یک وسیله نقلیه مدرن شامل ده ها موتور الکتریکی کوچک است که همه چیز را از برف پاک کن شیشه جلو، بالابر شیشه ها و تنظیم کننده های صندلی گرفته تا دمنده های HVAC، فرمان برقی و ترمزهای پارک الکترونیکی نیرو می دهند. این موتورهای کمکی باید بسیار قابل اعتماد، بی صدا و مقرون به صرفه باشند و طول عمر آنها در هزاران ساعت کار در دماهای شدید اندازه گیری شود. بنابراین، ماشینهای سیمپیچ استاتور که هستههای این موتورها را تولید میکنند، برای تولید نازک و با حجم بالا با استانداردهای کیفی سازش ناپذیر طراحی شدهاند. این مقاله به بررسی این موضوع می پردازد که چگونه فناوری سیم پیچ استاتور از اکوسیستم وسیع موتورهای راحتی و ایمنی خودرو پشتیبانی می کند.
موتورهای کمکی خودرو طیف وسیعی از انواع را در بر می گیرند: موتورهای DC برس دار، DC بدون جاروبک و موتورهای پله ای. موتورهای DC برس دار، که هنوز در تنظیم کننده های صندلی و فن های کوچک رایج هستند، دارای یک استاتور با آهنرباهای دائمی یا سیم پیچ های میدان هستند. جایی که استاتور پیچیده می شود، اغلب یک طرح دو قطبی با قطب های میدان زخمی است. در اینجا یک ماشین سیمپیچ بروشور کار میکند که سیم مسی ضخیم را در اطراف کفشک با کنترل دقیق چرخشها و تعداد لایهها میپیچد. ماشین باید از متقارن بودن سیم پیچ های میدان زخم اطمینان حاصل کند تا از کشش مغناطیسی ناهموار آرمیچر که منجر به نویز و قوس برس می شود جلوگیری کند.
موتورهای DC بدون جاروبک که به طور فزاینده ای در دمنده های HVAC و فرمان برقی استفاده می شود، دارای یک استاتور شکاف دار با سیم پیچ های متمرکز هستند. ماشینهای سیمپیچ سوزنی، بسته به هندسه استاتور، شکلگیری سیمپیچ را اغلب با افزودن مکانیزمی از نوع فلایر برای سیمپیچ خارجی انجام میدهند. دستگاه سیم پیچ استاتور باید طیف گسترده ای از قطرهای استاتور را در خود جای دهد - از یک موتور کوچک 20 میلی متری برای یک محرک فلپ HVAC تا یک استاتور 100 میلی متری برای یک موتور پمپ فرمان الکتریکی - در همان خط تولید، با تغییر سریع.
در کابین سرنشینان، صدای موتور غیرقابل قبول است. سازندگان موتورهای کمکی تمام تلاش خود را می کنند تا اطمینان حاصل کنند که استاتورها به گونه ای پیچیده می شوند که موج گشتاور و گشتاور چرخشی را به حداقل برساند. دستگاه سیم پیچ استاتور نقش تعیین کننده ای دارد. این میتواند یک نامتقارن سیمپیچ کنترلشده یا یک الگوی سیمپیچ کج خاص را اجرا کند که لایههای سیم را کمی از شکافی به شکاف دیگر تغییر دهد تا هارمونیکها کاهش یابد. نمایه سازی دقیق و توانایی تغییر سرعت سیم پیچ در مراحل مختلف تشکیل سیم پیچ به استاتوری کمک می کند که دقیق ترین مشخصات NVH را برآورده کند. تراز لیزری پس از سیم پیچی، موقعیت سیم پیچ را نسبت به هسته استاتور بررسی می کند و هر گونه انحراف باعث رد می شود.
موتورهای کمکی در معرض یک محیط شدید خودرو قرار می گیرند: دمای زیر کاپوت می تواند افزایش یابد، در حالی که استارت های سرد نیاز به گشتاور کامل در شرایط زیر صفر دارند. سیم پیچ استاتور باید از نظر مکانیکی مقاوم باشد تا در برابر انبساط و انقباض حرارتی مقاومت کند. دستگاه سیم پیچ استاتور این امر را با اعمال یک تنش بالا ثابت در طول سیم پیچی تضمین می کند، که مس را در محدوده الاستیک آن پیش تنید می کند و از شل شدن آن در چرخه های حرارتی جلوگیری می کند. بعلاوه، ابزار شکل دهی سیم پیچ انتهایی دستگاه، یک سیم پیچ فشرده ایجاد می کند که به داخل شکاف هوا بیرون زده یا با محفظه تداخل نداشته باشد، یک حالت خرابی رایج در استاتورهای با پیچش ضعیف.
تولید خودرو نیاز به ردیابی کامل دارد. به هر استاتوری که از دستگاه سیم پیچ خارج می شود یک شناسه منحصر به فرد اختصاص داده می شود و همه داده های فرآیند - مشخصات کشش سیم، تأیید شمارش نوبت، زمان سیم پیچی و نتایج آزمایش - ثبت می شود. ماشینهای سیمپیچ استاتور مدرن شامل پروبهای آزمایشی یکپارچه هستند که آزمایش عایق ولتاژ بالا را انجام میدهند و مقاومت سیمپیچ را میلیثانیه پس از چرخش نهایی اندازهگیری میکنند. از آنجایی که داده ها به استاتور مجزا گره خورده اند، هرگونه خرابی میدان آینده را می توان به پارامترهای سیم پیچ دقیق ردیابی کرد، که امکان تجزیه و تحلیل علت اصلی و بهبود مستمر را فراهم می کند.
با وجود الزامات تکنولوژی بالا، موتورهای کمکی خودرو باید با هزینه بسیار کم تولید شوند. ماشینهای سیمپیچ استاتور از طریق سرهای چند اسپیندل و حداقل مداخله اپراتور به این چالش دست میزنند. به عنوان مثال، یک بادگیر پرنده دو دوک، می تواند همزمان دو استاتور را بپیچد و به طور موثر خروجی را دو برابر کند. ماژول های سیم برش و نوار خودکار و ایستگاه های درج ترمینال به صورت خطی یکپارچه شده اند، بنابراین استاتور از سلول سیم پیچ به طور کامل و آماده برای مونتاژ خارج می شود. این رویکرد ناب موجودی و نیروی کار را از بین میبرد و به تامینکنندگان Tier-1 کمک میکند تا اهداف کاهش هزینههای بیرحمانه صنعت خودرو را برآورده کنند.
دستگاه سیم پیچ استاتور برای موتورهای کمکی خودرو استاد تطبیق پذیری، دقت و کارایی است. سیم پیچهای کوچکی را میپیچد که شیشههای ما را قادر میسازد به پایین سر بخورند، صندلیهایمان را بیصدا تنظیم کنند، و ماشینهایمان را به راحتی هدایت کنند، همه اینها در حالی که به چارچوبهای کیفیت و هزینههای سخت دنیای خودرو پایبند هستند. همانطور که وسایل نقلیه به سمت الکتریکی شدن و استقلال بیشتر تکامل مییابند، تعداد موتورهای کمکی در هر خودرو افزایش مییابد و نقش ماشین سیم پیچ استاتور را بهعنوان یک عامل ضروری برای تحرک مدرن تضمین میکند.
