[發明專利]一種扁繞線圈繞制裝置及繞制方法

有效

• 申請號: 201210267317.2
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN102751825A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 柴迎慶
• 申請（專利權）人: 重慶水輪機廠有限責任公司
• 主分類號: H02K15/06
• 分類號: H02K15/06
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 王德鑑

技術領域

本發明涉及到線圈繞制裝置及方法，特別涉及到一種扁繞線圈繞制裝置及繞制方法。

背景技術

大型水輪發電機轉子或大型電動機轉子中，常常需要使用由扁銅線繞制的扁繞線圈。所謂扁銅線是指橫截面形狀為矩形，且長邊（即寬度，通常用b表示，其值常為0.80～16.00mm）遠大于短邊（即厚度，通常用a表示，其值常為0.80～5.60mm）的銅質導線。所謂扁繞線圈是指線圈由扁銅線繞制，并且，在繞制時沿扁銅線的長邊繞制，即繞制成線圈后，扁銅線的長邊在線圈徑向，短邊在線圈軸向。為適應鐵芯形狀的需要，所述扁繞線圈通常為矩形線圈，即線圈的內空形狀為矩形。

現有技術扁繞線圈繞制裝置通常包括由電動機帶動的線模和壓板，扁銅線經過壓板再纏繞在線模上，電動機帶動線模旋轉，扁銅線根據線模的形狀纏繞在線模上，從而繞制出扁繞線圈。壓板的作用是在扁銅線通過時施加一定的壓力，使扁銅線在線模與壓板之間形成一定的張力，使扁銅線在線模上纏繞時依據線模的形狀形成塑性變形，在繞制完成后形成所需的線圈形狀。顯然，壓板的壓力大小十分關鍵，壓板壓力過大，線模與壓板之間扁銅線的張力過大，有可能在扁銅線還未纏繞在線模上時已經產生塑性變形，繞制后的線圈重量相差較大，最終導致轉子不平衡；壓板壓力過小，扁銅線在線模上纏繞時不能依據線模的形狀形成塑性變形，繞制后的線圈外形尺寸不準確，線圈匝與匝之間松動，嚴重影響轉子的裝配和轉子質量。現有技術扁繞線圈繞制裝置的壓板采用螺栓施加壓力，繞制初期調解后不能夠隨扁銅線在厚度方向上的誤差而產生變化，由于扁銅線的厚度存在誤差，螺栓施加的壓力可能過大或過小，不能保證繞制質量。

發明內容

為解決現有技術扁繞線圈繞制裝置的壓板采用螺栓施加壓力，存在壓力可能過大或過小，不能保證繞制質量等問題，本發明提出一種扁繞線圈繞制裝置及繞制方法。本發明扁繞線圈繞制裝置包括線模、電動機、壓力控制器和壓力頭；所述壓力頭包括上壓力座、下壓力座和電磁線圈，上、下壓力座上均設置有銜鐵且在銜鐵上套裝有電磁線圈，下壓力座上設置有凹槽墊塊，上壓力座上設置有凸起壓塊，且凹槽墊塊和凸起壓塊相匹配；所述壓力控制器包括壓力傳感器、微處理器和數字顯示表，壓力傳感器安裝在下壓力座的凹槽內，微處理器接收壓力傳感器的信號并控制電磁線圈電流的大小。

進一步的，本發明扁繞線圈繞制裝置的凹槽墊塊為一組，其長度分別為30.0、50.0和80.0mm；凹槽寬度在1.00至16.00mm之間，以2.00mm為間隔；并且，凸起壓塊與凹槽墊塊相匹配并配套使用。

本發明扁繞線圈繞制方法，采用本發明扁繞線圈繞制裝置繞制扁繞線圈，包括以下步驟：

（1）?根據繞制線圈所采用的扁銅線的寬度選擇寬度比扁銅線寬度略大的凹槽墊塊和與之相匹配的凸起壓塊；

（2）?根據繞制線圈所采用的扁銅線的寬度和厚度，在國家標準GB/T5584.2—2009《電工用銅、鋁及其合金扁線?第二部分：扁銅線》查找對應規格的抗拉強度值σ，通過下式確定初始加壓值；

式中，P₀為初始加壓值；k為系數，取值0.8～1.2；σ為抗拉強度值，a為扁銅線厚度，b為扁銅線寬度，n為凹槽墊塊的長度，m為凹槽墊塊的寬度；

（3）?線圈試繞，調節壓力控制器，使壓力頭施加的壓力為初始加壓值P₀，試繞2～4匝線圈，測量繞制線圈的直邊扁銅線的寬度b和轉角處扁銅線的寬度b`，并計算b減去b`后與b的比值，如果該比值為2%～5%，則說明壓力頭施加的壓力滿足設計要求，將壓力頭施加的壓力作為繞制設定壓力；如果該比值小于2%，則說明壓力頭施加的壓力稍小，調節壓力控制器增大壓力頭施加的壓力，再進行試繞和測量，直至該比值為2%～5%，并將滿足設計要求的壓力作為繞制設定壓力；如果該比值大于5%，則說明壓力頭施加的壓力稍大，調節壓力控制器減少壓力頭施加的壓力，再進行試繞和測量，直至該比值為2%～5%，并將滿足設計要求的壓力作為繞制設定壓力；其中，所述轉角處扁銅線的寬度b`是指線圈轉角處與線圈直邊呈45度角處的扁銅線寬度；所述減少或增加壓力頭施加的壓力是指壓力控制器通過減少或增加電磁線圈的電流，從而減少或增加壓力頭施加的壓力；