ابزارهای برقی - مته های شارژی، آسیاب های زاویه ای، اره های مدور، و درایورهای ضربه ای - به طور یکسان در کارگاه های ساختمانی و کارگاه های خانگی هستند. موتورهای آنها باید قدرت فوقالعادهای را در یک بسته فشرده و ناهموار ارائه کنند که در برابر گرد و غبار، ضربه و بارهای اضافه مداوم مقاومت کند. در هسته هر موتور DC یونیورسال یا بدون جاروبک در این ابزارها یک استاتور قرار دارد که سیمپیچهای آن گواهی بر نبوغ تولید است. ماشینهای سیمپیچ استاتور که برای تولید ابزار برقی اختصاص داده شدهاند، تکامل یافتهاند تا نیازهای شدید تولید با سرعت بالا و حجم بالا را برآورده کنند و در عین حال استحکام مورد نیاز برنامه را حفظ کنند. این مقاله به بررسی این موضوع میپردازد که چگونه این ماشینهای تخصصی عملکرد و قابلیت اطمینانی را که حرفهایها و DIYers انتظار دارند را فراهم میکنند.
ابزارهای برقی به طور سنتی از موتورهای یونیورسال (سری زخم) استفاده می کردند که در هر دو حالت AC و DC کار می کنند. این استاتورها از قطب های برجسته ای تشکیل شده اند که با سیم پیچ های میدانی پیچیده شده اند. فرآیند سیم پیچی شامل پیچاندن تعداد از پیش تعریف شده سیم ضخیم لعابی در اطراف قطب است که هر جفت قطب به صورت سری به هم متصل می شود تا جهت گیری میدان مغناطیسی مورد نیاز را ایجاد کند. معمولاً از یک ماشین سیمپیچ استاتور از نوع پرنده استفاده میشود که در آن استاتور ثابت نگه داشته میشود در حالی که یک بازوی پروازی چرخان به دور هر قطب میچرخد و سیم را در لایههای منظمی قرار میدهد. چالش در استاتورهای موتور یونیورسال، گیج سیم بزرگ است - اغلب 0.8 میلی متر تا 1.5 میلی متر - که به کشش بالا و سرهای سیم پیچ قوی برای جلوگیری از پیچ خوردگی و اطمینان از تراکم محکم نیاز دارد.
موتورهای بدون جاروبک DC (BLDC) به دلیل کارایی بالاتر و زمان کار طولانی تر، به سرعت بخش ابزار برقی ممتاز را اشغال می کنند. این استاتورها با یک سوراخ داخلی و شکاف های متعدد طراحی شده اند که در آن سیم پیچ های متمرکز تشکیل می شوند. برای استاتورهای BLDC با شکاف داخلی، یک ماشین سیم پیچ سوزنی ابزار انتخابی است. سوزن باید از طریق شکاف باریک حرکت کند، سیم را بکشد و دقیقاً روی هر دندان قرار دهد. با توجه به ابعاد کوچک یک استاتور موتور مته شارژی (گاهی اوقات فقط 30 تا 40 میلی متر قطر)، دستگاه سیم پیچ استاتور باید به کوچک سازی باورنکردنی ابزارهای سیم پیچ خود دست یابد، در حالی که همچنان با سرعت هایی کار می کند که هر 30 ثانیه یا کمتر یک استاتور تولید می کند.
موتورهای ابزار برقی بر حسب ضرورت دارای قدرت متراکم هستند. کاربران ابزارهایی را می خواهند که سبک وزن و در عین حال به اندازه کافی قدرتمند باشند تا بتوانند پیچ های بزرگ را بچرخانند یا از طریق فولاد خرد کنند. پر شدن زیاد اسلات کلید این چگالی توان است. یک دستگاه سیم پیچ استاتور با کارایی بالا برای استاتورهای BLDC از یک سیستم کششی فعال استفاده می کند که سیم را در حین قرار گرفتن در شکاف محکم می کند، همراه با یک نوسان سوزنی که سیم را لایه به لایه فشرده می کند. پس از سیم پیچی، برخی از ماشین ها دارای یک ایستگاه پرس شیار هستند که به صورت مکانیکی سیم پیچ های انتهایی و ناحیه شکاف را فشرده می کند تا پر شدن شکاف را حتی بیشتر کند - گاهی اوقات فراتر از 70%. این منجر به موتوری می شود که حداکثر گشتاور را نسبت به اندازه خود تولید می کند، گرمایش مقاومتی را کاهش می دهد و زمان شارژ باتری را افزایش می دهد.
فضای جمع و جور سیم پیچ نیز خطر خراش سیم یا خراش عایق را به همراه دارد. برای کاهش این مشکل، ماشینهای سیمپیچ استاتور مدرن از دوکهای سوزنی با درایوهای مستقیم کم اینرسی و برنامهریزی مسیر پیچیده استفاده میکنند. آنها می توانند قبل از تماس سوزن با لبه های شکاف سرعت خود را کاهش دهند و سرعت سیم پیچ را با عبور سوزن از دندان تغییر دهند و از گوشه های تیز اجتناب کنند. قرار دادن کاغذ عایق اغلب به صورت خودکار و یکپارچه در سلول سیم پیچ انجام می شود و اطمینان حاصل می کند که آستر شکاف قبل از اولین چرخش سیم قرار گرفته است.
یک ابزار برقی دائماً در معرض لرزش و شوک مکانیکی قرار می گیرد. اگر سیمپیچ استاتور شل یا ناهموار باشد، سیمها میتوانند در برابر یکدیگر یا دیوارههای شکاف چروک شوند و در نهایت منجر به اتصال کوتاه چرخشی شود. دستگاه سیم پیچ استاتور از طریق سازگاری با اشباع رزین قطره ای با این امر مبارزه می کند. سیمپیچ باید به گونهای شکل بگیرد که رزین در طول فرآیند چکاندن یا غوطهور شدن بعدی، عمیقاً در شکافها نفوذ کند. کشش سیم پیچ کنترل شده باعث ایجاد شکاف های کوچکی می شود که برای عملکرد مویرگی ایده آل هستند و اتصال کامل رزین را تضمین می کنند. پس از پخت، سیم پیچ به یک بلوک جامد و یکپارچه تبدیل می شود که در برابر سایش ناشی از ارتعاش مقاومت می کند.
ساخت ابزار برقی بازی حواشی و حجمی است. یک کارخانه ممکن است سالانه چندین میلیون موتور تولید کند. ماشین های سیم پیچ استاتور در این محیط اغلب در خطوط اتوماتیک پرسرعت چیده می شوند. آنها دارای جداول نمایه سازی چند ایستگاهی هستند: ایستگاه یک هسته استاتور را بارگیری می کند، ایستگاه دو عایق را وارد می کند، ایستگاه سوم سیم پیچی را انجام می دهد، ایستگاه چهارم مقاومت الکتریکی و Hi-Pot را بررسی می کند، و ایستگاه پنج تخلیه می کند. با چنین تنظیماتی، یک ماشین واحد می تواند زمان چرخه 15 تا 20 ثانیه در هر استاتور را به دست آورد. وسایل تعویض سریع به خط این امکان را می دهد که در عرض چند دقیقه بین مدل های مختلف موتور جابجا شود. طراحی ناهموار و صنعتی این ماشینهای سیمپیچ، عملکرد مداوم سه شیفت را با حداقل وقفه تعمیر و نگهداری تضمین میکند.
ماشینهای سیمپیچ استاتور برای ابزارهای برقی برای دقت بروت فورس طراحی شدهاند. آنها سیمهای ضخیم را اداره میکنند، شکافهای تنگ را با حداکثر ظرفیت پر میکنند، و با سرعتهای بیامان کار میکنند، همگی در حالی که سیم پیچی تولید میکنند که در برابر بدترین شرایط محل کار مقاومت میکند. همانطور که ابزارهای برقی از سکوهای سیمی به پلت فرم های بی سیم با کارایی بالا تغییر می کنند، نیاز به سیم پیچی استاتور فقط تشدید می شود. تکامل مداوم فناوری ماشینهای سیمپیچ - حرکت سوزن سریعتر، کنترل کشش هوشمندتر و ادغام عمیقتر با سیستمهای رزین - تضمین میکند که ابزار برقی مدرن یک نیروگاه فشرده در دستان کاربران در سراسر جهان باقی میماند.
