CN103762072A - 箔式容性线圈绕制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种箔式容性线圈绕制方法，属于变压器线圈制作技术领域。本发明箔式容性线圈绕制方法，包括以下步骤：（1）将金属箔、金属引线重叠后放入到超声波焊接机的铁砧与超声波焊接机能量发生器的焊头中，再将熔融焊接后的金属箔与金属引线用铝箔胶带粘贴封口；（2）将金属箔卷料、绝缘膜卷料和端封绝缘卷料分别从箔放料气涨轴、绝缘膜放料气胀轴和端封绝缘放料气涨轴外端插入箔气涨轴内，并且根据线圈的结构从不同的气胀轴之间穿料；（3）固定好钢质内膜，将第二线圈压在第一线圈上，同时引线放置在引线槽内，两只线圈同时绕制，形成两个同心线圈。本发明绕制方法，整套流程下来的时间在2小时以内，大大节约了产品的制造周期。

Description

箔式容性线圈绕制方法

技术领域

本发明属于变压器线圈制作技术领域，尤其涉及一种箔式容性线圈绕制方法。

背景技术

目前，在变压器、电容器、电抗器等电工产品的制造行业中，所有的线圈（绕组）均采用有绝缘的导线（导体）绕制在绝缘筒、工装模具上，通过干燥、浸漆（注油）、固化、抽真空以及环氧浇注的方式完成，因此采用原先的生产制造工艺，存在着很多的缺点，如电压绝缘性能低、生产成本较高，生产周期较长，污染大。

所谓容性变压器就是在常规干式变压器上加装一组容性线圈，其容性线圈就是充分利用电容器的隔直流通交流的特性和电容器的充放电原理，此变压器不但具有常规的变电功能，同时既能满足隔直流通交流又能满足充放电的容性特性，从而达到既能消谐又能补偿的目的。

所谓的电容，其特性要求是两极间（两箔间）距离越小电容量越大，两极间（两箔间）的面积越大电容量越大；以之相反，容性变压器的线圈绕制两极间的层间绝缘越厚（即层间距离越大）耐压性和抗局放性也就越高；两者相互矛盾。但是，在变压器的制造行业中，极间的耐压性和抗局放性又与极间（或层间）绝缘材料所包含的气体和绝缘材料自身的绝缘特性有很大的关系。

具体来讲（按在变压器绕组的生产方面进行举例），①绝缘性能，常规变压器的生产工艺选取的绝缘材料都是采用经过预浸绝缘漆的材料，如预浸DM、预浸SHS、预浸DMD等，上述材料均不具有收缩的能力，用上述材料绕制的变压器线圈都需要通过干燥、真空浸漆、环氧浇注的方式来提高产品整体的绝缘性能，往往在绝缘性能提升的同时，又会存在其他问题，如由于在绕制过程中，导线或者是箔与绝缘材料之间的间隙很小，在抽真空时不能将两层绝缘之间的气体全部排尽，但是一旦有气体存在在线圈的内部，就会影响线圈的耐压水平和局放（局部放电）水平，在长期的工作状态下，就会使线圈击穿，影响设备和正常生产的正常运行，远远不能达到设计的状态；②生产成本较高，普通的生产工艺，在原材料的选择方面会考虑到原材料自身的耐压水平，所以就无条件的放大材料的厚度，从而使产品的体积也增大，还要用其他的绝缘材料进行辅助（如浸绝缘漆）才能达到绝缘的效果，所以总体成本较高；③生产周期较长，常规干式变压器生产周期需要7-12天，这其中不包括材料的供应，每生产出一只线圈的时间大概在24-36小时之间，按照浸漆工艺来讲，首次干燥需要6-8小时（此时间需根据变压器线圈的大小来决定），真空浸漆必须要确保6-8小时，二次干燥需要6-8小时，二次浸漆必须要确保6小时，按照环氧浇注工艺来讲，材料、模具预热需要6-8小时，抽真空和浇注需要2小时，整体的固化时间却是要在24小时（其中不包括装模、脱模时间、甚至在浇注过程中漏胶情况）；④在很多变压器的制造企业，特别是在线圈处理工段，环境都比较脏，并且有很多的粉尘，同时由于绝缘漆的气味，很多时候员工都必须佩带很好的防护劳保用品后才能对其操作，对环境有一定的污染，辅助的绝缘材料如浸渍漆、稀释剂、环氧树脂、固化剂等都是高腐蚀性、高挥发的化学材料，在使用过程中若没有一定的预警防范措施和紧急应急预案，后果将不堪设想。

发明内容

本发明提供一种箔式容性线圈绕制方法。本发明箔式容性线圈绕制方法，包括以下步骤：

（1）将金属箔、金属引线重叠后放入到超声波焊接机的铁砧与超声波焊接机能量发生器的焊头中，再将熔融焊接后的金属箔与金属引线用铝箔胶带粘贴封口；

（2）将金属箔卷料、绝缘膜卷料和端封绝缘卷料分别从箔放料气涨轴、绝缘膜放料气胀轴和端封绝缘放料气涨轴外端插入箔气涨轴内，并且根据线圈的结构从不同的气胀轴之间穿料；

（3）固定好钢质内膜，将第二线圈压在第一线圈上，同时引线放置在引线槽内，两只线圈同时绕制，形成两个同心线圈。

本发明箔式容性线圈绕制方法，采用的绝缘膜自身可以通过加热收缩，而不是依靠辅助绝缘材料或者是提高绝缘材料的厚度来提升产品的绝缘性能，所以在材料成本、产品体积、能源成本上会大大减小，并且只需要一台箔式绕线机；本发明绕制方法，整套流程下来的时间在2小时以内，大大节约了产品的制造周期。

具体实施方式

本发明箔式容性线圈绕制方法包括以下步骤：

（1）引线焊接：将金属箔、金属引线重叠后放入到超声波焊接机的铁砧与超声波焊接机能量发生器的焊头中，超声波焊接机的铁砧与焊头瞬间压下，夹住重叠的金属箔和金属引线，利用超声波瞬间发出的能量使金属箔与金属引线局部产生摩擦熔融焊接；再将焊接后的金属箔与金属引线用铝箔胶带粘贴封口，完成焊接；

（2）将金属箔卷料、绝缘膜卷料和端封绝缘卷料分别从箔放料气涨轴、绝缘膜放料气胀轴和端封绝缘放料气涨轴外端插入箔气涨轴内，并且根据线圈的结构从不同的气胀轴之间穿料；

（3）固定好钢质内膜，将第二线圈压在第一线圈上，同时引线放置在引线槽内，两只线圈同时绕制，形成两个同心线圈即双迭绕制，绕制时保证材料有足够的张力，防止材料之间的间隙过大，并且保证线圈的平整度，金属箔以及引线不与模具有接触，防止烧结时线圈短路。

为了控制成本，所述绝缘膜的材料为聚酯（简称PET）或聚丙烯（PP），为了提高导磁性，所述钢质内膜的材料为45钢或者40GR。

在成本问题上，绕制工艺采用的绝缘膜自身可以通过加热收缩，而不是依靠辅助绝缘材料或者是提高绝缘材料的厚度来提升产品的绝缘性能，所以在材料成本、产品体积、能源成本上会大大减小。并且采用绕制工艺只需要一台箔式绕线机以及后续处理只需要1台真空烧结炉，而在常规线圈的绕制及后处理过程中，需要的设备很多，如绕线机、真空干燥炉、浸漆罐、固化炉、浇注罐等等，其造价在100万——200万，甚至更多。

在生产周期上，绕制工艺整套流程下来的时间在2小时以内，大大节约了产品的制造周期。

在环境方面，由于采用的是收缩聚酯膜以及使用过电流和涡流加热烧结，因此在生产过程中不需要添加任何的化学成分甚至是其他材料作为辅助的绝缘材料，所以也无需考虑带有化学成分的材料的处理问题，对环境没有任何的污染。

采用本发明所述的箔式容性线圈绕制方法加工的箔式容性线圈绝缘性能好，也不会存在局部放电和耐压过低的现象；本绕制方法还具有生产成本低、生产周期短；对环境无染污等优点。

Claims (3)

1.一种箔式容性线圈绕制方法，其特征在于包括以下步骤： 

（1）将金属箔、金属引线重叠后放入到超声波焊接机的铁砧与超声波焊接机能量发生器的焊头中，再将熔融焊接后的金属箔与金属引线用铝箔胶带粘贴封口；

（2）将金属箔卷料、绝缘膜卷料和端封绝缘卷料分别从箔放料气涨轴、绝缘膜放料气胀轴和端封绝缘放料气涨轴外端插入箔气涨轴内，并且根据线圈的结构从不同的气胀轴之间穿料；

（3）固定好钢质内膜，将第二线圈压在第一线圈上，同时引线放置在引线槽内，两只线圈同时绕制，形成两个同心线圈。

2.根据权利要求1所述的箔式容性线圈绕制方法，其特征在于： 所述的绝缘膜为聚酯或聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的箔式容性线圈绕制方法，其特征在于：所述钢质内膜的材料为45钢或者40GR。