ابزار سیم پیچی از وسایل مورد نیاز برای سیم پیچی موتور های الکتریکی هستند. موتور های الکتریکی وسایل ضروری هستند که در طیف وسیعی از صنایع برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند. این موتورها به دلیل تعامل بین میدان مغناطیسی موتور و جریان الکتریکی در سیم پیچ موتور، نیروی چرخشی تولید می کنند.

به همان اندازه که عملکرد موتور الکتریکی ممکن است ساده به نظر برسد، تلاش زیادی برای طراحی و تعیین این موتورها برای چندین کاربرد انجام می شود. یکی از زمینه های حیاتی که مهندسان باید در طراحی موتورها در نظر بگیرند، سیم پیچی است. تعیین نادرست نوع سیم برای سیم پیچ موتور، مواد و ابعاد آن از دلایل اصلی عملکرد ضعیف موتور است.

این مقاله اطلاعات ارزشمندی در مورد سیم پیچ موتور و همچنین ابزار مورد نیاز سیم پیچی موتور ارائه می دهد که طراحان باید بدانند.

سیم پیچی موتور چیست؟

سیم‌پیچ‌ های موتور در موتور های الکتریکی، سیم‌ های عایق‌ شده‌ای هستند که دور یک هسته مغناطیسی (معمولاً آهن نرم چند لایه) پیچیده شده‌اند. این سیم ها مسیری را برای جریان الکتریکی ایجاد می کنند و میدان مغناطیسی را برای چرخاندن روتور موتور ایجاد می کنند که برای سیم پیچی کردن موتور در موتور های الکتریکی و رسیدن به هدف مد نظر به ابزار سیم پیچی نیاز است.

مواد سیم پیچ موتور

امروزه، انواع بسیاری از مواد سیم پیچ موتور وجود داردکه یافتن مواد ایده آل برای یک کاربرد خاص می تواند بسیار دشوار باشد. به عنوان یک قاعده، هیچ ماده کاملی برای سیم‌پیچ‌های موتور وجود ندارد: انتخاب مناسب به بودجه، هدایت الکتریکی، چگالی و انعطاف‌پذیری طراح بستگی دارد.

در اینجا برخی از مطلوب ترین مواد سیم پیچ موتور امروزی آورده شده است:

مواد سیم پیچ موتور شماره 1: مس

مس رایج ترین ماده ای است که برای ساخت سیم پیچ موتور استفاده می شود. این در درجه اول به دلیل رسانایی الکتریکی بالا (5.96 x 10 7 S/m) و هزینه نسبتا پایین آن است.

طراحان معمولاً از مس با پوشش لعابی بسیار نازک استفاده می کنند؛زیرا از اتصال کوتاه جلوگیری می کند و طول عمر و کارایی سیم را افزایش می دهد.

با این حال، یک چالش عمده با مس به عنوان یک ماده سیم پیچ موتور، چگالی بالای آن (8.96 گرم بر سانتی متر مکعب) است. ممکن است برای کاربرد هایی که به مواد سبک وزن نیاز دارند، مانند هواپیما و وسایل نقلیه الکتریکی، انتخاب مواد ایده آلی نباشد.

مواد سیم پیچ موتور شماره 2: آلومینیوم

آلومینیوم یکی دیگر از مواد محبوب مورد استفاده برای طراحی سیم پیچ موتور است. آلومینیوم با چگالی 2.7 گرم بر سانتی متر مکعب (تقریبا یک سوم چگالی مس)، انتخاب بهتری در کاربرد هایی است که مواد سبک وزن ضروری هستند.

با این حال، آلومینیوم رسانایی الکتریکی کمتری (3.69 x 107 S /m) نسبت به مس دارد. طراحان باید این رسانایی کمتر را با استفاده از سیم آلومینیومی با سطح مقطع بزرگتر از سیم مسی معادل برای ارائه رسانایی و توان خروجی یکسان جبران کنند. این بدان معنی است که سیم پیچ های ساخته شده با سیم های آلومینیومی معمولاً حجم بیشتری نسبت به یک موتور سیم مسی معادل دارند.

مواد سیم پیچ موتور شماره 3: نقره

سیم های ساخته شده از نقره رسانایی الکتریکی بیشتری نسبت به سیم های سیم پیچ مسی و آلومینیومی دارند. با این حال، سیم های نقره ای ارزان نیستند: هزینه سیم نقره به طور قابل توجهی بالاتر از سیم مسی یا آلومینیومی معادل آن است.

مواد سیم پیچ موتور شماره 4: نانو لوله  کربنی

الیاف و نخ‌ های نانو لوله کربنی در صنعت موتور الکتریکی محبوبیت پیدا می‌کنند. آنها آماده جایگزینی سیم های سیم پیچ مسی و آلومینیومی در سال های آینده هستند. این الیاف انعطاف پذیرتر و محکم تر از سیم های مسی هستند. آنها همچنین سبک تر (حدود نه برابر سبک تر) از سیم مسی معادل هستند.

انواع سیم پیچ برای موتورهای الکتریکی

سیم پیچ موتورهای الکتریکی را می توان به سیم پیچ متمرکز و سیم پیچ توزیع شده تقسیم کرد. در مورد سیم پیچ توزیع شده، سیم پیچ همیشه حداقل روی دو دندان استاتور پیچیده می شود. از طرف دیگر در مورد سیم پیچی متمرکز، فقط یک دندان استاتور زخم می شود.

هر دو نوع سیم پیچ مزایا و معایب متفاوتی دارند. زمان استفاده از سیم پیچ متمرکز و زمان استفاده از سیم پیچ توزیع بستگی به ابعاد موتور و کاربرد آن دارد؛ اما تعداد واحدها و نحوه ساخت موتور نیز در انتخاب نوع سیم پیچ تاثیر دارد. سایر ویژگی‌های متمایز که برای طراحی سیم‌ پیچ مهم است، سیم‌ پیچ شکاف کسری و سیم‌ پیچ شیار صحیح است.

• سیم پیچ متمرکز | ابزار سیم پیچی

با یک سیم پیچ متمرکز، استاتور همیشه دقیقاً روی یک دندان پیچیده می شود. این مزیت های قابل توجهی در ساخت استاتور دارد. برای مثال، سیم‌ پیچ‌ های تمام شده را می‌ توان به سادگی روی استاتور فشار داد. با این حال، طراحی دندان های استاتور باید برای این کار طراحی شود.

مزیت اصلی یک سیم پیچ متمرکز، سر سیم پیچ بسیار کوچک در بالا و پایین موتور است. در یک سیم پیچ توزیع شده، این سر سیم پیچ به دلیل همپوشانی سیم پیچ ها بزرگتر است. به دلیل کوچکتر بودن سر سیم پیچ، سیم پیچ های متمرکز، تلفات اهمی در محدوده سرعت پایین تر، همه برای یک سیم پیچ توزیع شده کمتر است.

هنگام استفاده از طراحی کلاسیک موتور الکتریکیبا توسعه متمرکز، EMF پشتی ذوزنقه ای است. در نتیجه با این نوع سیم پیچ می توان گشتاور بالایی به خصوص در محدوده پایین تولید کرد. با این حال، این بدان معنا نیست که کارایی بالایی نیز دارد. این به این دلیل است که عیب اصلی سیم پیچ متمرکز، هارمونیک های تولید شده است که می تواند منجر به تلفات زیاد، به ویژه در سرعت های بالا شود.

این تلفات می تواند در سیم پیچ ها و در ورقه ها و همچنین در آهنرباهای دائمی رخ دهد. سیم پیچ های متمرکز عمدتاً برای موتورهایی که کوتاه هستند و قطر زیادی دارند استفاده می شود.

نمونه ای از آن، محرک های توپی چرخ برای دوچرخه های برقی بدون دنده است. سیم پیچ های متمرکز نیز برای درایو هایی استفاده می شود که به دینامیک بالا نیاز دارند و راندمان چندان مهم نیست.

یکی دیگر از معایب سیم پیچ های متمرکز، موج گشتاور ناچیز است. این را می توان برای مثال با حرکت دادن آهنرباهای روی روتور نسبت به یکدیگر یا با شکل دادن به آهنرباها جبران کرد.

• سیم پیچ توزیع شده | ابزار سیم پیچی

با سیم پیچ توزیع شده، حداقل دو دندان استاتور همیشه پیچیده می شود. در یک سیم پیچ توزیع شده، سیم پیچ ها در بالا و پایین موتور الکتریکی روی هم قرار می گیرند، به این ناحیه از موتور، سر سیم پیچ نیز می گویند.

به دلیل همپوشانی، سر سیم پیچ در یک سیم پیچ توزیع شده بزرگتر از سیم پیچ متمرکز است. بنابراین، برای موتورهای الکتریکی بسیار کوتاه، معمولاً از سیم پیچ متمرکز به جای سیم پیچ توزیع شده استفاده می شود. این اجازه می دهد تا تلفات اهمی از سر سیم پیچ کاهش یابد. برای موتورهای الکتریکی طولانی تر، تأثیر تلفات از سر سیم پیچ نسبت به کل تلفات زیاد نیست.

یک مزیت بسیار مهم سیم پیچ توزیع شده برای یک موتور الکتریکی این است که EMF پشتی حاصل از یک ویژگی عمدتاً سینوسی صاف برخوردار است. این بدان معنی است که نسبت هارمونیک ها بسیار کم است و تلفات در لایه های استاتور و سیم پیچ ها نیز کم است.

سیم پیچ های توزیع شده در هر جایی که نیاز به راندمان بالا باشد، مانند وسایل نقلیه الکتریکی استفاده می شود. مزیت دیگر سیم پیچ های توزیع شده سنکرونیسم بالا است، به این معنی که امواج گشتاور و در نتیجه صدای موتور بسیار کم است. به همین دلیل، موتورهای الکتریکی با سیم پیچ های توزیع شده عمدتاً برای دوک های چرخشی ماشین ابزار استفاده می شود، در غیر این صورت نوسانات گشتاور تأثیر منفی بر کیفیت قطعه کار در حال ماشینکاری دارد.

نمودار سیم پیچ موتور | ابزار سیم پیچی

در یک سیم پیچ متمرکز، یک دندان استاتور دقیقاً یک سیم پیچ را حمل می کند. رنگ‌های مختلف سه فاز U، V و W را نشان می‌دهند. دو سیم‌پیچ یک فاز به یکدیگر متصل می‌شوند و سپس سه فاز را می‌توان به صورت ستاره یا مثلث متصل کرد.

در یک سیم پیچ توزیع شده،حداقل دو دندان زخمی می شوند. به تعداد دندان‌ هایی که زخم می‌شوند دهانه سیم پیچ می‌گویند و البته می‌توانید روی 3، 4، 5 یا بیشتر دندان بپیچید.

دهانه سیم پیچ به تعداد دندانه های استاتور و تعداد جفت قطب های روتور بستگی دارد.

ابزار مورد نیاز برای سیم پیچی موتور

برای سیم پیچی موتور به ابزار سیم پیچی نیاز است، در زیر به ابزار سیم پیچی می پردازیم.

• سیم و کابل سرب
• لوله و آستین فنی
• مواد عایق الکتریکی انعطاف پذیر
• قطعات عایق قالبی
• نوار های فنی
• لاک، رزین و چسب برای لوازم الکترونیکی
• لوازم جانبی و ابزارهای فناوری سیم پیچ
• فناوری کنترل حرارتی
• فناوری سیم پیچ
• سوئیچ ها
• ابزار، ماشین آلات برای تکنولوژی سیم پیچ، سیم پیچ
• هسته های برش نواری، هسته های نواری حلقوی

لوازم جانبی و ابزار سیم پیچی فناوری سیم پیچ

• وسایل حفاظت حرارتی
• ابزار، واحد ها و ماشین آلات برای فن آوری سیم پیچ.

محافظ های حرارتی، سنسورهای ترمیستور PTC، دماسنج های مقاومتی

• محافظ های حرارتی، پیکربندی تک، دوبلکس یا تریپلکس برای نصب مستقیم بر روی PCB.
• خود نگهدارنده، حساس به جریان تعریف شده از 2.5 آمپر تا 75 آمپر.
• سنسور ترمیستور PTC، پیکربندی یک، دوبلکس یا تریپلکس.
• دماسنج های مقاومتی Pt 100

هسته های برش نواری، هسته های نواری حلقوی

• هسته های تک فاز (C-core)، HWR / SE / SM / SU
• هسته های سه فاز (E-core)، HWE / S3U
• هسته های نواری حلقوی خام، سفت شده یا با پوشش اپوکسی
• هسته های ویژه با توجه به طراحی مشتری سازنده
• کویل ، قاب های نصب، نوارهای باند و غیره.

خازن های موتور | ابزار سیم پیچی

• خازن‌ های کارکرد موتور، برد 1 تا 80 میکروفارگان. خازن‌های راه‌ اندازی موتور، رله‌ های راه‌ اندازی بین 80 تا 200 میکروفن برای موتورهای تک فاز.

بسته های شکاف، گوه های شکاف، قطعات عایق قالبی

• بسته‌های شکاف:Nomex®/Mylar® / Nomex® ( NMN) گوه‌های شکاف: پلی‌استر تقویت‌شده با چوب یا الیاف شیشه (GRP)
• قطعات عایق قالب‌گیری شده: عایق‌های شکاف، بسته‌های شکافی، عایق‌های بین فازی، عایق‌های کویل و غیره.

پروفیل های تقویت شده با الیاف شیشه (GRP)

• پروفیل های استخوان سگ، پروفیل های زاویه دار پروفیل های کلاه، لوله ها، لوله های مستطیلی، پروفیل های تخت، میله ها
• برش های سفارشی مشتری

بلوک های ترمینال برای موتورهای الکتریکی

• 2 و 4 قطب
• 6 قطب با فاصله سوراخ ثابت
• 6 قطب با فاصله سوراخ متغیر
• 9 قطب
• ضد انفجار (Ex)

فن های خنک کننده موتور و روپوش های فن

• پنکه های IEC پلاستیکی و آلومینیومی فن های با بوش های قابل تغییر پنکه های کم مشخصات روپوش IEC فولادی

نوارهای سیم پیچ و توری | ابزار سیم پیچی

• نوارهای ساخته شده از پنبه، پلی استر قابل جمع شدن، طناب های فایبرگلاس ساخته شده از پلی استر یا فایبر گلاس بافته شده یا پیچ خورده یا پر شده با رشته فایبر گلاس
• نوار بند سیم پیچ انتهایی

ابزار سیم پیچی و لوازم جانبی و کمکی برای فناوری سیم پیچی

• سوئیچ صندلی های
• برس و پاک کننده ها، ساینده های انعطاف پذیر
• آستین
• ترکیب متعادل کننده

ابزار سیم پیچی| ابزار سیم پیچی

• انتخاب بزرگ ابزار برای تولید، تعمیر و نگهداری موتورهای الکتریکی

تجهیزات و ماشین آلات سیم پیچ

• دستگاه‌ها و ماشین‌هایی برای برچیدن و حمل و نقل، برای تمیز کردن، برای نصب یا ثابت کردن هدف‌ گیری، برای عایق‌ سازی، برای سیم پیچی، شکل‌دهی، بستن و برای جدا کردن، برای علامت‌گذاری، برای اندازه‌گیری و آزمایش موتورهای الکتریکی و همچنین برای نگهداری کلکتور.

از دیگر ابزار سیم پیچی می توان به موارد زبر اشاره کرد:

• مواد سیم پیچ

از ابزار سیم پیچی، سیم پیچ شامل سیم، عایق و موارد دیگر برای تولید یا تعمیر موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتورها و ژنراتورها است.

• سیم، سیم پیچ | ابزار مورد نیاز سیم پیچی

شامل همه چیز از سیم، سیم پیچی گرد و مستطیلی در مس و آلومینیوم، سیم مسی لعابی ریز و سیم لیتز می شود.

• آستین عایق

آستین های عایق مناسب برای حفاظت الکتریکی، حرارتی و مکانیکی، قطر بین 0.50-50.0 میلی متر و محدوده دما از -30 درجه سانتیگراد تا +300 درجه سانتیگرا‌د است.

• مواد کامپوزیت

مواد کامپوزیت به عنوان مصالح سازه ای در مکان هایی که عایق موثر مورد نیاز است استفاده می شود.

• خازن ها

برای موتورهای الکتریکی، روشنایی، و غیره. خازن های عامل از 1 تا 100 μF و خازن های راه اندازی از 25 تا 400 μF استفاده می شود.

• گوه های شکاف و میله های شکاف

مناسب برای استفاده در صنعت برق به عنوان میله های شکاف و گوه های شکاف در موتورهای الکتریکی و ژنراتورها است.

• تابلوهای ترمینال

تخته های ترمینال با تناسب مناسب برای اکثر ماشین ها است.

• چسب نواری

نوارهای چسب مناسب برای عایق الکتریکی به عنوان مثال قرقره، موتورهای الکتریکی، ترانسفورماتور و غیره است.

• کابل های اتصال

کابل های اتصال با خواص حرارتی خوب برای نصب تجهیزات الکتریکی مناسب هستند.

ما در این مقاله به بزار سیم پیچی مورد نیاز ییم پیچی موتور پرداختیم. امیدواریم سودمند بوده باشیم.