专利名称：电机线圈缠绕的闭环张力控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及张力控制系统领域，尤其涉及一种电机线圈缠绕的闭环张力控制系统。
背景技术：
中型电动机定子线圈一般是用扁线绕制成梭形，经包扎后展形而成形。绕制过程中导线要保持一定张力，否则导线在框架上排线相对位置无法保证。导线张力在最大加速度情况下不允许超过许用拉力。线盘架是电机线圈绕线机不可或缺的配套设备，主要用于线盘的放置。绕线机线盘架的结构，因不同的电机线圈工艺而有所不同，有单头水平线盘架、多头水平线盘架、单头竖直线盘架等。为了保证电机线圈绕制的紧密性以及中途停机线盘的惯性转动，线盘架 应具有合适的刹车装置。依据电机线圈的绕制工艺，线盘架的刹车机构，一方面需给导线提供一定的张紧力，另一方面防止绕线机中途停机线盘的惯性转动。导线的张紧力，是一个相对固定值，不同的导线，需要的张紧力是不同的。这就要求线盘架的制动机构，能提供可变的制动力矩。在电机成形绕组(多匝线圈)的制造工艺中，电机成形绕组(多匝线圈)的制造工艺是电机生产中的重要电机线圈的绕制工序，绕线中电磁线在绕线机上必须用适当的拉紧力拉直、平稳的绕制。拉紧力过大，电磁线拉伸变形，导线绝缘薄膜可能受损；拉紧力过小，电磁线拉不直，被绕制线圈匝间贴台不好，线圈截面尺寸翘差。同时在此过程中，还必须保证导线绝缘薄膜不受机械损伤。因此，电机电磁件加工中线圈的绕制直接关系到电磁件的致密性和一致性以及整体的散热能力和绝缘性能。目前，国内仍有不少企业还多采用传统的扁线脱胎平绕工艺和落后的手工绕制设备。随着电机行业的发展，各种新型导线对放线张力的要求越来越严格，目前简单的张力控制方式已无法满足行业要求，主要缺陷是不能提供小的张力；采用开环控制无法更好地实现线盘从满盘到浅盘的张力恒定。现已广泛应用于电机线圈绕制过程中的张力控制方法有以下三种I.夹板控制法。导线在夹板中完全滑动，靠调节压紧螺丝来控制导线张力的大小。这种方法结构简单、容易实现。若不考虑夹板接触面的磨损，可以认为在整个绕制过程中，导线张力是恒定的。这种方法的缺点是导线磨损比较严重，尤其是对漆包线，当摩擦力较大时，可能会擦伤漆皮破坏了导线的绝缘层。2.利用绕制前的平线轮兼作张力控制装置。使用时，调节部分平线轮的紧固螺钉，靠增大摩擦力使平线轮转速变慢。因为单纯作平线用时，各平线轮均能自由转动，这时导线在轮上的摩擦力可以忽略不计。当部分平线轮的转动受阻后，导线在轮上必然产生相对滑动，导线就要受到摩擦阻力的作用，而使导线张力增大。这种方法不需另设张力控制装置，而且一经调定后，在整个绕制过程中，张力都是恒定的。但不足之处仍然是导线和平线轮间产生相对滑动，要使导线受到磨损。3.拖闸控制法。放线盘同轴一起转动，轴端固定一个制动轮。使用时可以根据所需张力的大小，改变杠杆上加力点的位置，即改变力臂，从而改变了闸瓦作用在制动轮上的摩擦力。这样，控制放线盘的转动速度，也就控制了放线张力。这种方法的优点是导线不和任何构件发生相对滑动，使导线的绝缘层得到保护。但是，由于导线不断从线盘放出，使线盘的有效半径不断减小，因此导线的张力必然不断增加。可见，这种单纯依靠摩擦阻力矩来控制张力是不精确的，它虽然能给放线盘施加一个恒定的摩擦力，但不能解决统制过程中导线张力的变化问题。归纳上述几种张力控制方法，均属于开环张力控制。虽然能给导线提供一个初始张力，但在绕制过程中可能出现的张力变化，上述装置均无法控制
实用新型内容
本实用新型针对电机线圈绕线机的四头水平线盘架放线的张力控制，利用磁粉制动器作为刹车装置、利用张力检测传感器检测张力，与自动张力控制仪配套组成的闭环张力控制系统。为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案一种电机线圈缠绕的闭环张力控制系统，其特征是它包括磁粉制动器(I)、放线盘(2)、整理叠加装置(3)、张力检测传感器
(4)、平衡架(5)、扁绕机(6)、自动张力控制仪(7)、转数显示仪(8)和电气控制柜(9);其特征还在于所述的放线盘(2)转轴的一端安装一个磁粉制动器(I);放线盘(2)右边安装有整理叠加装置(3)，在整理叠加装置(3)上安装有张力检测传感器(4)，张力检测传感器(4)输出信号连接有自动张力控制仪(7)，自动张力控制仪(7)连接有磁粉制动器(I);整理叠加装置(3)右边安装有平衡架(5)，平衡架(5)右边安装有扁绕机(6)。在本发明中，所述的整理叠加装置(3)上设置一个弹性元件，所述的弹性元件上装一个能自由转动的导轮。本实用新型的有益效果(I)避免了电磁线“软作硬化”的弊病。(2)减少了电磁线与机械装置接触环节，有效保证了电磁线绝缘薄膜不受机械损伤。(3)由于扯紧力直接作用于电磁线线盘上，当绕线机处于工作状态，突然停止时，避免了过去线盘由于惯性继续转动所引起的电磁线松脱以致电磁线打结或线间硬挤擦的现象。
图I为本实用新型的结构示意图。在图中，I、磁粉制动器；2、放线盘；3、整理叠加装置；4、张力检测传感器；5、平衡架；6、扁绕机；7、自动张力控制仪；8、转数显示仪；9、电气控制柜。
具体实施方式
如图I所示，对本实用新型进一步阐释对于绕线机系统来说，张力控制的好坏直接影响线圈产品的质量，随着放线机构所缠绕的线圈导线在放线的过程中缠绕层数越来越少，即卷径越来越小，使得每层所放出的线圈导线长度不等。同时绕制线圈的模具上所缠绕的线圈导线层数越来越多，卷径越来越大，导致收线速度与放线速度严重不匹配，线圈导线的张力不均匀，影响层绕质量，为确保线圈导线缠绕不松散不过紧。本实用新型设计制造了一种新的绕线装置放线盘2转轴的一端安装一个磁粉制动器I ;放线盘2右边安装有整理叠加装置3，在整理叠加装置3上安装有张力检测传感器4，张力检测传感器4输出信号连接有自动张力控制仪7，自动张力控制仪7连接有磁粉制动器I ;整理叠加装置3右边安装有平衡架5，平衡架5右边安装有扁绕机6 ;所述的电气控制柜9用于为本系统提供电源，转数显示仪8用于记录绕线的转速。结合图I解释本实用新型的工作原理该系统的结构比较简单，开启电源按钮，电气控制柜9对本系统各部件供电。本系统中，在放线盘2转轴的一端安装一个磁粉制动器1，首先给磁粉制动器I 一定的初始力矩，在导线经过整理叠加装置3的适当地方设置一个弹性元件。弹性元件上装一个能自由转动的导轮，使导线从导轮上经过，并以一定包角对导轮产生压力。其变形量的大小和作用在弹性元件上导线的压力成正比。然后把弹性元件的应变通过应变片和电桥转换成电压信号，进而把弹性元件上张力检测传感器4的输出信号接入自动张力控制仪7，再将自动张力控制仪7控制信号引入磁粉制动器1，就可以实现张 力的自动控制和调节。转数显示仪8用于记录放线盘2的转速。以上对本实用新型所提供的一种电机线圈缠绕的闭环张力控制系统进行了详细介绍，本文中对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种电机线圈缠绕的闭环张力控制系统，其特征是它包括磁粉制动器(I)、放线盘(2)、整理叠加装置(3)、张力检测传感器(4)、平衡架(5)、扁绕机(6)、自动张力控制仪(7)、转数显示仪(8)和电气控制柜(9);其特征还在于所述的放线盘(2)转轴的一端安装一个磁粉制动器(I);放线盘(2 )右边安装有整理叠加装置(3 )，在整理叠加装置(3 )上安装有张力检测传感器(4)，张力检测传感器(4)输出信号连接有自动张力控制仪(7)，自动张力控制仪(7 )连接有磁粉制动器(I);整理叠加装置(3 )右边安装有平衡架(5 )，平衡架(5 )右边安装有扁绕机(6)。
2.根据权利要求I所述的电机线圈缠绕的闭环张力控制系统，其特征在于所述的整理叠加装置(3)上设置一个弹性元件，所述的弹性元件上装一个能自由转动的导轮。
专利摘要本实用新型公开了一种电机线圈缠绕的闭环张力控制系统，其特征是所述的放线盘(2)转轴的一端安装一个磁粉制动器(1)；放线盘(2)右边安装有整理叠加装置(3)，在整理叠加装置(3)上安装有张力检测传感器(4)，张力检测传感器(4)输出信号连接有自动张力控制仪(7)，自动张力控制仪(7)连接有磁粉制动器(1)；整理叠加装置(3)右边安装有平衡架(5)，平衡架(5)右边安装有扁绕机(6)。本实用新型针对电机线圈绕线机的四头水平线盘架放线的张力控制，利用磁粉制动器作为刹车装置、利用张力检测传感器检测张力，与自动张力控制仪配套组成的闭环张力控制系统。
文档编号H02K15/04GK202558382SQ201220124460
公开日2012年11月28日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者刘湘 申请人:湖南湘电利德装备修造有限公司