CN103646769B - 一种脉冲变压器的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脉冲变压器的制造工艺，包括：步骤一、准备变压器各配件；步骤二、绕制线圈及检测；步骤三、脉冲变压器装配；步骤四、灌油及密封检测；步骤五、性能检测；该脉冲变压器的制造工艺，采用线圈圈数测量仪检测绕线圈数，且采用兆欧表检测线圈对地及组间绝缘电阻，提高了变压器装配一致性和质量；箱盖增加老炼处理，保证箱盖和油箱装配密封性；印字顺序明确规定，提高了制造效率；油箱装配前先试漏后装配，提高了制造效率；采用真空灌油，提高了变压器的质量；装配后进行考机试验，进一步的保障了变压器长期运行的质量。

Description

一种脉冲变压器的制造工艺

技术领域

本发明涉及用于高比能激光片状放大器泵浦电源、全固态调制器、粒子加速器、雷达发射机以及安检、探伤等设备的脉冲变压器，具体涉及该种脉冲变压器的制造工艺。

背景技术

目前，随着科学技术的发展，脉冲变压器已广泛应用于高比能激光片状放大器泵浦电源、全固态调制器、粒子加速器、雷达发射机以及安检、探伤等设备的微波源上。随着脉冲变压器应用越来越广泛，对脉冲变压器制造工艺要求越来越高。

当前脉冲变压器装配及检测都是纯手工操作模式，没有使用相应的仪器仪表等设备，全靠操作人员本身的技术水平和经验来保证脉冲变压器的装配质量。由于技术人员的经验水平不同，脉冲变压器的装配质量一致性很难得到保证，该种脉冲变压器在装配完成后存在很大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用相应检测设备及检测方法，并采用改进的装配工艺来保证产品的装配一致性及装配质量的脉冲变压器的制造工艺。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

该脉冲变压器的制造工艺，包括以下步骤；

步骤一、准备变压器各配件，清洁各配件及装配工作台；

步骤二、绕制线圈及检测；

（一）、绕制线圈

绕制初级线圈和次级线圈；

（二）、线圈检测

绕制完成的初级线圈和次级线圈，用线圈圈数测量仪检测绕线圈数确认符合要求；

用兆欧表检测保证初级线圈对地绝缘电阻和初级线圈及次级线圈间绝缘电阻；

检测保证初级线圈和次级线圈线圈高度及厚度控制在规定范围内；

检测合格的初级线圈和次级线圈放在干燥洁净的器具中待装配；

步骤三、脉冲变压器装配；

（一）、箱盖装配

A、将双头螺栓及接线柱连接在盖板上完成箱盖的装配；

B、老炼处理

将装配好的箱盖加热到85～90℃保温3.5～4.5小时后，旋紧双头螺栓和接线柱；待箱盖降至常温后再次旋紧双头螺栓和接线柱；

（二）、印字

在箱盖上印字，室温凉干或低温烘干；

（三）、铁芯线圈装配

A、将铁芯擦洗干净，根据铁芯卷绕纹向，将初级线圈和次级线圈套入铁芯；

B、预留初级线圈和次级线圈引出线长度，初级线圈和次级线圈引出线上焊接焊片；

C、将焊片和接线柱连接；

D、检测

检查保证接线正确；

检测初级线圈和次级线圈电感量；

（四）装箱

油箱先试漏检测合格,保证密封槽底面平整无缝隙,保证油箱内洁净干燥；

将箱口密封圈装入密封槽内；

将装配好箱盖的铁芯线圈装入油箱内,将铁芯接地线与油箱内壁连接；

箱盖和油箱采用螺钉连接，紧固时先将螺钉预装到位再分步循环旋紧,各螺钉的旋紧程度一致；

步骤四、灌油及密封检测

A、采用真空灌油；

B、变压器密封检验

把灌油后的变压器放入65℃～75℃的烘箱内保温3.5～4.5小时，间隔半小观察变压器是否漏油，以检测变压器密封性；

C、绝缘检测

检测初级线圈和次级线圈绝缘电阻，常温下初级线圈对地绝缘电阻及初级线圈与次级线圈之间的绝缘电阻≥500MΩ；

步骤五、性能检测

（一）、电性能检测

在模拟负载电路中调整阻抗匹配，输入额定频率脉冲电压或电流，检测脉冲变压器初级线圈对地绝缘电阻及初级线圈和次级线圈之间的耐电压，剔除不合格品；

（二）、考机试验

电性能指标符合要求的脉冲变压器，在高脉冲重复频率或输出电压状态下连续开机工作不少于2小时；此时有冷却要求的脉冲变压器接冷却装置；连续开机后检测脉冲变压器的输出特性，剔除不合格品。

作为优选方案，绕制线圈及检测步骤中，绕制线圈时，反头时的绝缘衬垫与线圈组间绝缘相同；

反头的起末端折弯后用无碱玻璃布带固定在绝缘衬垫的中间位置；层间绝缘的起始端与衬垫搭接,层间绝缘的末端与起始端搭接；

多抽头引出时引出线引出位置按顺序排列,在绕组之间，绝缘衬垫的引线缺口深度由浅到深；

每层线圈的起末头控制位置，保证留端量和相互间距，使两层导体之间无绝缘空隙；

初级线圈和次级线圈分二次绕制时，次级线圈绕制前须确认初级线圈绕制方向无误后再绕制层间绝缘和次级线圈。

作为优选方案，灌油及密封检测步骤，采用真空泵抽真空灌油，真空系统启动时，真空泵使用冷却水冷却；真空泵严禁反转；关闭真空泵时，先关闭真空泵与真空系统联接阀门；切断电源后迅即开启排放阀，解除泵内真空度，防止润滑油倒吸入管道系统；然后停止冷却供水。

作为优选方案，焊片和接线柱采用双螺母锁紧或在焊片与接线柱间设有弹性垫圈。

作为优选方案，印字步骤中，采用丝网印刷印字时，先在盖板上印字，再将双头螺栓及接线柱连接在盖板上完成箱盖的装配。

作为优选方案，所述磁芯由两分体磁芯连接构成；在分体磁芯上穿入钢带，将钢带收紧。

作为优选方案，该脉冲变压器如需并入等电位电容，在铁芯线圈装配步骤，初级线圈和次级线圈引出线焊接焊片的同时并入等电位电容。

作为优选方案，箱盖的老练处理在电热鼓风干燥箱中进行。

作为优选方案，铁芯线圈装配时，分体磁芯上穿入的钢带采用拉杆螺钉连接收紧。

作为优选方案，双头螺栓及接线柱和盖板之间通过密封橡胶垫密封。

本发明的优点在于：首先，该脉冲变压器的制造工艺，采用线圈圈数测量仪检测绕线圈数，且采用兆欧表检测保证初级线圈对地绝缘电阻和初级线圈及次级线圈间绝缘电阻；较纯手工绕制数匝数等更快速、准确，保证变压器装配质量。

其次，装配完毕的箱盖增加老炼处理，保证箱盖装配密封性，进一步保证变压器产品质量。

再其次，脉冲变压器的制作过程中，对于印字的顺序明确规定，防止装配完毕后没有足够的空间印字，又得重新返工费时费力；提高了制造效率。

再其次，油箱装配前明确规定先试漏后装配，避免由于装配完成灌油后才发现有焊接缺陷的地方漏油，又得从头开始；提高了制造效率。

再其次，采用真空灌油设备保证所灌入变压器油的质量，进而保证变压器的绝缘，提高变压器的质量，保证变压器的性能。

最后，脉冲变压器制作完成后，各项电性能指标符合图纸技术要求后再进行考机试验，进一步的保障了长期运行的质量。

附图说明

图1为本发明脉冲变压器的制造工艺的脉冲变压器的结构示意图。

图2为本发明脉冲变压器的铁芯和初、次级线圈位置关系的结构示意图。

图3为图2侧视图。

上述图中标记为：

1、箱盖，2、油箱，3、线圈，4、铁芯，5、初级线圈，6、次级线圈，7、端板，8、收紧钢带，9、紧固螺钉，10、拉杆。

具体实施方式

下面通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

该脉冲变压器的制造工艺，包括以下步骤；

步骤一、准备变压器各配件，清洁各配件及装配工作台；

步骤二、绕制线圈及检测；

（一）、绕制线圈

绕制初级线圈和次级线圈；

线包绕制要保证总匝数准确，且每层匝数应符合图纸要求，每层匝数均需自检、互检；

线包的绝缘布置：反头时的绝缘衬垫应与线包组间绝缘相同(如55kV以下用三层410/10mils绝缘纸夹在三层411/15mils绝缘纸中，410绝缘纸与411绝缘纸的叠包宽度一致，等于线包厚度的四分之三)；

反头的起末端折弯后用无碱玻璃布带固定在绝缘衬垫的中间位置，层间绝缘的起始端与衬垫搭接,末端与起始端搭接。反头的起末端折弯后用无碱玻璃布带固定在绝缘衬垫的中间位置的好处是保证反头部分与本层线圈的绝缘更可靠，保证不会出现在反头处高压状态打火现象；层间绝缘的起始端与衬垫搭接,末端与起始端搭接也是同样的原理，保证反头处不会与下一层线圈之间在高压工作状态不会出现打火现象。

多抽头引出时引出线引出位置按顺序排列,在绕组之间，绝缘衬垫的引线缺口深度由浅到深；使绝缘衬垫在反头、抽头时确保有效；多抽头满足多个电子枪高压的需要，按顺序排列方便接线、使走线更合理；绝缘衬垫的引线缺口深度由浅到深,使绝缘衬垫在反头、抽头时确保有效，保证多个抽头之间的绝缘距离防止多抽头之间产生高压打火现象。

每层线圈的起末头要有效控制位置，保证留端量和相互间距，使两层导体之间无绝缘空隙，距离按图纸规定；

当初级线圈和次级线圈分二次绕制时，次级线圈绕制前必须确认初级线圈绕制方向无误后再绕制层间绝缘和次级线圈；

绕线时控制用力，防止损伤漆包线，用细漆包线以双线绕电子枪时，双线捋直保证不交叉扭绞，用力适度，紧贴两粗线间隙即可；禁止用重物敲击线圈，确因线圈厚度尺寸紧张需校平时，用有防护的木榔头轻轻敲击校平即可；

当发现漆包线漆层有损伤等瑕疵时，应及时上报处理；高压线包中不能用有损伤导线，以防匝间短路；

（二）、线圈检测

绕制完成的初级线圈和次级线圈，用线圈圈数测量仪检测绕线圈数确认符合要求；

用兆欧表检测保证初级线圈对地绝缘电阻和初级线圈及次级线圈间绝缘电阻；

初级线圈和次级线圈线圈高度及厚度控制在规定范围内；

检测合格的初级线圈和次级线圈放在干燥洁净的器具中待装配；

步骤三、脉冲变压器装配；

（一）、箱盖装配

A、将双头螺栓及接线柱密封固定在盖板上完成箱盖的装配；双头螺栓及接线柱作为变压器输入和输出端子；

双头螺栓及接线柱和盖板之间通过密封橡胶垫密封；

B、老炼处理

将装配好的箱盖放入电热鼓风干燥箱中加热到85～90℃保温3.5～4.5小时后，旋紧双头螺栓和接线柱；待箱盖降至常温后再次旋紧双头螺栓和接线柱；经老练处理后，箱盖密封性能大为提高，进一步保证箱盖和油箱的装配密封性能；

（二）、印字

按图纸规定的文字内容、位置、字高、颜色在箱盖上印字，室温凉干或低温烘干；如采用丝网印刷时，则先在盖板上印字再进行盖板、双头螺栓和连接柱的装配；

（三）、铁芯线圈装配

A、将铁芯擦洗干净，根据铁芯卷绕纹向，将初级线圈和次级线圈套入铁芯；

铁芯由两个U形分体铁芯构成，两个U形分体铁芯套入线圈后再套上钢带，钢带采用拉杆螺钉连接收紧，钢带保证两个U形铁芯端面固定牢固可靠；

脉冲变压器的铁芯、初级线圈5和次级线圈6位置关系如图2和图3所示，如图2先将拉杆10两侧分别穿入紧固螺钉9；

然后平放好初级线圈5和次级线圈6，将两个U形分体铁芯从初级线圈5和次级线圈6两端分别插入直至两个U形分体铁芯端面相接触，然后在两个U形分体铁芯两侧上紧贴着分体铁芯分别放好气隙7；

将钢带从一端（A端）起穿过拉杆10沿着顺时针方向经过磁芯一侧气隙7侧面、初级线圈5内侧面、磁芯另一侧气隙7侧面、次级线圈6内侧面后再穿过拉杆10至另一端（B处）结束(图中箭头指示方向)；

利用工具从两侧上紧紧固螺钉9，至此铁芯4、初级线圈5和次级线圈6就安装完成；

B、预留初级线圈和次级线圈引出线长度，初级线圈和次级线圈引出线刮头、沾锡后焊接焊片；如需并入等电位电容，初级线圈和次级线圈引出线刮头、沾锡后焊接焊片的同时并入等电位电容；

引出线长度和聚四氟乙稀套管长度适配,高强度圆漆包线刮头要圆周干净但需避免损伤导体，刮头后及时沾锡，焊接时选用合适电烙铁和合格焊接材料,使焊接可靠,焊点饱满圆滑,避免虚焊及尖刺；当并联接入高压端等电位电容时，等电位电容的外壳悬浮接在其中一路的高压上；当并联接入低压端等电位电容时，等电位电容的外壳接地；

C、将焊片和接线柱连接；

焊片与接线柱的装配采用双螺母锁紧或弹性垫圈止退，保证所有焊片与接线柱的装配接触良好,固定可靠；

D、检测

检查保证接线正确,走线合理,焊点光洁饱满，装配可靠，箱盖和油箱接触的箱口高度符合要求；即构成箱盖的盖板箱口接触面的高度符合要求(一般比油箱内高度少10～20mm)；

检测初级线圈和次级线圈电感量；

（四）装箱

油箱先试漏检测合格,使密封槽底面平整无缝隙,使油箱内洁净干燥；

将箱口密封圈装入密封槽内；

将装配好箱盖的铁芯线圈装入油箱内,将铁芯接地线与油箱内壁连接；

装箱时调整确认高压端与油箱油塞或水嘴的相对位置方向；

箱盖和油箱采用螺钉连接，紧固时先将螺钉预装到位再分步循环旋紧,各螺钉的旋紧程度一致；

步骤四、灌油及密封检测

A、采用真空灌绝缘油；

采用真空泵抽真空灌油，真空系统启动时，真空泵使用冷却水冷却；真空泵严禁反转；关闭真空泵时，先关闭真空泵与真空系统联接阀门；切断电源后迅即开启排放阀，解除泵内真空度，防止润滑油倒吸入管道系统；然后停止冷却供水；

绝缘油通过绝缘油耐压试验机检测合格后再灌入油箱内，绝缘油耐压试验机应有良好的接地装置；耐压试验时要有相应防护措施，严禁无关人员靠近，试验结束后及时切断电源；

绝缘油进入油箱前经过过滤器过滤，每一至二锅油处理后及时将真空系统中过滤器的沉积物排放；

B、变压器密封检验

把灌油后的变压器放入65℃～75℃的烘箱内保温3.5～4.5小时，间隔半小观察变压器是否漏油，以检测变压器密封性；

C、绝缘检测

用2500V绝缘电阻表检测变压器初级线圈绝缘电阻及初级线圈和次级线圈间的绝缘电阻，常温下初级线圈对地绝缘电阻及初级线圈与次级线圈之间的绝缘电阻≥500MΩ；

步骤五、性能检测

（一）、电性能检测

在模拟负载电路中调整阻抗匹配，输入额定频率脉冲电压或电流,检测脉冲变压器初级线圈对地绝缘电阻及初级线圈和次级绕组之间的耐电压，剔除不合格品；

（二）、考机试验

电性能指标符合术要求的脉冲变压器.在高脉冲重复频率或输出电压状态下连续开机工作不少于2小时；此时有冷却要求的脉冲变压器接冷却装置；连续开机后检测脉冲变压器的输出特性，剔除不合格品。

本发明的制造工艺流程简单、便于操作，关键点均是依据相应的设备来保证产品的质量，而不是单纯靠操作人员本身的技术水平和经验来保证脉冲变压器的质量。这样能够提供变压器的产品质量一致性，保证变压器的产品性能。

本发明适用性很强，小型的充电变压器、大型的脉冲变压器均可适用。

本发明满足中小企业，特别适合多品种小批量或单件生产产品的企业小型的充电变压器、大型的脉冲变压器的需求。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：包括以下步骤；

步骤一、准备变压器各配件，清洁各配件及装配工作台；

步骤二、绕制线圈及检测；

(一)、绕制线圈

绕制初级线圈和次级线圈；

(二)、线圈检测

绕制完成的初级线圈和次级线圈，用线圈圈数测量仪检测绕线圈数确认符合要求；

用兆欧表检测保证初级线圈对地绝缘电阻和初级线圈及次级线圈间绝缘电阻控制在规定范围内；

检测保证初级线圈和次级线圈线圈高度及厚度控制在规定范围内；

检测合格的初级线圈和次级线圈放在干燥洁净的器具中待装配；

步骤三、脉冲变压器装配；

(一)、箱盖装配

A、将双头螺栓及接线柱连接在盖板上完成箱盖的装配；

B、老炼处理

将装配好的箱盖加热到85～90℃保温3.5～4.5小时后，旋紧双头螺栓和接线柱；待箱盖降至常温后再次旋紧双头螺栓和接线柱；

(二)、印字

在箱盖上印字，室温晾干或低温烘干；

(三)、铁芯线圈装配

A、将铁芯擦洗干净，根据铁芯卷绕纹向，将初级线圈和次级线圈套入铁芯；

B、预留初级线圈和次级线圈引出线长度，初级线圈和次级线圈引出线上焊接焊片；

C、将焊片和接线柱连接；

D、检测

检查保证接线正确；

检测初级线圈和次级线圈电感量；

(四)装箱

油箱先试漏检测合格,保证密封槽底面平整无缝隙,保证油箱内洁净干燥；

将箱口密封圈装入密封槽内；

将装配好箱盖的铁芯线圈装入油箱内,将铁芯接地线与油箱内壁连接；

箱盖和油箱采用螺钉连接，紧固时先将螺钉预装到位再分步循环旋紧,各螺钉的旋紧程度一致；

步骤四、灌油及密封检测

A、采用真空灌油；

B、变压器密封检验

把灌油后的变压器放入65℃～75℃的烘箱内保温3.5～4.5小时，间隔半小时观察变压器是否漏油，以检测变压器密封性；

C、绝缘检测

检测初级线圈与次级线圈绝缘电阻，常温下初级线圈对地绝缘电阻及初级线圈与次级线圈之间的绝缘电阻≥500MΩ；

步骤五、性能检测

(一)、电性能检测

在模拟负载电路中调整阻抗匹配，输入额定频率脉冲电压或电流，检测脉冲变压器初级线圈对地绝缘电阻及初级线圈和次级线圈之间的耐电压，剔除不合格品；

(二)、考机试验

电性能指标符合要求的脉冲变压器，在高脉冲重复频率或输出电压状态下连续开机工作不少于2小时；此时有冷却要求的脉冲变压器接冷却装置；连续开机后检测脉冲变压器的输出特性，剔除不合格品。

2.如权利要求1所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：绕制线圈及检测步骤中，绕制线圈时，反头时的绝缘衬垫与线圈组间绝缘相同；

反头的起末端折弯后用无碱玻璃布带固定在绝缘衬垫的中间位置；层间绝缘的起始端与衬垫搭接,层间绝缘的末端与起始端搭接；

多抽头引出时引出线引出位置按顺序排列,在绕组之间，绝缘衬垫的引线缺口深度由浅到深；

每层线圈的起末头控制位置，保证留端量和相互间距，使两层导体之间无绝缘空隙；

初级线圈和次级线圈分二次绕制时，次级线圈绕制前须确认初级线圈绕制方向无误后再绕制层间绝缘和次级线圈。

3.如权利要求1或2所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：灌油及密封检测步骤，采用真空泵抽真空灌油，真空系统启动时，真空泵使用冷却水冷却；真空泵严禁反转；关闭真空泵时，先关闭真空泵与真空系统联接阀门；切断电源后迅即开启排放阀，解除泵内真空度，防止润滑油倒吸入管道系统；然后停止冷却供水。

4.如权利要求3所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：焊片和接线柱采用双螺母锁紧或在焊片与接线柱间设有弹性垫圈。

5.如权利要求4所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：印字步骤中，采用丝网印刷印字时，先在盖板上印字，再将双头螺栓及接线柱连接在盖板上完成箱盖的装配。

6.如权利要求5所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：所述铁芯由两分体铁芯连接构成；在分体铁芯外侧上穿入钢带，将钢带收紧。

7.如权利要求6所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：箱盖的老练处理在电热鼓风干燥箱中进行。

8.如权利要求7所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：铁芯线圈装配时，穿在分体铁芯上的钢带采用拉杆螺钉连接收紧。

9.如权利要求8所述的脉冲变压器的制造工艺，其特征在于：双头螺栓及接线柱和盖板之间通过密封橡胶垫密封。