電動嵌線器的設計原理與應用

2011-11-20 08:34:42萬玉吉馬質璞張子博李金嶺屈道強劉玉謙

微特電機 2011年9期

萬玉吉，馬質璞，張子博，李金嶺，屈道強，劉玉謙

(河南省南陽農業學校，河南南陽473000)

0 引言

吊扇的普及已有幾十年，大量的壞舊吊扇電動機被淘汰下來，沒有維修再利用，而是存放在家庭、倉庫，造成了資源浪費。

目前，市場上的吊扇電動機由于自動下線裝置體積大、價格貴，一般在給吊扇電動機下線時只能手工下線，即需經過調整繞線模周長→在繞線模上繞線→拆除繞線模上線圈→往定子槽中下線等步驟。這種傳統下線方法費時、費力、成本高，多數電機維修人員都不愿意維修吊扇電機。

為了減少資源浪費，減少電機維修人員的辛苦，我們設計了一種微型電動嵌線器(100×100×40 mm3)，它是以微型直流電動機為動力，可直接把漆包線繞到吊扇電動機定子槽中，其特點是速度快，效率高，成本低，可大大減輕工人的勞動強度。

1 設計原理

1.1 運動分析

把吊扇電動機定子鐵心水平固定，從上向下看，內圈(或外圈)相鄰兩槽口的中心線并不平行，兩中心線的距離是里窄外寬，形成一角度。為了把漆包線繞到槽中，必須制作出空心繞線針，讓空心繞線針沿相鄰兩槽口上、下旋轉，才能把漆包線繞到相鄰兩槽中，故空心繞線針的運動軌跡必須類似于錐形面，如圖1所示。

1.2 構思模型

由于空心繞線針的旋轉軌跡必須類似于錐形面，才能把漆包線繞到槽中，所以將圓頭形窄支撐板在前，圓頭形寬支撐板在后，且兩者平行放置，用兩者的直邊部分形成的滑道使空心繞線針沿兩個槽口上、下旋轉，這樣，空心繞線針的運動軌跡就類似于錐形面，如圖2所示。

圖1 空心繞線針運動軌跡分析

圖2 窄、寬支撐板前、后豎直放置

圖3 構思傳動系統

空心繞線針要想旋轉，需要一皮帶帶動，皮帶的旋轉需要兩個皮帶輪帶動，所以在兩支撐板之間的兩頭各安裝一寬皮帶輪，兩寬皮帶輪帶動寬皮帶旋轉，寬皮帶旋轉時便可帶動空心繞線針把漆包線繞到相鄰兩槽中，如圖3所示。

由于空心繞線針既要沿窄、寬支撐板的邊沿公轉，又要自轉，所以空心繞線針不能固定在寬皮帶上，為此，先在寬皮帶的外表面橫向傾斜地固定一軸套，再在軸套中穿入可自由轉動的空心繞線針即可。

為了使電動嵌線器能隨時勾到定子鐵心的任意槽端進行繞線，在窄支撐板的外側可安裝一插槽，插槽中插入單勾爪(或雙勾爪)，可隨時把電動嵌線器勾到一個槽端(或兩個槽端)進行繞線。寬支撐板外側安裝一微型直流電動機作動力。

2 系統裝置

圖4是電動嵌線器的系統裝置圖。長空心繞線針是在繞內圈線圈時用;短空心繞線針，是在繞外圈線圈時用。單勾爪，是在繞內圈線圈時勾到一個槽端用;雙勾爪，是在繞外圈線圈時勾到兩個槽端用。

圖4 裝配圖

整個傳動過程是電動機旋轉→小皮帶輪旋轉→窄皮帶旋轉→三槽寬皮帶輪旋轉→寬皮帶旋轉→軸套旋轉→空心繞線針旋轉→漆包線繞進槽中。

3 零件分析

3.1 支撐板

圖5 窄、寬支撐板

圖5是窄、寬支撐板的示意圖，其中窄支撐板的寬度由定子的兩槽口距離所決定(28 mm);寬支撐板的寬度由兩槽口所形成的角度和兩支撐板的距離所決定，設兩支撐板間隔為30 mm，由此可得出寬支撐板的寬度為40 mm。兩者直邊的高度相等，由鐵心的厚度或直流電動機的直徑所決定。兩支撐板均由1.5 mm厚的鋼板制成。