特殊用途无刷同步发电机线圈成型工艺及应用
无刷交流同步发电机原理与构造
无刷交流同步发电机原理与构造
永磁体是无刷交流同步发电机中的重要部件，它产生的磁场通过定子
线圈和转子线圈来感应电流。
永磁体通常由稀土永磁材料制成，具有高磁
场强度和稳定性。
定子线圈是发电机中产生电流的部分，由导线绕制成。
当永磁体旋转时，它的磁场穿过定子线圈，导致感应电流产生。
定子线圈通常由若干个
线圈组成，通过星形或△形连接，以获得更高的电压输出。
转子线圈是发电机中产生电流的另一部分，也是由导线绕制成。
它位
于永磁体的附近，当永磁体旋转时，由于磁场的改变，转子线圈中会产生
感应电流。
这些感应电流通过外部电路输出。
无刷交流同步发电机的工作原理可以分为密集型和稀疏型两种。
在密
集型结构中，定子线圈和转子线圈密集地绕制在铁芯上，可以获得更高的
电压输出。
而在稀疏型结构中，定子线圈和转子线圈之间存在一定的间隙，可以减小发电机的体积和重量。
无刷交流同步发电机的构造与有刷直流发电机有很大的差异。
它不需
要使用刷子和电刷来实现线圈间的电流传输，因此没有摩擦和电刷磨损的
问题。
另外，无刷交流同步发电机中的定子线圈和转子线圈通常采用三相
结构，可以输出交流电。
总之，无刷交流同步发电机利用磁场感应原理来产生电能，在结构和
工作原理上与传统的有刷直流发电机有很大的差异。
它的构造简单、寿命长，并且具有高效率和稳定性等优点，因此得到了广泛的应用。
随着科技
的不断发展，无刷交流同步发电机将在未来的能源领域中扮演越来越重要
的角色。
无刷电机生产工艺
无刷电机生产工艺无刷电机是一种电动机，也称为永磁无刷直流电机（PMSM）。
它与传统的有刷直流电机相比，有更高的效率、更低的噪音和更长的寿命。
无刷电机的生产工艺主要分为三个步骤：磁铁加工、线圈制作和电机组装。
首先是磁铁加工。
无刷电机的转子上有多个永磁磁铁，这些磁铁可以产生磁场，帮助电机工作。
磁铁通常由永磁材料如钕铁硼（NdFeB）制成。
在加工过程中，首先需要将磁铁的形状设计出来，然后使用切割机具将磁铁从永磁材料中切割出来，并保证其尺寸精确。
接下来，使用注塑机将磁铁固定在转子上，确保其稳固性和可靠性。
然后是线圈制作。
线圈是无刷电机的主要组成部分之一，它是用来传递电流并产生磁场的。
线圈通常使用导电材料如铜制成，因为铜具有较低的电阻和优异的导电性能。
制作线圈的过程包括线圈的设计、线圈的绕制、线圈的绝缘和线圈的测试。
首先，根据电机的规格和参数，设计出线圈的形状和尺寸。
然后，使用线圈绕线机将导线绕制成相应形状的线圈。
接下来，将线圈进行绝缘处理，以防止线圈之间和线圈与其他部件之间的电流短路。
最后，使用特定的测试设备对线圈进行测试，以确保其质量和性能。
最后是电机组装。
电机组装是将磁铁、线圈和其他部件组装在一起，形成完整的无刷电机的过程。
首先，将转子和定子安装在一起，确保其相对位置和间隙正确。
然后，将线圈连接到电机的电源系统上，以供电。
接下来，将电机的外壳组装起来，保护内部部件并提供机械支撑。
最后，进行电机的测试和调试，确保其正常工作。
总之，无刷电机的生产工艺包括磁铁加工、线圈制作和电机组装三个步骤。
这些步骤需要精确的工艺和设备，并且需要经过严格的测试和调试，以确保无刷电机的质量和性能。
随着科技的不断进步和工艺的改进，无刷电机的生产工艺也会不断完善和优化，使无刷电机在各个领域得到广泛应用。
无刷自励交流同步发电机中电抗器的作用
无刷自励交流同步发电机中电抗器的作用1. 引言无刷自励交流同步发电机是一种常用于发电的设备，它通过电磁感应原理将机械能转化为电能。
在无刷自励交流同步发电机中，电抗器起着重要的作用。
本文将详细介绍电抗器在无刷自励交流同步发电机中的作用和原理。
2. 无刷自励交流同步发电机的工作原理无刷自励交流同步发电机由转子和定子两部分组成。
转子是由永磁体组成的，通过机械能驱动旋转。
定子则包含若干绕组，这些绕组通过电磁感应原理将转子旋转所产生的磁场转化为电能输出。
3. 电抗器的作用在无刷自励交流同步发电机中，电抗器起着以下几个重要的作用：3.1. 提供无刷自励交流同步发电机的励磁电流无刷自励交流同步发电机需要一定的励磁电流来产生磁场，以便将机械能转化为电能。
电抗器作为励磁电路中的一部分，通过限制电流的流动，提供了所需的励磁电流。
3.2. 控制无刷自励交流同步发电机的电压和功率因数电抗器可以通过控制电流的相位和大小，来调节无刷自励交流同步发电机的电压和功率因数。
通过调整电抗器的参数，可以使发电机输出的电压稳定在所需的水平，并且使功率因数达到最佳值。
3.3. 抑制无刷自励交流同步发电机的谐波在无刷自励交流同步发电机中，由于电磁感应和电流的突变，会产生一些谐波。
这些谐波会对电网和其他电器设备造成干扰。
电抗器可以通过阻碍谐波电流的流动，起到抑制谐波的作用，保证发电机的输出电流是纯正弦波。
4. 电抗器的工作原理电抗器是由线圈和铁芯组成的，其中线圈由绝缘导线绕制而成。
当电流通过线圈时，会在铁芯中产生磁场。
由于铁芯材料的磁导率较高，磁场会在铁芯中集中，从而形成一个磁场环路。
电抗器的工作原理可以通过电磁感应定律来解释。
根据电磁感应定律，当磁场的变化率发生变化时，会在线圈中产生电动势。
由于电抗器中的磁场是通过电流的变化来产生的，所以当电流发生变化时，会在电抗器的线圈中产生电动势。
电抗器通过阻碍电流的变化来限制电流的流动。
当电流发生变化时，电抗器会产生一个与电流变化方向相反的电动势，从而抵消电流的变化。
无刷相复励发电机组
无刷相复励发电机组无刷同步发电机组是一种常见的发电机组类型，它采用无刷励磁方式，通过自激励的方式来产生激磁电流，从而实现发电的过程。
无刷同步发电机组相较于传统的励磁方式更为先进和高效。
无刷同步发电机组的主要组成部分包括转子、定子和无刷励磁系统。
转子是发电机组的旋转部分，由磁铁和线圈组成。
定子是发电机组的静止部分，包括定子线圈和铁芯。
无刷励磁系统是发电机组的关键部分，它通过电子设备来控制和调节发电机组的励磁电流，从而实现发电。
无刷同步发电机组相较于传统的励磁方式具有许多优势。
首先，无刷励磁方式可以减少机械磨损和能源损耗，提高发电机组的使用寿命和效率。
其次，无刷励磁方式可以实现自动调节和稳定输出功率，适应不同负载需求。
此外，无刷励磁方式还可以减少电磁干扰和噪音，提升发电机组的工作环境和安全性能。
无刷同步发电机组在实际应用中具有广泛的用途。
例如，在电力系统中，无刷同步发电机组可以作为主要的电源发电设备，满足电网的基本负荷需求。
在船舶和飞机等交通工具中，无刷同步发电机组可以作为主要的动力来源，驱动船舶和飞机的运行。
在工业生产中，无刷同步发电机组可以作为备用电源，保证生产设备的正常运行。
无刷同步发电机组的工作原理是基于电磁感应和自激励的原理。
当发电机组开始旋转时，转子的磁铁和定子的线圈之间会产生磁场的变化，从而在定子线圈中感应出电流。
这个感应电流经过无刷励磁系统的调节和控制，形成励磁电流，进而产生磁场，完成发电的过程。
无刷同步发电机组的优点不仅在于其高效和稳定的发电性能，还在于其自动调节和可靠性。
无刷励磁系统可以根据负载的变化自动调节励磁电流，保持发电机组的稳定输出功率。
同时，无刷同步发电机组还具有过载保护和短路保护等功能，保证发电机组的安全运行。
无刷同步发电机组是一种先进和高效的发电机组类型。
它采用无刷励磁方式，通过自激励的方式来产生励磁电流，从而实现发电的过程。
无刷同步发电机组具有自动调节、稳定输出功率和可靠性等优点，在电力系统、交通工具和工业生产等领域有广泛的应用前景。
线圈绕制的基本操作过程
变压器股份有限公司线圈绕制的基本操作过程共3页第1页1.基本操作过程的定义：在线圈绕制过程中，以下操作重复的频率很高，而且对于不同结构的线圈几乎都有应用，在这里我们把这样的操作过程称为基本操作过程。
为了在后面的叙述中不因解说一些基本操作而中断，在这里先介绍一下基本操作过程，它们主要包括导线揻弯、导线焊接和补包绝缘。
2.导线揻弯2.1导线揻弯包括出头的90°弯和导线换位处的S弯。
2.2导线出头的90°弯分为轴向出头[见图2-30(a)]和辐向出头[见图2-30(b)]，轴向出头一般较难揻制，要借助工具，图2-31就是出头90°弯工具，辐向出头一般容易制作，普通扁线用手揻制即可，组合导线和换位导线也要借助于图2-31（b）工具。
资料来源编制审核审定标记处数更改文件号签字日期编制部门工艺部职务签字日期a1a2b2.3导线换位处的S弯按位置分为内部换位和外部换位，但操作上这两种换位并无分别，从结构上分为跨撑条和不跨撑条两种，如图2-32所示，原则上换位不跨撑条，但有时当单撑条间隔不能满足导线揻弯的需要，这时就要选用跨撑条换位，两种结构的不同点在于换位后的防护上，换位操作是相同的，使用的工具也相同，如图2-33所示2.4导线换位分布在整个连续式线圈上，内部换位和外部换位的位置与奇偶线饼位置相对应的沿轴向交替排列。
2.5组合导线或换位导线厚度尺寸较大时，内部换位情况如图2-34所示，紧靠内部换位的导线由于其刚度较大，与撑条之间有一定的间隙，为了减轻剪刀口，必须垫入适形垫块，另外还要放置梭形垫块保护换位处。
换位处是线圈最重要的部位，不能有丝毫马虎。
3.导线焊接3.1扁铜线的焊接主要有三种形式：氧气乙炔焊、搭接焊和对焊。
4.补包绝缘4.1补包绝缘是指导线绝缘破损处的绝缘恢复、换位处的绝缘加包、出头弯的绝缘加包和根据需要在导线原绝缘的基础上再增加绝缘厚度。
4.2对于导线绝缘破损处的补包绝缘补包时采用半叠包或搭边包，绝缘纸材料不低于原导线绝缘，补包厚度不低于破损的绝缘厚度，同时绕包的层数不得超过两层。
电机线圈制造工艺流程介绍
电机线圈制造工艺流程介绍下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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无刷电机工艺流程
无刷电机工艺流程
无刷电机工艺流程是指通过一系列的工艺步骤，将无刷电机从原材料到最终成品的制造过程。
无刷电机工艺流程一般包括以下几个步骤：
1.原材料准备：无刷电机的制造需要各种材料，如铜线、磁钢、绝缘材料等。
在工艺流程的开始阶段，需要对这些原材料进行准备和检查。
2.线圈制作：线圈是无刷电机的重要组成部分，其质量关系到整个电机的使用寿命。
线圈的制作包括绕制、浸渍、烘干等工艺步骤。
3.组装：无刷电机的组装包括转子和定子的组装、接线板的连接等步骤。
同时还需要对电机进行调试和检测，确保电机的正常运行。
4.测试：在完成无刷电机的组装后，需要进行一系列的测试，包括电压、电流、功率等参数的测试，以确保电机的性能符合要求。
5.包装：无刷电机制造完成后，需要进行包装和标识。
在包装过程中需要注意保护电机的各个部分，以避免在运输过程中受到损坏。
以上就是无刷电机工艺流程的主要步骤。
不同型号的无刷电机的制造过程可能会有所不同，但总体流程基本相同。
- 1 -。
永磁同步电机的工艺流程
永磁同步电机的工艺流程1. 材料准备永磁同步电机的主要材料包括磁铁、绕线、定子和转子等。
磁铁是永磁同步电机的核心材料，通常采用永磁材料如钕铁硼、钴磁体等。
绕线是永磁同步电机的电磁线圈，通常采用漆包铜线。
定子和转子是永磁同步电机的固定部分和旋转部分，通常采用硅钢片、铝合金等材料制成。
材料准备是永磁同步电机制造工艺的第一步，必须仔细选择和准备各种材料，以确保电机的质量和性能。
2. 磁体制备磁体是永磁同步电机的核心部件，其质量和性能直接影响电机的工作效果。
磁体制备包括磁铁的切割、成型、磁化等过程。
首先，将磁铁块按照设计要求进行切割成合适尺寸的块状物。
然后，通过成型工艺将磁铁块加工成电机所需的形状，如环形、梯形等。
最后，进行磁化处理，使磁体具有良好的磁性能。
磁体制备是永磁同步电机制造工艺中最关键的环节之一，必须严格控制每个步骤，确保磁体的质量和性能。
3. 绕线制备绕线是永磁同步电机的电磁线圈，其质量和性能直接影响电机的功率、效率和稳定性。
绕线制备包括绕线线圈的设计、绕线工艺、焊接等过程。
首先，根据电机设计要求设计绕线线圈的结构和参数。
然后，通过自动绕线机或手工绕线机将铜线绕制成线圈，并进行焊接连接。
最后，进行绝缘处理，使绕线线圈具有良好的绝缘性能。
绕线制备是永磁同步电机制造工艺中的重要环节之一，需要精密的工艺和设备支持。
4. 装配装配是永磁同步电机制造工艺中的最后一道工序，将各部件组装在一起，形成完整的电机。
装配包括定子和转子的安装、绕线线圈的连接、磁体的安装等过程。
首先，将定子和转子安装在电机的轴心上，并进行调整和固定。
然后，将绕线线圈连接至电机的端子，确保接线正确。
最后，安装磁体并进行平衡调试，使电机运转平稳。
装配是永磁同步电机制造工艺中的关键环节，需要仔细操作和严格检验。
5. 测试测试是永磁同步电机制造工艺中的最后一道环节，通过测试可以验证电机的性能和质量。
测试包括静态测试和动态测试两部分。
静态测试主要检测电机的绝缘电阻、绝缘强度、绕线电阻等参数。
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doi:10.16576/ki.1007-4414.2015.05.024
特殊用途无刷同步发电机线圈成型工艺及应用
*
李冬敏,杨思明
(兰州电机股份有限公司,甘肃兰州 730050)
摘 要:一种新型的无刷同步发电机定子线圈,由于该线圈是散线多根单绕且多根并联,鼻端要扭转90°,此类线圈在电机设计中第一次采用,制作难度大,线圈端部间隙小,长度短,下线空间小,故采用六联多根并绕成型新工艺及线圈涨型模的设计解决这一难题,已获实用型专利(专利号:ZL201320271421.9)㊂关键词:六联并绕梭形线圈;绕线模;涨型模
中图分类号:TM31 文献标志码:A 文章编号:1007-4414(2015)05-0074-02
Forming Process and Application of Special Brushless Synchronous Generator Winding Coil
LI Dong-min ,YANG Si-min
(Lanzhou Electric Corporation ,Lanzhou Gansu 730050,China )
Abstract :In this paper ,a new type of brushless synchronous generator stator coil is introduced.This coil is a plenty of single line scattered around in parallel ,and the nose to bend 90degrees ;it is the first time to apply such coils in rotor slot ,thus it is difficult to product ,the crest clearance of coil is small ,and the length is short ,the inserting winding space is small ,so we
adopt the new technology of six manifold multiple winding forming process and expansion mold of coil to solve this problem.The utility model patent has been applied.(Patent No.:ZL201320271421.9)Key words :six manifold rhomb winding coil ;winding mold ;expansion mold
0 引 言
有些特殊用途的无刷同步发电机一般都有功率大体积小重量轻等要求,故只有提高槽满率缩短定子铁心等方法才能实现,现有技术是单札绕制成线圈,再将端部剪开与另一线圈焊接,形成并联,此方法有诸多弊端,焊头多且容易虚焊,造成线圈断路㊂焊接处绝缘包扎困难,由于高温焊接,易破坏绝缘,造成电机断路;焊头多,制造周期长;故设计采用近百根细的裸铜线绕制定子线圈,绕1转为1圈,6圈为1联,它的特点是散线多根单绕,而且6圈并联,鼻端要扭转
90°,此类线圈在电机设计中第一次采用,制作难度大,线圈端部间隙小,端部长度短,下线空间小,用通常绕制散线的方法制作,鼻端无法成形,不利通风散热,用圈式线圈的方法绕制,存在诸多技术难题,如没有闭合,而且是6圈并联,每联线圈引出线长等,线圈是电机的心脏,线圈成形是电机制造过程中的一道关键工序,其制作质量直接影响电机的性能与寿命㊂
1 成型工艺
采用将原设计棱形平绕改为梭形立绕,然后将线圈直线端夹牢,向两边涨型,达到线圈宽度,使端部在涨型中自然成形的新工艺方法㊂由于线圈是多根单绕六联,在绕制梭形时须六联同绕,须散嵌线圈按成型线圈的制造工艺,若用常规绕线模绕制,由于引出
线太长,既凌乱又影响其他线圈绕制,而且过桥线部分弯曲严重,影响线圈美观,造成整形㊁嵌线困难,故设计了专用绕线模,由于单层线圈没有闭合,其成型不能使用专用涨型机,为此特设计了定子线圈涨型模㊂线圈制造成型进行绝缘处理㊂
2 线圈绕线模和涨型模的设计[1-2]
2.1线圈绕线模的设计
图1中模芯为两半结构,中间坡面过渡,模芯分别与相邻隔板固定,便于拆下绕制好的线圈,图2中过桥线板为专用过桥线板,材料为铸铝,按线圈绕制时跨槽转的角度铣6条斜槽,把合在两侧板过桥处,实现了大过桥,绕制时无死弯,顺利过桥,便于成型㊂此线圈是近百根细的裸铜线绕制,绕1转为1圈,6圈为1联,是散线多根单绕,而且6圈并联,用线夹夹牢,图3为绕制后线圈
㊂
图1 绕线模
1.侧板
2.模芯
3.隔板
4.压线板
㊃
47㊃应用与试验
2015年第5期(第28卷,总第139期)
㊃机械研究与应用㊃
*收稿日期:2015-08-18
作者简介:李冬敏(1965-),女,河北抚宁人,工程师,主要从事电机工装设计方面的工作㊂
此绕线模属新型结构,经现场绕制线圈,使用方便,可靠,过桥容易,为后序涨型奠定了基础
㊂
图2
绕线模局部
图3 绕制后线圈
2.2 涨型模设计
图4为涨型模图
㊂
图4 涨型模
1.底模
2.上导向杆
3.上模
4.上定位板
5.导向柱
6.导柱座 7螺钉 8.鼻端线夹 9.出线端鼻 10.下定位板 11.下模 12.下导向杆 13.丝杠座 14丝杠 15.手柄 16活动
座 17.导向座 18.鼻杆 19.非出线端鼻 20.拉紧装置 一种六联并绕梭形线圈涨型模,是在底模的两端设置有上模和下模;上㊁下模上设置有左右对称的上㊁
下线圈直线端导向杆,且上㊁下线圈直线端导向杆在上㊁下模上滑动;并在线圈直线端导向杆上固定连接有上㊁下线圈直线端定位板,且上㊁下线圈直线端定位板上均匀设有六个撑线槽;底模上设置有与上㊁下线圈直线端导向杆平行的上㊁下线圈涨型拉紧装置;底模上还设置有与上㊁下线圈直线端导向杆垂直的出线端鼻和非出线端鼻,并在出线端鼻和非出线端鼻上分别设置有扭斜308斜槽撑线块来固定线圈端部;并在
出线端鼻和非出线端鼻上分别设置有撑线槽,且出线端鼻与非出线端鼻上的撑线槽相交错;出线端鼻和非出线端鼻分别通过导向滑杆连接有端鼻拉紧装置㊂解决了鼻端无法成形㊁线圈没有闭合等问题,满足了六联并绕梭形线圈的绕制需求㊂
2.3 涨型方案的具体实施将散线按立式绕制方法用图1绕线模六联并绕成梭形如图4,将线圈下层直线端分别固定于涨型模下层定位板槽中,测量调整端部尺寸,用压线板将其
固定,然后将涨型模恢复至初始位置如图5,再将线圈上层直线端分别固定于涨型模上层定位板槽中,用压线板将其固定,出线端鼻用鼻端线夹将引线固定,非出线端鼻用与线圈端部直径一致的鼻杆固定,用端
鼻拉紧装置拉紧端鼻两边,保证线圈直线端长度及涨型前端部长度㊂然后将端部拉紧装置卸下,让导向滑杆自由滑动,分别启动上㊁下涨型拉紧装置的丝杠,使上下模在丝杠的带动下顺利沿上㊁下线圈直线端导向杆运动,两边同时向反方向旋扭丝杠,上㊁下模同时撑开,将线圈直线部分涨开,当直线部分涨至限位板时线圈涨型完成㊂同时出线端鼻和非出线端鼻向内滑动,保证鼻端高度尺寸及鼻端90°扭斜成型
㊂
图5 涨型模初始状态
3 结 论
该多根㊁单绕㊁六联线圈经梭形模绕制,涨形模成形,制成线圈后尺寸符合图纸要求,特别是鼻端形状扭转自然㊁光滑,形状一致㊂经电机下线验证,下线容易,线圈端部成形一致,间隙均匀,鼻端绑扎容易,固定牢固,利于通风散热,缠绕绝缘容易,电机经试验合格,满足设计要求㊂该工艺方法可靠㊁可行,是一种加工此类线圈的新工艺,新方法㊂所设计的工装操作方便滑动灵活㊁定位准确,线圈成形尺寸一致㊂
该线圈成形工艺能确保线圈质量,已获得实用新型专利,专利号为ZL201320271421.9,可在相关电机线圈制造工艺中推广应用㊂参考文献:
[1] 机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2004.
[2] 金属切削机床夹具设计手册[M].北京:机械工业出版社,1982.
㊃
57㊃㊃机械研究与应用㊃2015年第5期(第28卷,总第139期) 应用与试验。