Pikavastaus:kelauskone (kelan käämityskone) toimii pyörittämällä karaa puolan, ytimen tai rengasrenkaan pyörittämiseksi samalla, kun synkronoitu langansyöttömekanismi{0}}asettaa emaloitua lankaa sen ympärille hallitun jännityksen alaisena kerros kerrokselta, kunnes saavutetaan esiasetettu kierrosluku -, minkä jälkeen lanka leikataan ja päätetään automaattisesti.
Nykyaikaiset automaattiset kelaimet jaCNC käämityskoneetKäytä servomoottoreita ja ohjelmoitavaa logiikkaa käämitysnopeuden, langan kireyden ja poikittaisvälin ohjaamiseen, jolloin sama kone voi tuottaa kelat, muuntajan käämit, moottorin staattorikäämit ja toroidimuuntajan käämit, joilla on hyvä toistettavuus.
Tämän artikkelin loppuosassa eritellään prosessin jokainen vaihe, verrataan karan käämitystä toroidikäämiin ja käsitellään jännitys- ja langan{1}}mitoituskaavoja, joita käytetään käämitystyön määrittämiseen oikein.
I. Mikä on kelauskoneen perustoimintaperiaate?
Jokainen kelakelauskone - olipa se sitten yksinkertainen penkki-yläkaran kelauskone tai täysautomaattinen CNC-kelauskone - suorittaa peräkkäin samat neljä toimintoa: aukikelaus, kiristys, kelaus ja lopetus.
a. langan purkaminen ja kireyden säätö
Lanka vedetään syöttökelasta mekaanisen tai magneettisen kiristimen kautta. Jännityksen tulee pysyä kapealla kaistalla: liian löysä ja käämitys tulee epätasaiseksi tai löysäksi (huono kytkentä, resonanssiongelmat); liian tiukka ja emalieristys voi halkeilla tai lanka voi vääntää puolaa tai sydäntä.
b. karan pyöriminen ja langan sijoittelu
Puola, sydän tai staattori on asennettu karaan, jota käyttää moottori. Karan pyöriessä poikittaisohjain (suutin tai lenkki) liikkuu synkronoitua reittiä ja asettaa langan tasaisesti - tämä on mekanismi yksi-kerroskäämityksen, monikerroksisen käämityksen ja tarkkuus-pituuskäämin takana.
c. käännösten laskenta ja pysäytysohjaus
Kooderi tai valosähköinen anturi seuraa karan pyörimistä. Kun ohjelmoitu kierrosluku on saavutettu, kone hidastaa automaattisesti, pysähtyy ja antaa signaalin langan leikkaamisesta tai seuraavasta prosessivaiheesta.
d. johdon pääte
Johdinpäät leikataan, ja automaattisissa koneissa ne myös koukutetaan, juotetaan tai kääritään liittimen nastoihin ilman käyttäjän väliintuloa.
II. Kuinka toroidaalinen käämityskone toimii eri tavalla?
Toisin kuin puola{0}}karan käämitys, toroidisen käämityskoneen on pujotettava lankakeskireiän läpirenkaan-muotoisen (donitsin-muotoisen) magneettisydämen toistuvasti - itse ydin ei pyöri puolan tavoin. Tämä on mekaanisesti vaativampaa ja siksi toroidimuuntajakelaimet muodostavat oman laitekategoriansa.
a. rengas/flyer-tyyppinen toroidaalinen käämitys
Pyörivä rengas, joka on esikuormitettu langalla, kiertää ytimen ympäri ja läpi ja tekee yhden kierroksen kierrosta kohden. Tämä on yleisin menetelmä keskipitkän{2}}--suuren volyymin toroidimuuntajakelainten valmistukseen.
b. sukkulatyyppinen toroidaalinen käämitys
Pientä lankakelaa kantava sukkula kulkee fyysisesti ytimen aukon läpi ja takaisin sen ympäri jokaisella kierroksella - hitaammin kuin rengaskäämitys, mutta se sopii suuremmille ytimen halkaisijoille tai paksummille lankamittaille, joissa rengasmekanismi ei ole käytännöllinen.
c. hammaspyörän -tyyppinen toroidaalinen käämitys
Hammaspyörä{0}}käyttöinen mekanismi siirtää johtoa-kannattavaa rengasta erillisissä vaiheissa, mikä antaa tarkemman hallinnan käännösvälille -, jota usein käytetäänvirtamuuntajan käämitys, jossa käännös-to-käännöksen tasaisuus vaikuttaa suoraan mittaustarkkuuteen.
| Toroidaalinen käämitysmenetelmä | Tyypillinen ytimen koko | Nopeus | Yhteinen käyttötapaus |
|---|---|---|---|
| Sormus/lentolehtityyppi | Pieni-keskikokoinen | Nopeasti | Suurivolyymi-induktorikelan käämityskoneiden tuotanto |
| Sukkulan tyyppi | Keskikokoinen - suuri | Hidas – keskitaso | Suuritehoiset toroidimuuntajat |
| Vaihteen tyyppi | Pieni-keskikokoinen | Keskikokoinen | Virtamuuntajan käämitys, tarkkuusmuuntajat |
III. Mitkä ovat käämityskoneiden päätyypit sovelluksen mukaan?
Erilaiset kelageometriat vaativat erilaisia konearkkitehtuuria. Alla oleva taulukko kartoittaa konetyypin tyypilliseen käyttöön.
| Koneen tyyppi | Kääntyvä tyyli | Tyypillinen sovellus |
|---|---|---|
| Karan käämityskone | Puola pyörii suoralla karalla | Induktorikelakone, pienet muuntajat |
| Toroidaalinen muuntajan kelauskone | Pujota langat rengasytimen läpi | Toroidimuuntajat, EMI-suodatinytimet |
| Moottorin staattorin käämityskone | Johto kierretty staattorin koloihin | Moottorin staattorin käämityskone, generaattorin staattorit |
| CNC käämityskone | Servo-ohjattu moni-akselinen käämitys | Monimutkaiset tai vaihtelevat{0}}pitch mukautetut kelat |
| Automaattinen kelan kelaus | Täysin automatisoitu syöte | Suuri{0}}volyymituotanto kaikentyyppisistä kelatyypeistä |
a. karan käämityskoneet
Käytetään tavallisissa puola{0}}induktorikeloissa ja pienissä muuntajakelakoneissa, joissa kela on sylinterimäinen.
b. moottorin staattorin käämityskoneet
Nämä käämittävät johdot suoraan moottorin tai generaattorin staattorin ytimen koloihin käyttämällä usein neulakäämiä tai lineaarisia käämityspäitä yksinkertaisen pyörivän karan sijaan, koska kelan reitti seuraa staattorin uran geometriaa suoran sylinterin sijaan.
c. CNC käämityskoneet
Ohjelmoitavat, moni{0}}akseliset koneet, jotka voivat vaihtaa käämityskuvioiden välillä ohjelmiston avulla, mikä tekee niistä soveltuvia pieni-volyymi, suuri-sekoitustuotanto tai T&K-prototyyppi.
IV. Kuinka langan kireys ja langan koko lasketaan käämitystä varten?
Oikea asetus riippuu langan kireyden sovittamisesta lankamittaan ja emaloidun langan paljaan kuparin halkaisijan varmistamisesta sen poikki-pinta-alaa vasten, jonka se tarvitsee kantaa.
a. langan halkaisija-poikkileikkausalasta
Paljaslangan halkaisija voidaan johtaa vaaditusta poikki{0}}poikkipinta-alasta käyttämällä:
d = √(4S / π)
Jossa:
d= paljaan (eristämättömän) emaloidun langan halkaisija (mm)
S= vaadittu langan poikki-pinta-ala (mm²), määräytyy virran-kantokyvyn mukaan
b. käämin kireyden ohje
Yleisenä nyrkkisääntönä käämityksen jännitys (T) asetetaan suhteessa langan halkaisijan neliöön, koska ohuempi lanka kestää vähemmän vetovoimaa ennen muodonmuutosta tai katkeamista:
T ≈ k × d²
Jossakon jännityskerroin, joka määritetään empiirisesti lankatyypin ja eristysluokan mukaan (yleensä langan valmistaja toimittaa tai testikäämin avulla).
| Johdon halkaisija (mm) | Tyypillinen jännitysalue (noin) | Riski, jos se ylitetään |
|---|---|---|
| 0.05–0.10 | Erittäin matala | Johdon katkeaminen |
| 0.10–0.30 | Matala – keskitaso | Eristeen halkeilu |
| 0.30–0.80 | Keskikokoinen | Ytimen/puolan muodonmuutos |
| 0.80+ | Keski-korkea | Karan moottorin ylikuormitus |
Oikea kireys erottaa johdonmukaisen,-tuottoisen kelan käämityskoneen asennuksesta, jossa lanka katkeaa usein ja uusinta tehdään -, minkä vuoksi käännösten-laskennan tarkkuus ja kireyden hallinta ovat yleensä kaksi ensimmäistä parametria, jotka tarkistetaan hyväksymistestauksen aikana.
Jos hankit laitteita sen sijaan, että tutkit vain mekanismia,KIOXIAvalmistaa täyden valikoiman toroidi- ja käämityskoneita, jotka kattavat edellä mainitut luokat -, mukaan lukien rengas-tyyppiset toroidimuuntajakelaimet, hammaspyörä-tyyppiset toroidikäämikoneet virtamuuntajien tuotantoon ja automaattiset kelakäämittimet kela- ja staattorikäämilinjoihin.
Saatat olla kiinnostunut:
Mitkä ovat yleisiä ongelmia käämityskoneissa?
Kuinka suunnitella tehokkaita toroidimuuntajia
Lopullinen kelakelauskoneiden opas
