电动嵌线器的设计原理与应用

2011-11-20万玉吉马质璞张子博李金岭屈道强刘玉谦

微特电机 2011年9期

万玉吉，马质璞，张子博，李金岭，屈道强，刘玉谦

(河南省南阳农业学校，河南南阳473000)

0 引言

吊扇的普及已有几十年，大量的坏旧吊扇电动机被淘汰下来，没有维修再利用，而是存放在家庭、仓库，造成了资源浪费。

目前，市场上的吊扇电动机由于自动下线装置体积大、价格贵，一般在给吊扇电动机下线时只能手工下线，即需经过调整绕线模周长→在绕线模上绕线→拆除绕线模上线圈→往定子槽中下线等步骤。这种传统下线方法费时、费力、成本高，多数电机维修人员都不愿意维修吊扇电机。

为了减少资源浪费，减少电机维修人员的辛苦，我们设计了一种微型电动嵌线器(100×100×40 mm3)，它是以微型直流电动机为动力，可直接把漆包线绕到吊扇电动机定子槽中，其特点是速度快，效率高，成本低，可大大减轻工人的劳动强度。

1 设计原理

1.1 运动分析

把吊扇电动机定子铁心水平固定，从上向下看，内圈(或外圈)相邻两槽口的中心线并不平行，两中心线的距离是里窄外宽，形成一角度。为了把漆包线绕到槽中，必须制作出空心绕线针，让空心绕线针沿相邻两槽口上、下旋转，才能把漆包线绕到相邻两槽中，故空心绕线针的运动轨迹必须类似于锥形面，如图1所示。

1.2 构思模型

由于空心绕线针的旋转轨迹必须类似于锥形面，才能把漆包线绕到槽中，所以将圆头形窄支撑板在前，圆头形宽支撑板在后，且两者平行放置，用两者的直边部分形成的滑道使空心绕线针沿两个槽口上、下旋转，这样，空心绕线针的运动轨迹就类似于锥形面，如图2所示。

图1 空心绕线针运动轨迹分析

图2 窄、宽支撑板前、后竖直放置

图3 构思传动系统

空心绕线针要想旋转，需要一皮带带动，皮带的旋转需要两个皮带轮带动，所以在两支撑板之间的两头各安装一宽皮带轮，两宽皮带轮带动宽皮带旋转，宽皮带旋转时便可带动空心绕线针把漆包线绕到相邻两槽中，如图3所示。

由于空心绕线针既要沿窄、宽支撑板的边沿公转，又要自转，所以空心绕线针不能固定在宽皮带上，为此，先在宽皮带的外表面横向倾斜地固定一轴套，再在轴套中穿入可自由转动的空心绕线针即可。

为了使电动嵌线器能随时勾到定子铁心的任意槽端进行绕线，在窄支撑板的外侧可安装一插槽，插槽中插入单勾爪(或双勾爪)，可随时把电动嵌线器勾到一个槽端(或两个槽端)进行绕线。宽支撑板外侧安装一微型直流电动机作动力。

2 系统装置

图4是电动嵌线器的系统装置图。长空心绕线针是在绕内圈线圈时用;短空心绕线针，是在绕外圈线圈时用。单勾爪，是在绕内圈线圈时勾到一个槽端用;双勾爪，是在绕外圈线圈时勾到两个槽端用。

图4 装配图

整个传动过程是电动机旋转→小皮带轮旋转→窄皮带旋转→三槽宽皮带轮旋转→宽皮带旋转→轴套旋转→空心绕线针旋转→漆包线绕进槽中。

3 零件分析

3.1 支撑板

图5 窄、宽支撑板

图5是窄、宽支撑板的示意图，其中窄支撑板的宽度由定子的两槽口距离所决定(28 mm);宽支撑板的宽度由两槽口所形成的角度和两支撑板的距离所决定，设两支撑板间隔为30 mm，由此可得出宽支撑板的宽度为40 mm。两者直边的高度相等，由铁心的厚度或直流电动机的直径所决定。两支撑板均由1.5 mm厚的钢板制成。