फ्रेमलेस टॉर्क मोटर: वाइंडिंग, इंसर्टिंग और राउंड असेंबली की सटीक प्रक्रियाएं

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स आधुनिक सटीक उपकरणों के लिए मुख्य शक्ति स्रोत के रूप में काम करते हैं, उनका प्रदर्शन सीधे उच्च-स्तरीय उपकरणों की सटीकता और विश्वसनीयता निर्धारित करता है। फ़्रेमयुक्त मोटरों के विपरीत, उनमें आवास और असर संरचना का अभाव होता है, जिससे उपकरण निर्माताओं को मोटर को सीधे अपने यांत्रिक प्रणालियों में एकीकृत करने की अनुमति मिलती है, जिससे जगह की बचत होती है, वजन कम होता है और समग्र सिस्टम प्रदर्शन में सुधार होता है।.

फ्रेमलेस टॉर्क मोटर्स का उत्पादन एक कला है जो सामग्री विज्ञान, सटीक मशीनरी और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स को जोड़ती है। प्रक्रियाओं में, वाइंडिंग, इंसर्शन और खंडित गोल असेंबली कोर के मूल हैं।

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स के 01 बुनियादी सिद्धांत

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स और पारंपरिक मोटर्स के बीच सबसे बड़ा अंतर यह है कि उनमें कोई आवास, बीयरिंग या आउटपुट तंत्र नहीं होता है , जिसमें केवल दो घटक होते हैं: स्टेटर और रोटर।

यह डिज़ाइन ग्राहक की यांत्रिक प्रणाली में सीधे एकीकरण की अनुमति देता है, जो इसे औद्योगिक रोबोट, एयरोस्पेस और सटीक चिकित्सा उपकरण जैसे स्थान, वजन और परिशुद्धता के लिए अत्यधिक उच्च आवश्यकताओं वाले अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाता है।

स्टेटर, मोटर के स्थिर भाग के रूप में, इसमें वाइंडिंग और आयरन कोर होते हैं, जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए जिम्मेदार होते हैं; रोटर घूमने वाला भाग है, जो आमतौर पर स्थायी चुम्बकों से सुसज्जित होता है। उनके बीच वायु अंतराल की सटीकता को आमतौर पर माइक्रोमीटर स्तर पर नियंत्रित करने की आवश्यकता होती है , जो सीधे मोटर के प्रदर्शन और दक्षता को निर्धारित करती है।

02 वाइंडिंग प्रक्रिया: परिशुद्ध कुंडलियों का जन्म

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर उत्पादन में वाइंडिंग पहली महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जिसका लक्ष्य डिजाइन आवश्यकताओं के अनुसार तांबे के तार को निर्दिष्ट कॉइल आकार में लपेटना है।

सामग्री का चयन और तैयारी

वाइंडिंग में आमतौर पर उच्च शुद्धता वाले ऑक्सीजन मुक्त तांबे के एनामेल्ड तार (शुद्धता ≥ 99.95%) का उपयोग किया जाता है, जिसकी सतह का इन्सुलेशन पॉलीमाइड जैसी सामग्री से बना हो सकता है। उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए, स्लॉट भरण कारक और गर्मी लंपटता प्रदर्शन में सुधार के लिए आयताकार तांबे के तार को चुना जा सकता है।

वाइंडिंग प्रक्रिया और नियंत्रण

वाइंडिंग प्रक्रिया को एक समर्पित वाइंडिंग मशीन पर निष्पादित करने की आवश्यकता होती है , जो सटीक तनाव नियंत्रण प्रणालियों और काउंटरों से सुसज्जित होती है। ऑपरेशन के दौरान, तार के शुरुआती सिरे को पहले उचित लंबाई के साथ छोड़ दिया जाता है और सुरक्षित कर दिया जाता है। फिर वाइंडिंग मशीन चालू कर दी जाती है, जिससे तार बिना क्रॉस किए स्लॉट में बाएं से दाएं साफ-सुथरे और कसकर व्यवस्थित हो जाते हैं।

परिशुद्धता नियंत्रण महत्वपूर्ण है: कॉइल घुमावों की संख्या को न्यूनतम सहनशीलता के साथ डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए; तार की व्यवस्था कड़ी और सपाट होनी चाहिए, क्रॉस या ओवरलैप से बचना चाहिए; इन्सुलेशन को नुकसान से बचाने के लिए तनाव एक समान होना चाहिए।

प्रक्रिया चुनौतियाँ और नवाचार

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स के छोटे स्टेटर के लिए वाइंडिंग विशेष रूप से चुनौतीपूर्ण है। हाल के वर्षों में, सार्वभौमिक सम्मिलन फिक्स्चर उभरे हैं। समायोज्य बाफ़ल और क्लैंप प्लेट डिज़ाइन के माध्यम से, वे विभिन्न मोटर मॉडलों की प्रविष्टि आवश्यकताओं को अनुकूलित कर सकते हैं, जिससे उत्पादन दक्षता और मोल्ड उपयोग में काफी सुधार हो सकता है।

03 सम्मिलन प्रक्रिया: लौह कोर में कुंडलियाँ रखने की कला

इंसर्शन घाव के कॉइल को स्टेटर आयरन कोर के स्लॉट में एम्बेड करने की प्रक्रिया है। यह एक अत्यंत नाजुक कार्य है जिसके लिए उत्कृष्ट कौशल और व्यापक अनुभव की आवश्यकता होती है।

सम्मिलन से पहले तैयारी

सम्मिलन से पहले विभिन्न उपकरणों को तैयार करने की आवश्यकता होती है: दबाने वाली प्लेटें, स्लॉट लाइनर, घुमावदार कैंची, सम्मिलन सुई, मैलेट, बांस की पट्टियां, आदि। साथ ही, स्लॉट इन्सुलेशन को इन्सुलेशन पेपर को 'यू' आकार में मोड़कर और कॉइल्स के लिए इन्सुलेशन सुरक्षा प्रदान करने के लिए स्लॉट में डालने की आवश्यकता होती है।

सम्मिलन तकनीक और कौशल

सम्मिलन संचालन के लिए सटीक तकनीकों की एक श्रृंखला की आवश्यकता होती है:

1. पिंचिंग फ्लैट:

कॉइल के सीधे कोने वाले हिस्सों को पिंच करने और संपीड़ित करने के लिए दोनों हाथों का उपयोग करें, इसकी चौड़ाई कम करें ताकि यह लोहे की कोर को छुए बिना स्टेटर बोर में प्रवेश कर सके।

2. घुमाना:

कॉइल के दोनों किनारों को एक ही दिशा में मोड़ें, जिससे तार एक तरफ मुड़ जाएं।

3. कंघी करना:

कोने के पास निचले सीधे किनारे को दबाएं और इसे कंघी करने के लिए नीचे की ओर स्लाइड करें, जिससे यह एक सपाट पंक्ति का आकार बना ले।

सम्मिलन के दौरान, पिंच किए गए प्रभावी किनारे के पिछले सिरे को लोहे के कोर सिरे पर स्लॉट खोलने की ओर झुकाने की आवश्यकता होती है। कॉइल प्राप्त करने के लिए स्टेटर के दूसरे छोर तक पहुंचें, और स्लॉट ओपनिंग में प्रभावी किनारे को दबाने के लिए दोनों हाथों का सहयोगात्मक उपयोग करें।

गुणवत्ता नियंत्रण और इन्सुलेशन उपचार

तारों को डालने के बाद, एक दिशा में सीधे तारों को जोड़ने के लिए एक स्लॉट लाइनर का उपयोग किया जाता है। स्लॉट के भीतर फिर, स्लॉट में तारों को समतल करने के लिए एक प्रेसिंग प्लेट का उपयोग किया जाता है, और स्लॉट क्लोजर स्ट्रिप्स और वेजेज डाले जाते हैं।

के लिए फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स के छोटे स्टेटर , सम्मिलन के दौरान स्थिरता को नियंत्रित करना मुश्किल है। नए यूनिवर्सल इंसर्शन फिक्स्चर स्लाइडिंग बैफल्स और विशेष क्लैंप प्लेटों के साथ एक समायोज्य डिज़ाइन का उपयोग करते हैं, जो विभिन्न आकारों के स्टेटर को प्रभावी ढंग से सुरक्षित करते हैं और इंसर्शन प्रक्रिया के दौरान स्थिरता सुनिश्चित करते हैं।

04 खंडित राउंड असेंबली प्रक्रिया: परिशुद्धता सुनिश्चित करने की कुंजी

खंडित स्टेटर फ्रेमलेस टॉर्क मोटर्स में एक सामान्य संरचना है, जहां पूरे स्टेटर को कई खंडों में विभाजित किया जाता है, अलग-अलग घाव किया जाता है, और फिर एक पूर्ण चक्र में इकट्ठा किया जाता है। यह डिज़ाइन स्लॉट भरण कारक में सुधार कर सकता है, कुंडल के अंतिम मोड़ को छोटा कर सकता है, और मोटर के विद्युत चुम्बकीय प्रदर्शन को बहुत लाभ पहुंचा सकता है।

राउंड असेंबली में चुनौतियाँ

खंडित स्टेटरों को एक पूर्ण चक्र में संयोजित करते समय सबसे बड़ी चुनौती स्टेटर के आंतरिक व्यास की गोलाई सहनशीलता सुनिश्चित करना है । यदि खंडों पर बल असमान है, तो इससे स्टेटर के आंतरिक सर्कल में बड़ी गोलाई सहनशीलता हो सकती है, जिसके बाद असमान मोटर वायु अंतराल हो सकता है, कॉगिंग टॉर्क और टॉर्क रिपल बढ़ सकता है, और यहां तक ​​कि एकतरफा चुंबकीय खिंचाव जैसे मुद्दे भी उत्पन्न हो सकते हैं।

नवोन्मेषी गोल असेंबली विधियाँ

इस समस्या को हल करने के लिए, उन्नत राउंड असेंबली प्रक्रियाएँ विभिन्न नवीन तरीकों को अपनाती हैं:

फिक्सचर विधि के साथ थर्मल श्रिंकिंग : प्रत्येक स्टेटर आयरन कोर खंड की आंतरिक चाप सतह असेंबली फिक्स्चर की बाहरी बेलनाकार सतह पर बारीकी से फिट होती है। बाहरी घेरा स्थिरता के साथ कसकर बांधने के बाद, मोटर आवास, 220°C-240°C तक गर्म किया जाता है, खंडित स्टेटर लौह कोर की बाहरी बेलनाकार सतह पर थर्मल रूप से सिकुड़ जाता है। आवास ठंडा होने के बाद, फिक्स्चर हटा दिया जाता है। यह विधि स्टेटर के आंतरिक सर्कल की गोलाई सहिष्णुता को 0.05 मिमी के भीतर नियंत्रित कर सकती है , जो पारंपरिक तरीकों की तुलना में 3-4 सहिष्णुता ग्रेड का सुधार है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक राउंड असेंबली विधि : यह एक नई विधि है जहां सभी खंडित स्टेटर आयरन कोर को घाव वाले कॉइल के साथ असेंबली फिक्स्चर के आधार में लंबवत रखा जाता है, जिसमें रेडियल पोजिशनिंग के लिए पोजिशनिंग कुंजी डाली जाती है। फिर एक स्टेटर प्रेशर प्लेट को स्टेटर आयरन कोर के आधार और आंतरिक बोर के बीच डाला जाता है और बोल्ट के साथ तय किया जाता है।

इसके बाद, प्रत्येक खंडित स्टेटर आयरन कोर पर कॉइल वाइंडिंग्स को डीसी बिजली की आपूर्ति से जोड़ा जाता है, जिससे प्रत्येक स्टेटर खंड को चुंबकत्व मिलता है, जिससे उन्हें चुंबकीय स्टेटर दबाव प्लेट के साथ कसकर चूसा जाता है। इसके बाद आवास की वेल्डिंग या थर्मल सिकुड़न होती है। यह विधि चुंबकीय बल के माध्यम से गोल असेंबली सटीकता सुनिश्चित करती है, और बल के परिमाण को वर्तमान को समायोजित करके नियंत्रित किया जा सकता है।

स्वचालित गोल असेंबली उपकरण

स्वचालित राउंड असेंबली तंत्र टर्नटेबल को चलाने के लिए केवल एक रोटरी मोटर का उपयोग करके कई कॉइल स्टेटर की राउंड असेंबली को पूरा कर सकता है। टर्नटेबल के किनारे पर टर्नटेबल की त्रिज्या को पार करते हुए तिरछे स्लॉट लगाए गए हैं। यू-आकार के स्लाइडर और रोलर तंत्र के माध्यम से, रोटरी गति को रैखिक गति में परिवर्तित किया जाता है, जिससे स्टेटर खंडों को इकट्ठा होने के लिए केंद्र की ओर धकेल दिया जाता है।

इस तंत्र का लाभ यह है कि एक ड्राइव इकाई कई खंडों के समकालिक आंदोलन को पूरा कर सकती है , जिससे संसाधन अपशिष्ट और उत्पादन लागत में काफी कमी आती है। टर्नटेबल के रोटेशन आयाम को नियंत्रित करके, विभिन्न स्टेटर विनिर्देशों की गोल असेंबली आवश्यकताओं को समायोजित करने के लिए असेंबली आकार को भी समायोजित किया जा सकता है।

05 गुणवत्ता निरीक्षण: उत्कृष्टता की खोज

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स की उत्पादन प्रक्रिया में, गुणवत्ता निरीक्षण पूरे समय चलता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि हर चरण डिज़ाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है।

वाइंडिंग के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए कि वे डिज़ाइन के अनुरूप हैं, करना आवश्यक है । कॉइल घुमावों की संख्या और डीसी प्रतिरोध की जांच सम्मिलन के दौरान, यह लगातार जांचना आवश्यक है कि क्या स्लॉट में तार साफ और समानांतर हैं, और क्या इन्सुलेशन स्थानांतरित हो गया है। राउंड असेंबली के बाद, स्टेटर के आंतरिक सर्कल की गोलाई सहनशीलता का निरीक्षण किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि यह स्वीकार्य सीमा के भीतर है।

वेल्डेड भागों के लिए, अच्छे संपर्क और पर्याप्त यांत्रिक शक्ति सुनिश्चित करने के लिए सोल्डर जोड़ों की गुणवत्ता की जांच की जानी चाहिए। शॉर्ट सर्किट या रिसाव का कोई जोखिम न हो यह सुनिश्चित करने के लिए इन्सुलेशन प्रदर्शन को वोल्टेज परीक्षणों का सामना करने के माध्यम से सत्यापित करने की आवश्यकता है।

06 भविष्य के विकास के रुझान

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स की उत्पादन तकनीक अभी भी लगातार विकसित और नवीन हो रही है। भविष्य के रुझानों में मुख्य रूप से शामिल हैं:

स्वचालन और इंटेलिजेंस:

औद्योगिक रोबोटिक्स और बुद्धिमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, फ्रेमलेस टॉर्क मोटर्स की उत्पादन प्रक्रिया सटीकता और दक्षता में सुधार के लिए व्यापक स्वचालन और बुद्धिमत्ता की ओर बढ़ रही है।

नई सामग्रियों का अनुप्रयोग:

नई इन्सुलेशन सामग्री, चुंबकीय सामग्री और प्रवाहकीय सामग्री के उपयोग से मोटर प्रदर्शन और विश्वसनीयता में और सुधार होगा।

प्रक्रिया नवाचार:

नई प्रक्रियाएं लगातार उभर रही हैं, जैसे लेजर वेल्डिंग, वैक्यूम प्रेशर इंप्रेग्नेशन (वीपीआई), आदि, जो लगातार मोटरों की गुणवत्ता ग्रेड में वृद्धि कर रही हैं।

मॉड्यूलरीकरण और मानकीकरण:

मॉड्यूलर और मानकीकृत डिजाइन के माध्यम से, उत्पादन लागत कम हो जाती है, उत्पाद प्रयोज्यता में सुधार होता है, जिससे फ्रेमलेस टॉर्क मोटर्स को व्यापक क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है।

उन्नत प्रक्रियाओं के साथ, फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स उच्च शक्ति घनत्व, छोटे आकार और अधिक सटीकता प्राप्त करेंगे। खंडित स्टेटरों की गोल असेंबली सटीकता माइक्रोमीटर स्तर तक पहुंच जाएगी , और स्वचालित उपकरणों द्वारा वाइंडिंग और सम्मिलन प्रक्रियाएं पूरी तरह से पूरी हो जाएंगी।

फ़्रेमलेस टॉर्क मोटर्स की उत्पादन प्रक्रिया सटीक विनिर्माण का एक सूक्ष्म जगत है, जहां प्रत्येक लिंक इंजीनियरों के ज्ञान और शिल्प कौशल का प्रतीक है।