過去,除了電動繞線機之外,繞線多采用手工方式,其特點是勞動強度大、生產效率低、成本高。近年來,各國都在積極研究和改進。各種埋件機、槽絕緣機、槽模插入機、端部成型機、裝訂機、大中型電機線圈成型機、包帶機等。因為小型電機已經用于生產,而且很多國家也有制造小型電機繞組的自動化生產線。

絕緣工藝也得到了極大的改善。沈女士將今天收集到的一些內容整理出來與大家分享。
1線圈制造
在線圈制造方面,繞線機的速度和自動化程度日益提高。國外自動繞線機最高纏繞速度可達2500轉/分鐘,可同時纏繞兩種線材。它可以自動計數匝數和切割電線,自動纏繞絕緣帶,并在斷線或故障時自動停止。為了配合拉入式自動繞線機,將繞線線圈改為單排,并相應改變繞線模具結構,無需拆卸繞線模具即可同時繞多組線圈,繞好后可直接拉入定子槽內。

2槽絕緣和槽模加工
在槽絕緣和槽模加工方面,很多國家都采用了自動加工和自動槽絕緣機,每秒可插入2~3個槽;開槽成型機每秒插入一個槽。有些小電機采用環氧粉末沉積槽絕緣,在自動線上生產,每臺僅需6~8秒。
3繞組嵌裝
在繞組埋設方面,近年來開發了牽引式定子自動埋設機。最初用于單層繞組,現在可以用于雙層繞組。比如有一種臥式兩站自動嵌線機,定子鐵芯安裝在滑板上。下線圈在第一工位拉進并插入層間絕緣后,滑板將定子鐵芯送到第二工位,用成型模將靠近拉進頭的繞組端部壓入喇叭口,然后返回第一工位拉進上線圈并插入槽模。

近年來,國內外仍在開發電磁沖擊式包埋機。它利用電容器放電在定子線圈中產生大脈沖電流。在電磁力的作用下,導線被擠壓到槽的底部,線圈末端同時向外張開。通過適當控制電脈沖的能量,導線在拉伸后可以相互楔合而不松動,槽填充率可提高到90%。這種方法適用于三相雙層繞組和單相主副繞組的嵌入,即先將下線圈或主繞組壓到槽底,再嵌入上線圈或副繞組。

繞組端部整形機械化:除了用電磁沖擊法成型外,還可以使用機械成型裝置,用碗形成型模具覆蓋卷繞端延伸部的外圍,內部裝有橡膠膨脹輪胎,用壓力機從兩端軸向擠壓,使膨脹輪胎向外膨脹,并將端部壓制成所需的尺寸和形狀。
繞組端部綁扎機械化:一臺外端裝訂機。鉛錐可用于互鎖編織,每分鐘100針。有的裝訂機配有一體化的程序控制裝置,可以按照預定的圖案進行多層裝訂;有些自動封端機是用兩根針桿下降上升,兩根打結桿進退,可以同時將繞組兩端封好。

4絕緣處理
在絕緣處理方面,近年來,許多國家從節約浸漬材料、縮短浸泡干燥時間、努力提高絕緣質量、改善工作條件和環境衛生等綜合要求出發,對電機繞組絕緣處理技術進行了多方面的研究和改革。
目前小型電機滴浸工藝已較成熟,得到廣泛應用。另外還有些其他浸漬方法,一種是噴射浸漬法,是將電機定子裝在特殊的旋轉裝置上,通電加熱至115~120℃,預熱2分鐘,樹脂從壓力筒中噴射到旋轉的定子繞組上,約需1~2分鐘,樹脂在壓力下滲入繞組,流溢到定子內徑,再用一旋轉的橡皮輪滾勻,使定子內壁均勻涂敷薄層樹脂,并使槽模粘住。然后通電加熱使之固化,其主要特點是設備比較簡單,浸漬處理時間短??捎糜谔幚頂蛋偾叩碾姍C定子繞組。

另一種為離心浸漬法。采用快干聚酯無溶劑漆。為把樹脂浸入定子繞組內部,用特殊夾具密封繞組端頭,并把鐵心夾住,以很高速度旋轉,使樹脂滲入定子槽內和繞組端部,并在受熱下快速固化,浸漬溫度為室溫或50~70℃。全部浸滿過程僅需5~8分鐘,由于強大的離心力能把全部氣泡排出,故填充密實,無縮孔。并可省去槽膜和相間絕緣。對于2千瓦以下電機,比真空浸漆經濟,大于2千瓦時,成本雖然節約不多,但勞動生產率有很大提高。還有一種漏斗澆注法。該法用于直流電樞繞組時,是將電樞直立,上套漏斗,注入需要的無溶劑樹脂漆。調節好硬化劑含量,作到樹脂一漏完,便開始在電樞內膠化。然后將電樞在水平位置轉動實現固化,以避免樹脂聚積在電樞一側,影響平衡。

5熱塑性繞組制造
熱塑性繞組制造工藝其特點是繞組采用帶有熱塑性涂層的自粘性漆包線,涂層厚約為0.023毫米。相絕緣、層間絕緣與相模亦分別涂上熱塑性涂層,厚約0.015毫米。在烘壓時,定子兩端及內孔均有加壓機構,將槽內導線壓緊。通電加熱后,漆包線及槽絕緣等的熱塑性涂層熔化,使繞組成為一整體。在冷卻前,并涂上一層聚酯涂料,使之具有防潮、防化學腐蝕作用,可用于5千瓦以下繞組絕緣。烘焙時間為10~45分鐘。據介紹這種工藝成本要比浸漆法節省8%,比滴浸法降低14%。

6高壓線圈絕緣改進
高壓線圈絕緣改進傾向于應用耐熱環氧代替一般環氧,F級絕緣膠的應用已取得重大進展。主要在于研制工藝性能良好的絕緣材料(貯存期長、工藝參數幅度大、加工性能好),采用烘焙固化新技術(如遠紅外線加熱等)。對于中型高壓電機,采用少膠粉云母帶連續式絕緣整體浸漆工藝,已成為世界性發展趨勢。
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