Современные станки для изготовления и укладки обмоток из круглого провода механизированным способом рассчитаны на два способа намотки: совмещенную — образование и укладка витков выполняются на одной и той же позиции станка, и раздельную (втягивание) — образование и укладка витков выполняются раздельно на нескольких позициях станка или на нескольких отдельных станках.
Каждый из способов имеет свою область применения. Однако способу раздельной намотки, как более производительному, отдают предпочтение. Совмещенный способ намотки применяют, для роторов, статоров с явновыраженными полюсами, с особо большим количеством полюсов при малом количестве витков в катушках, обмоток с малым количеством витков и толстым проводом и большим количеством витков и: весьма тонким проводом.
Раздельным способом можно изготовлять только обмотки концентрической формы, поэтому для двухслойных обмоток были разработаны специальные конструкции, которые в отличие от равнокатушечных обмоток имеют концентрическую форму. Такие обмотки, предназначенные для механизированной укладки, называют одно и двухслойными концентрическими и двухслойными концентрическими.
Выбор технологической схемы и оборудования для изготовления обмоток способом втягивания зависит от размеров сердечников, схемы обмотки и производственной программы.
Последовательность технологических операций при раздельной намотке следующая:
1. изолирование пазов;
2. намотка катушечных групп;
3. перенос катушечных групп на втягивающий станок;
4. втягивание обмотки и установка пазовых клиньев;
5. разжим лобовых частей;
6. изолирование лобовых частей;
7. пайка схемы и выводных концов;
8. бандажирование лобовых частей;
9. формование (калибровка) лобовых частей.
Из всех операций намотка катушечных групп является самой длительной, поэтому для, сокращения времени два намоточных станка и один втягивающий работают в комплекте. Их производительность, как правило, составляет 60 — 80 тыс. статоров в год. Рассмотрим изготовление обмоток способом втягивания при использовании отдельных станков, то есть когда каждая операция выполняется на отдельном станке.
Наиболее распространенный способ изолирования пазов — изготовление пазовых коробов и установка их в пазы сердечника. Принцип действия станка следующий.
Рис. 3. Схема механизированного способа изолирования пазов
Лента изоляционного материала (рис. 3) протягивается механизмом 3 прерывистого действия через профильные направляющие 2, с помощью которых отбортовываются манжеты. В момент прекращения подачи ленты нож 4 отрезает заготовку 5 требуемой длины. Затем пуансон 7 подает заготовку в формующую матрицу 8, которая одновременно служит направляющим желобом для передачи отформованного короба 9 толкателем 6 в паз статора 10.
После этого статор поворачивается специальным фиксирующим механизмом, обеспечивая соосное положение очередного неизолированного паза с матрицей и находящимся в ней коробом. Цикл изготовления и подачи пазовых коробов повторяется.
При изолировании для установки и снятия сердечников большой массы станки оснащают подъемными устройствами. Современные станки, используемые в массовом производстве, снабжены специальными манипуляторами (роботами), которые позволяют механизировать весь процесс изолирования.
Намотку катушек производят на автоматических намоточных станках, а втягивание — на втягивающем станке. На головке намоточного станка располагают шаблоны (например, три) под углом 120° (рис. 4).
Рис. 4. Станок для намотки катушечных групп
На каждый шаблон наматывается одна катушечная группа, состоящая из нескольких катушек. Для намотки используют непрерывный провод.
Оператор устанавливает бухту с намоточным проводом на подставку 1 и закрывает ее баллоногасителем 2. Затем через натяжное устройство 3 заправляет провод в станок 4, выводит в отверстие мотовила 6, пропускает через фильеру 7, крепит в зажиме 10 и закрывает предохранительный кожух 5. При этом блокировка срабатывает на включение станка и станок готов к работе. Включение станка осуществляется ножной педалью 9. Станок в автоматическом цикле наматывает три катушечные группы по две катушки в каждой на шаблон 8 и останавливается, при этом провод отрезается, а конец, оставшийся на станке, удерживается зажимом 10.
Оператор сдвигает предохранительный кожух станка и вводит переносное устройство 2 (рис. 5а) в шаблоны. При этом срабатывает устройство, сближающее стороны шаблонов, и намотка катушек ослабляется. Оператор вручную передвигает витки обмотки 1 на переносное устройство, выводит его из шаблонов вместе с обмоткой, закрывает предохранительный кожух и включает станок для намотки следующей группы. Затем переносное устройство вводится в штыревую оправку 3 (рис. 5б); катушки вручную сдвигаются на оправку, а переносное устройство выводится из нее.
Рис. 5. Втягивание катушек в сердечник:
а — складывание шаблона и установка переносного устройства,
б — перенос катушек на втягивающую оправку,
в — установка сердечника и втягивание в него обмотки
Далее оператор надевает на штыревую оправку фиксатор 6 штырей (рис. 5в), сердечник 5 и включает кнопку «Фиксация сердечника». При этом рычаги 4 поворачиваются к сердечнику и фиксируют его от сдвига при втягивании обмотки. Затем оператор включает кнопку «Втягивание» и происходит втягивание обмотки 1 и одновременно установка клина крышки. После этого он снимает фиксатор штырей, освобождает сердечник от рычагов, снимает сердечник с втягивающей оправки и выполняет на разжимной оправке разжим лобовой части.
После втягивания и разжима устанавливают изолирующие прокладки в лобовых частях, осуществляют пайку схемы соединения обмотки внутри машины и выводных концов и передают статор на бандажирование.
Бандажирование — самый тяжелый и трудоемкий процесс в обмоточном производстве. Механизация бандажирования приобретает особое значение в связи с использованием в качестве бандажировочного материала нитей из синтетических материалов, оказывающих вредное воздействие на руки рабочего. В основе механизации процесса лежат различные способы петлеобразования, применяемые в швейном производстве. После бандажирования производят окончательный разжим лобовых частей и передают статор на пропитку обмотки.
При изготовлении большого количества однотипных статоров экономически целесообразно использовать агрегатные станки, на которых объединены функции двух намоточных станков и одного втягивающего. Резкое повышение производительности труда на них достигнуто в результате ликвидации операции ручного переноса катушечных групп на втягивающую штыревую оправку. По конструкции это сложные станки, требующие квалифицированного обслуживания.