 درجه سانتیگراد گرم می شود ، از نظر حرارتی بر روی سطح استوانه ای بیرونی هسته آهن استاتور تقسیم شده کوچک می شود. پس از خنک شدن محفظه ، فیکسچر برداشته می شود. این روش می تواند تحمل گرد بودن دایره داخلی استاتور را در فاصله 0.05 میلی متر کنترل کند ، بهبود درجه 3-4 تحمل در مقایسه با روشهای سنتی.

روش مونتاژ دور الکترومغناطیسی : این یک روش جدیدتر است که در آن تمام هسته های آهن استاتور تقسیم شده با کویل های زخم به صورت عمودی در پایه یک فیکسچر مونتاژ قرار می گیرند ، با کلیدهای موقعیت یابی که برای موقعیت شعاعی درج شده است. سپس یک صفحه فشار استاتور بین پایه و سوراخ داخلی هسته های آهن استاتور درج شده و با پیچ ها ثابت می شود.

پس از آن ، سیم پیچ های سیم پیچ در هر هسته آهن استاتور تقسیم شده به منبع تغذیه DC متصل می شوند و به هر مغناطیس قطعه استاتور می دهند ، که باعث می شود آنها با صفحه فشار استاتور مغناطیسی محکم مکیده شوند. جوشکاری یا کوچک شدن حرارتی مسکن سپس دنبال می شود. این روش دقت مونتاژ دور را از طریق نیروی مغناطیسی تضمین می کند ، و با تنظیم جریان می توان بزرگی نیرو را کنترل کرد.

تجهیزات مونتاژ دور خودکار

مکانیسم های مونتاژ دور خودکار می توانند مونتاژ گرد چندین سیم پیچ را با استفاده از تنها یک موتور چرخشی برای رانندگی یک تورنت. لبه Turntable دارای شکافهای شکافی است که با شعاع Turntable عبور می کنند. از طریق مکانیسم کشویی و غلتکی U شکل ، حرکت چرخشی به حرکت خطی تبدیل می شود و بخش های استاتور را به سمت مرکز سوق می دهد تا جمع شود.

مزیت این مکانیسم این است که یک واحد درایو می تواند حرکت همزمان بخش های مختلف را تکمیل کند و باعث کاهش زباله های منابع و هزینه های تولید شود. با کنترل دامنه چرخش Turntable ، اندازه مونتاژ نیز می تواند تنظیم شود تا نیازهای مونتاژ دور مشخصات مختلف استاتور را در خود جای دهد.

05 بازرسی کیفیت: پیگیری تعالی

در فرآیند تولید موتورهای گشتاور فریم ، بازرسی با کیفیت در کل اجرا می شود ، و اطمینان می دهد که هر مرحله نیازهای طراحی را برآورده می کند.

پس از سیم پیچ ، لازم است تعداد چرخش های سیم پیچ و مقاومت DC را بررسی کنید تا اطمینان حاصل شود که آنها از طراحی پیروی می کنند. در حین درج ، لازم است که به طور مداوم بررسی کنید که آیا سیم های موجود در شکاف ها مرتب و موازی هستند و آیا عایق تغییر کرده است یا خیر. پس از مونتاژ گرد ، تحمل گردان دایره داخلی استاتور باید مورد بازرسی قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که در محدوده مجاز قرار دارد.

برای قطعات جوش داده شده ، برای اطمینان از تماس خوب و قدرت مکانیکی کافی ، باید کیفیت اتصالات لحیم کاری بررسی شود. عملکرد عایق باید از طریق تست های ولتاژ مقاومت کند تا خطری از اتصال کوتاه یا نشت وجود نداشته باشد.

06 روند توسعه آینده

فناوری تولید موتورهای Frameless Torque هنوز هم به طور مداوم در حال توسعه و نوآوری است. روندهای آینده عمدتا شامل موارد زیر است:

اتوماسیون و هوش : با توسعه روباتیک های صنعتی و فناوری کنترل هوشمند ، فرآیند تولید موتورهای گشتاور بدون قاب به سمت اتوماسیون و هوش جامع برای بهبود دقت و کارآیی حرکت می کند.

استفاده از مواد جدید : استفاده از عایق های جدید ، مواد مغناطیسی و مواد رسانا باعث بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان بیشتر حرکتی می شود.

نوآوری فرآیند : فرآیندهای جدید به طور مداوم در حال ظهور هستند ، مانند جوشکاری لیزر ، اشباع فشار خلاء (VPI) و غیره ، به طور مداوم درجه کیفیت موتورها را افزایش می دهند.

مدولاریزاسیون و استاندارد سازی : از طریق طراحی مدولار و استاندارد ، هزینه های تولید کاهش می یابد ، کاربرد محصول بهبود می یابد و این امکان را فراهم می کند که موتورهای گشتاور بدون فریم در زمینه های وسیع تر اعمال شوند.

با پیشرفت فرآیندهای پیشرو ، موتورهای گشتاور فریم بدون چگالی قدرت بالاتر ، اندازه کوچکتر و دقت بیشتری به دست می آورند. دقت مونتاژ گرد از استاتورهای تقسیم شده به سطح میکرومتر می رسد و فرآیندهای سیم پیچ و درج کاملاً با تجهیزات خودکار تکمیل می شوند.

فرآیند تولید موتورهای گشتاور فریم ، ریزگردها از تولید دقیق است ، جایی که هر پیوند مظهر خرد و صنایع دستی مهندسان است.