CN104885319A - 母线、母线模块以及母线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
母线(1)具备:层叠导体线(20),将平板状的第1导体线(21)和平板状的第2导体线(22)并设在长边方向上,并重叠成第1导体线(21)和第2导体线(22)各自的宽度方向上的外部的表面相对置;和端子部(30),在层叠导体线(20)的两端侧与第1导体线(21)和第2导体线(22)相接合,其中,平板状的第1导体线(21)将带状导体(11、12)在宽度方向上相邻地卷绕成螺旋状,并且使内部的相对置的表面相靠近,平板状的第2导体线(22)将带状导体(11、12)卷绕成与第1导体线(21)相反方向的螺旋状并且使内部的相对置的表面相靠近。
Description
技术领域
本发明涉及用于电连接的母线、母线模块以及母线的制造方法。
背景技术
一直以来,母线和母线模块被用于电连接中。例如,母线或母线模块被用于在混合动力汽车、电动汽车中尤其是进行伴随着高频电流的脉宽调制(PWM:Pulse Width Modulation)方式的驱动控制的电连接中。
在此,基于专利文献1、2来说明用于混合动力汽车系统中的母线的一例。在专利文献1、2的例子中,在电动机与电动机变换器之间、发电机与发电机变换器之间以及变换器单元内的电力线的电连接中使用母线。
一般来说,在电动机或发电机与变换器之间流动的高频电流中,除了基本的正弦波和直流分量以外,还包括伴随着开关动作的数kHz的高频分量。这种高频分量在母线的导体内部感应出涡电流。而且,在专利文献1所示的例子中,如图11所示,由于趋肤效应,电流集中流过基于电流的频率f和由扁平线构成的母线101的导体材料求出的趋肤深度δ=(ρ/πfμ)1/2的深度的表面皮下。由此,由于在导体内部流动的电流密度降低,因此导体的有效电阻增大,结果出现涡电流损耗。而且,由于涡电流损耗与电流的频率f的平方成正比,因此通过PWM方式生成的交流电流中,高频分量明显大的电流流到母线101,涡电流损耗变得显著。在此,图10表示针对各种导体材料的驱动电流的频率和趋肤深度的关系的图表。
为了抑制上述的高频所引起的涡电流损耗,并且还为了散热,作为在专利文献1所示那样的使用高压大电流的电动机等中所采用的母线,采用表面积大的铜制平板状的母线。但是,作为主要电力的频率较低的基本正弦波或直流分量都流过母线。因此,为了抑制高频分量,如果设为平板形状而使截面积变小,则相对于承担主要电力的电流,有效电阻变大,所谓的铜损(材料为铁的情况下是铁损)增加。进而,具有平板形状的某一程度厚度的铜等金属板带有不小的刚性,其成形加工、安装布线都不容易。因而,在传输混合有低频到高频的电流的母线中,如何综合地减小传输损耗成为课题。
此外,由于伴随着PWM的高频分量在母线中感应出与电感和频率之积成正比的无效电压(V∝f·L),因而如果开关动作加快,则由于该浪涌而不得不对变换器的输出级元件要求大的耐压。因此,优选母线和母线模块的寄生电感尽可能小。
另一方面,在专利文献2中,并列地集合多条较细的扁平线的集合扁平线构成了母线。专利文献2中主张了通过如上这样的结构,能够降低制造成本,形成复杂的形成变得容易,并且通过使电流分流到各扁平线,从而能抑制涡电流损耗。根据专利文献2的说明,在由多个扁平线构成母线的情况下,与通过平板构成母线时相比,线径降低到(1/线圈线的条数)。由此,说明了可抑制称作与线宽的平方成正比的涡电流损耗,结果上,在母线整体中降低涡电流损耗。此外,说明了如果增大线数目并减小各线径,则流过截面的涡电流的圈也能变小,进而能够减小涡电流损耗。
但是,即使如图12A所示那样采用并列横向排列的多个角线构成母线102,也会残留趋肤效应。即,如果如图12B所示那样假设在构成母线102的各角线中均等地分流从外部提供的高频电流,并考虑由此被励磁的高频磁感应线,则判断存在包括内侧的角线这样的磁感应线。夹住该磁感应线的两侧的2个角线被母线102两端的端子连接着,因而形成大的闭环,在该闭环中贯通交流磁感应线。通过该状况下的电磁感应作用,闭环中产生感应电动势,流过涡电流。认为将该涡电流与之前假定的从外部提供的电流相加而得到的电流才是实际流动的电流。结果,即使将母线102分割为多个角线,电流也能避开内侧的角线而流动,产生在外侧的角线中集中的偏流。其结果,与由将并列横向排列的多个角线设为一体的扁平线构成的图11所示的母线101相同的趋肤效应引起的电流分布依然存在着。这一点即使在由扁平线构成的母线中并列地加入缝隙也不会对在母线中流动的涡电流产生任何作用是相同的。
同样地,如图13A所示那样即使由并行地纵横排列的多个角线构成了母线103,也会残留趋肤效应。如果与图12B同样地求出实际电流分布,则由于存在贯通内侧角线的内部的磁感应线,因此仍然会产生与趋肤效应同样的电流偏流。结果可知,与由将并列地横向排列的多个角线设为一体的扁平线构成的图11所示的母线101同样的趋肤效应所引起的电流分布依然存在着。
如上所述,在专利文献2所示的母线的结构中,虽然形状加工性和安装布线性都被改善,但对于涡电流损耗抑制并没有发挥任何效果。专利文献2中,记载有通过将多个扁平线的集合体整体拧在一起,从而能进一步减小过电流损耗。但是,该结构不会对图12B和图13B所示的截面图中的交流磁感应线的形状或分布带来任何影响,不存在降低交流磁感应线所感应出的涡电流以及与此相伴的电力损耗的效果。此外,将多个扁平线的集合体整体拧在一起的情况与如螺线管线圈那样具有内部电感的情况等效,因而会导致所需以上的电感的增加。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开2006-81373号公报
专利文献2:日本国特开2010-246298号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,即使如现有技术那样采用并列的多个导线构成母线,因由母线内部产生的高频磁感应线感应到的电动势,涡电流在经由母线两端的端子的闭环中流动。由此,在各导体中流动的高频电流产生偏差。而且,其结果,变成与一体导体的母线的趋肤效应相同的电流分布,产生不能抑制涡电流损耗的问题。
因而,本发明的目的在于,提供一种能够减小伴随着高频电流的涡电流损耗的母线、母线模块以及母线的制造方法。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明的母线用于电连接,其特征在于,具备:层叠导体线,将构成为平板状的两个导体线并设在各自的长边方向上,且将上述两个导体线重合并层叠成各自宽度方向上的外部的表面互相对置,上述两个导体线以螺旋状被卷绕成使由绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体在该带状导体的宽度方向上相邻排列,并且使卷绕后的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着,由此构成上述平板状;和端子部,配置在上述层叠导体线的两端侧,用于与上述两个导体线相接合并进行电连接。
由此,沿着构成母线的层叠导体线的长边方向,两个导体线的各带状导体中,作为层叠导体线的外侧的层叠导体线的表面和作为层叠导体线的内侧的层叠导体线的内部交替。即,处于层叠导体线的表面的带状导体通过卷绕成螺旋状的结构而在下一间距中进入内部。因此,在各带状导体中电流无层叠导体线的外侧、内侧的区别地流动着,能够确保有效截面积,能将涡电流损耗抑制得较小,能够有效地抑制高频电流的趋肤效应。通过以上,抑制涡电流损耗来避免趋肤效应,在母线内部不仅有低频电流流动,而且还有高频电流流动,通过使电流在宽频带内在截面积整体中流动,从而从低频的基波到伴随调制的高频为止,能有效地抑制传输损耗。
在此,本发明的母线中,上述两个导体线可包括:第1导体线,以螺旋状被卷绕成使由绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体在该带状导体的宽度方向上相邻排列,并且使卷绕后的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着,由此构成平板状;和第2导体线,以与上述第1导体线相反的方向上的螺旋状被卷绕成使由绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体在该带状导体的宽度方向上相邻排列,并且使卷绕后的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着,由此构成平板状。
由此,构成母线的第1导体线以及第2导体线的各带状导体相对于彼此卷绕成相反方向的螺旋状,流过线圈那样的螺旋电流,从而内部电感增加。但是,沿着长边方向并设并层叠将带状导体卷绕成螺旋状的第1导体线和将带状导体卷绕成相反方向的螺旋状的第2导体线,从而在各自周围扩散产生的磁感应线被大范围相抵消。因此,能够将作为母线整体的内部电感的增加抑制到最小限度。
在此,本发明的母线中,分别构成上述两个导体线的上述带状导体的数目相等,分别构成上述两个导体线的上述带状导体具有相等的宽度。另外,分别构成上述两个导体线的上述带状导体的数目为两个。
由此,如果从母线的长边方向观察,可将第1导体线和第2导体线看作流过互相相反方向的旋转电流的、相同卷绕数目的两个螺线管。而且,充分靠近地配置该两个螺线管,它们在外部产生的磁感应线的朝向分别相反,如果重叠则会相抵消。即,伴随着母线的结构而产生的内部电感与因高频电流产生的磁感应线的空间分布(磁通量密度的体积积分)成正比,因此在互相反向卷绕的相同卷绕数目的两对母线中,磁感应线不会扩散到母线外部。因此,具有内部电感被抑制到最小限度的效果。此外,具有以简易的结构容易实现成形加工、安装布线的效果。进而,在分别构成两个导体线的带状导体的数目为两个,且带状导体具有相同的宽度的情况下,成为能够适当组合母线的宽度与螺旋间距的简易的结构,并且由于部件个数最少,因此在成形加工、安装布线方面是最优选的。
此外,本发明的母线中,上述层叠导体线的厚度相对于宽度的纵横比为1以下。
由此,层叠导体线的宽度方向的截面形状成为从正方形到长方形的大致的矩形。在层叠导体线的厚度相对于宽度的纵横比为1的层叠导体线的宽度方向上的截面形状为大致正方形的情况下,现有技术中的扁平线结构的母线中,母线的表面积变得最小,涡电流损耗变得最大。但是,本发明的母线中,沿着母线的长边方向,第1导体线以及第2导体线的各带状导体在母线的外侧和母线的内侧交替着,电流在各带状导体中无母线的外侧、内侧的区别地流动着,因此能够确保有效截面积,能够将涡电流损耗抑制得较小,能够有效抑制高频电流的趋肤效应。
此外,本发明的母线中,如果将上述层叠导体线的宽度设为W、上述层叠导体线的厚度设为T、上述带状导体的宽度设为ω、上述带状导体的螺旋间距的一半设为λ,则T/W以及λ/W的尺寸比的组合相对于根据向上述母线通电的电流的频率f、上述带状导体的电阻率ρ以及磁导率μ求得的趋肤深度δ=(ρ/πfμ)1/2满足以下的式(1):
[数学式1]
通过组合基于式(1)求得的几何参数T/W、λ/W来构成母线,从而相对于本发明的母线的交流电阻的、宽度方向的截面形状大致为同一尺寸的现有的扁平线结构的母线的交流电阻的比值成为1以下。由此,能够减小(改善)交流电阻。
在此,本发明的母线中,如果将上述第1导体线与上述第2导体线的间隙设为δt、上述带状导体的厚度设为Tt,则δt相对于Tt的比率δt/Tt为1以下。
由此,构成母线螺旋的将带状导体卷绕成螺旋状的第1导体线和将带状导体卷绕成相反方向的螺旋状的第2导体线之间的间隙变窄。由此,进入第1导体线与第2导体线之间的磁感应线衰减,从而能够抑制母线整体的内部电感的增加。
在此,本发明的母线也可用于通电被脉宽调制的电流的电连接中。
脉宽调制方式的交流电流中,高频分量显著得大的电流流过母线,因此在现有的扁平线结构的母线中涡电流损耗变得显著。但是,通过采用本发明的母线,能够减小涡电流损耗。
在此,本发明的母线也可用于电动机与变换器之间的电连接中。
从变换器提供给电动机的驱动电流中,包含很多伴随着脉宽调制的开关噪声、即高次谐波分量。通过采用本发明的母线,能够减小涡电流损耗。
此外,本发明的母线模块的特征在于,将形成为规定形状的多个本发明的母线紧密配置成宽度方向上的表面相对置来实现一体化后将其组装而形成。
由此,通过将例如3条母线一体化地组装而形成母线模块,从而能够用于3相电动机等的驱动中。
此外,本发明的母线的制造方法,制造用于电连接的母线,该母线的制造方法的特征在于,包括:导体线卷绕步骤,将被绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体螺旋状地卷绕成在该带状导体的宽度方向上使上述1个或者多个带状导体相邻地配置,从而构成两个导体线卷绕体;导体线轧制加工步骤,通过轧制加工,将上述两个导体线卷绕体形成为平板状,从而构成两个导体线;层叠步骤,将上述两个导体线并设在各自的长边方向上且重合并层叠成各自宽度方向上的表面互相对置,由此构成层叠导体线;和端子部接合步骤,将用于进行电连接的端子部配置在上述层叠导体线的两端侧,与上述两个导体线相接合。
由此,沿着构成母线的层叠导体线的长边方向,两个导体线的各带状导体中,作为层叠导体线的外侧的层叠导体线的表面和作为层叠导体线的内侧的层叠导体线的内部交替着。即,处于层叠导体线表面的带状导体通过卷绕成螺旋状的结构而在下一间距中进入内部。因此,电流在各带状导体中无层叠导体线的外侧、内侧的区别地流动着,能够确保有效截面积,能够将涡电流损耗抑制得较小,能有效地抑制高频电流的趋肤效应。通过以上,抑制涡电流损耗来避免趋肤效应,在母线内部不仅有低频电流流动,而且还由高频电流流动,通过使电流在宽频域内流过截面积整体,从而从低频的基本波到伴随着调制的高频为止,能够有效地抑制传输损耗。
在此,本发明相关的母线的制造方法,上述导体线卷绕步骤包括:第1导体线卷绕步骤,将被绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体螺旋状地卷绕成在该带状导体的宽度方向上使上述1个或者多个带状导体相邻地排列,从而构成第1导体线卷绕体;和第2导体线卷绕步骤,将被绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体以与上述第1导体线相反的方向的螺旋状卷绕成在该带状导体的宽度方向上使上述1个或者多个带状导体相邻地排列,从而构成第2导体线卷绕体,上述导体线轧制加工步骤中,通过轧制加工将上述第1导体线卷绕体形成为平板状并构成第1导体线,并且通过轧制加工将上述第2导体线卷绕体形成为平板状来构成第2导体线,上述层叠步骤中,将上述第1导体线和上述第2导体线并设在各自的长边方向上,且重合并层叠成各自宽度方向上的表面互相对置,从而构成层叠导体线,上述端子部接合步骤中,将用于进行电连接的端子部配置在上述层叠导体线的两端侧,并与上述第1导体线和上述第2导体线相接合。
由此,各带状导体被卷绕成相对于彼此相反方向的螺旋状,流过线圈那样的螺旋电流,从而内部电感增加,在长边方向上并设并层叠了将带状导体卷绕成螺旋状的第1导体线和将带状导体卷绕成相反方向的螺旋状的第2导体线。因此,在各自周围扩散产生的磁感应线被大范围相抵消,因此母线整体的内部电感的增加被抑制到最小限度。
发明效果
通过本发明的母线、母线模块以及母线的制造方法,能够减小伴随着高频电流的涡电流损耗。
附图说明
图1为表示本实施方式的母线的立体图。
图2为表示构成本实施方式的母线的层叠导体线的一部分的立体截面图。
图3为构成本实施方式的母线的层叠导体线的长边方向的截面图。
图4A为构成本实施方式的母线的层叠导体线的宽度方向的截面图。
图4B为现有技术中的母线的宽度方向的截面图。
图5为表示构成本实施方式的母线的层叠导体线的尺寸的俯视图。
图6为表示本实施方式的母线中适用的几何参数T/W、λ/W的组合的图表。
图7为表示构成本实施方式的母线的层叠导体线的尺寸的俯视图。
图8A为表示本实施方式的母线模块的立体图。
图8B为表示本实施方式的母线模块的立体图。
图9A为表示本实施方式的母线的制造方法工序的顺序的立体图。
图9B为表示本实施方式的母线的制造方法工序的顺序的立体图。
图9C为表示本实施方式的母线的制造方法工序的顺序的立体图。
图9D为表示本实施方式的母线的制造方法工序的顺序的立体图。
图10为表示针对各种导体材料的驱动电流的频率与趋肤深度的关系的图表。
图11为表示由现有技术的扁平线构成的母线的立体截面图。
图12A为表示由现有技术的并列地横向排列的多个角线构成的母线的立体截面图。
图12B为表示由现有技术的并列地横向排列的多个角线构成的母线的截面图。
图13A为表示由现有技术的并列地纵横排列的多个角线构成的母线的立体截面图。
图13B为表示由现有技术的并列地纵横排列的多个角线构成的母线的截面图。
图14为表示针对第一实施例的母线、体材料母线和4片重叠母线测量了交流电阻的频率依赖性的结果的图表。
图15为表示针对第二实施例的母线、体材料母线、4片重叠母线和4片重叠薄母线,基于3维边界要素法的准静电磁场分析测量了交流电阻Rs的频率依赖性的结果的图表。
图16为放大了图15所示的图表的趋肤深度附近的交流电阻ACR的频率特性的图表。
图17为表示第二实施例的母线的电流密度分布的立体图。
图18为表示体材料母线的电流密度分布的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图,针对用于实施本发明的母线、母线模块以及母线的制造方法的方式,根据具体的一例来进行说明。此外,以下所说明的只不过是例示,并不表示本发明的母线、母线模块以及母线的制造方法的使用界限。即,本发明的母线、母线模块以及母线的制造方法并不限于下述的实施方式,只要记载于权利要求书中就能进行各种变更。
图1所示的母线1以及图8所示的母线模块2用于电连接中,尤其用于使被脉宽调制(PWM)的电流通过的电连接中。在例如电动机与变换器的电连接、变换器控制的三相交流电动机与变换器的电连接、电源与变换器的电连接、控制变换器的交流控制装置与变换器的电连接、各种控制装置与电源的电连接以及各种控制装置彼此的电连接等各种电气设备间的连接中,应用母线以及母线模块。以下,针对本实施方式的母线、母线模块以及母线的制造方法进行说明。
[母线]
基于图1~图7说明本实施方式的母线。图1为表示本实施方式的母线的立体图。图2为表示构成本实施方式的母线的层叠导体线的一部分的立体截面图。图3为构成本实施方式的母线的层叠导体线的长边方向的截面图。图4A为构成本实施方式的母线的层叠导体线的宽度方向的截面图。图4B为现有技术的母线的宽度方向的截面图。图5为表示构成本实施方式的母线的层叠导体线的尺寸的俯视图。图6为表示本实施方式的母线中适用的几何参数T/W、λ/W的组合的图表。图7为表示构成本实施方式的母线的层叠导体线的尺寸的俯视图。
如图1所示,母线1包括:由作为两个导体线的第1导体线21和第2导体线22构成的层叠导体线20;和配置在层叠导体线20的两端侧的端子部30。
如图1所示,端子部30与第1导体线21和第2导体线22相接合,并配置在层叠导体线20的两端侧。而且,端子部30与要进行电连接的变换器或电源等的对应的各端子部相连接。
如图1以及图2所示,第1导体线21以2λ的螺旋间距螺旋状地卷绕而形成,以使被绝缘膜覆盖的具有相同宽度ω和厚度的两个带状导体11、12在带状导体11、12的宽度方向上相邻地排列。在此,所谓螺旋间距是指每螺旋旋转一圈的螺旋轴的长度。此外,如图2所示,第1导体线21使卷绕的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着而构成为宽W、厚T/2的平板状。
此外,如图1以及图2所示,第2导体线22以2λ的螺旋间距沿着与第1导体线21相反的方向螺旋状地卷绕而形成,以使被绝缘膜覆盖的具有相同宽度ω和厚度的两个带状导体11、12在带状导体11、12的宽度方向上相邻地排列。此外,如图2所示,第2导体线22使卷绕的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着而构成为宽W、厚T/2的平板状。
在此,带状导体11、12由铝、铜、铝合金以及铜合金中的任一种构成或者为以上述材料作为主要材料而构成。作为铝,例如能够适用1060(纯铝)等。如果带状导体11、12采用1060(纯铝),则导电性更优良。作为铝合金,能够适用例如6061(在铝中添加了微量的锰以及硅的物质)等。如果导体采用铝合金,则强度更优良。作为铜,例如有无氧铜(OFC)、韧铜等。此外,作为铜合金,例如在铜中添加了微量的铁以及磷的析出型铜合金,具体有例如“KFC”(注册商标)。如果将该“KFC”(注册商标)用于带状导体11、12,则能够提高带状导体11、12与绝缘膜(未图示)的密接性,很难剥掉绝缘膜(能提高界面剥离强度)。绝缘膜由有机材料和无机材料的混合物或者有机材料构成。该有机材料例如由从热塑性树脂、热固性树脂以及橡胶中选择的一种或者多种材料构成,具体地来说能够使用例如以聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺等为代表的酰亚胺系树脂。此外,该无机材料例如由从结晶性硅石粉末、熔化硅石粉末、玻璃纤维、滑石粉末、云母粉末、氧化铝粉末、氧化镁粉末、氮化铝粉末、氮化硼粉末、氮化硅粉末以及碳化硅粉末中选择的一种或者多种材料构成。绝缘膜并不限于粘贴或插入的薄膜件,也可为通过涂敷和后续的加热等聚合处理而得到的瓷漆或甲醛被覆膜。此外,如果导体为铝系,则也可为通过草酸处理或阳极氧化处理在表面上形成的氧化膜。并且,根据母线1来选择任意的材料。
层叠导体线20形成为,将第1导体线21和第2导体线22分别并设在长边方向上,且使第1导体线21和第2导体线22各自的宽度W方向上的外部表面互相重合并层叠而实现相对置。并且,层叠导体线20构成为宽度为W、厚度为T的平板状。
在此,以层叠导体线20的宽度W相对于厚度T的纵横比为1以下(T≤W)的方式构成层叠导体线20。即,层叠导体线20也可构成为层叠导体线20的厚度T相对于宽度W的纵横比为1且宽度方向的截面大致为正方形。或者,层叠导体线20也可构成为层叠导体线20的厚度T相对于宽度W的纵横比小于1且宽度方向的截面为横向扁平的大致的长方形。
此外,如图7所示,如上述那样,如果设层叠导体线20的宽度为W、层叠导体线20的厚度为T、带状导体11、12的宽度为ω、带状导体11、12的螺旋间距的一半为λ,则优选针对根据向母线1通电的电流的频率f、带状导体11、12的电阻率ρ以及磁导率μ求得的趋肤深度δ=(ρ/πfμ)1/2,T/W以及λ/W的尺寸比的组合满足以下的式(1)。
[数学式2]
式(1)表示本实施方式的母线1与现有技术中的母线相比较,交流电阻变小且用于抑制涡电流损耗的几何形状的条件。式(1)表示对图7所示的本实施方式的母线的交流电阻RAC进行展开整理以使相对于宽度方向的截面形状大致为同一尺寸的现有技术中的扁平线构造的母线的交流电阻RAC bulk的比η(f)为1以下。其计算过程可由下式(2)表示。
[数学式3]
如果上述的比η(f)小于1,则本实施方式的母线1的交流电阻RAC比宽度方向的截面形状大致为同一尺寸的现有的扁平线构造的母线的交流电阻RAC bulk小。即,比η(f)小于1意味着涡电流损耗减小。通过本实施方式的母线1具有满足式(1)的T/W以及λ/W的尺寸比的组合,从而本实施方式的母线1与现有技术中的母线相比,交流电阻减小,趋肤效果被抑制,涡电流损耗被抑制。
进而,如图5所示,考虑在本实施方式的母线1中,层叠导体线20的宽度与带状导体11、12的宽度相同(W=ω)的情况。在这种情况下,优选针对根据向母线1通电的电流的频率f、带状导体11、12的电阻率ρ以及磁导率μ求得的趋肤深度δ=(ρ/πfμ)1/2,具有满足以下的式(3)的T/W以及λ/W的尺寸比的组合。
[数学式4]
式(3)表示对具有图5所示的层叠导体线的尺寸的母线的交流电阻RAC进行展开整理以使相对于宽度方向的截面形状大致为同一尺寸的现有技术中的扁平线构造的母线的交流电阻RAC bulk的比η(f)为1以下。可由下述式(4)表示其计算过程。
[数学式5]
此外,通过式(4)导出的式(2)表示为规定本实施方式的母线1的结构的无量纲几何参数g(T/W、λ/W)和(除以母线1的厚度T)无量纲的趋肤深度的2倍(2δ/T)之积。在此,图6示出了用(T/W)-(λ/W)的2维平面的等高线表示几何参数g(T/W、λ/W)为1.2~2.0的值时的情况。规定等高线的值乘以2δ/T的值而得到的值为1以下的一侧针对本实施方式的母线1可获得改善并减小涡电流损耗的效果的几何形状。此外,在图6的右侧表示了与纵横比相对应的形状的例子,纵横比T/W为0.1时是平板状,纵横比T/W为1时是平角状或圆柱状。
此外,如果将第1导体线21与第2导体线22的间隙设为δt、带状导体11、12的厚度设为Tt,则优选具有δt相对于Tt的比率δt/Tt为1以下的尺寸比。通过缩小构成母线1的螺旋的带状导体彼此在相反方向上被卷绕为螺旋状的第1导体线21与第2导体线22的间隙,从而进入第1导体线21以及第2导体线22之间的磁感应线得以衰减。由此,能够抑制作为母线整体的内部电感的增加。
在此,基于图2~图4说明构成本实施方式的母线1的层叠导体线20在宽度方向上的截面以及长边方向上的截面中从外部提供的高频电流的方向以及由此感应出的交流磁感应线的样子。如图2所示,在互相被卷绕成相反方向上的螺旋状的带状导体11、12的每一个中流动的电流相对于层叠导体线20的长边方向带有角度,因此可认为分为长边分量和与其相垂直的分量。如图4A所示,如果在层叠导体线20的宽度方向上的截面进行观察,则在厚度方向的上下配置的第1导体线21和第2导体线22这两个带状导体的彼此11、11以及12、12在层叠导体线20的外侧(层叠导体线20的表面)、内侧(层叠导体线20的内部、即第1导体线21与第2导体线22被层叠的层叠面)交替存在着,同时在长边方向上延伸。即,通过遍布于层叠导体线20的表面的带状导体11、12相对于彼此被卷绕成相反方向的螺旋状的结构,在下一间距中进入内部。因此,不会产生趋肤效应引起的偏流,在各带状导体11、12中流动着相同的电流。即,如图2所示,在层叠导体线20(即母线1)的宽度方向上的截面中,电流平均地均匀地流动。此外,图4B表示现有技术中的体材料母线(矩形以及圆形)时的电流分布。如图4B所示,在现有技术中的体材料母线中,矩形以及圆形两者均因趋肤效应而在表面皮下δ的薄层中有高频电流集中。
另一方面,如图3所示,如果在层叠导体线20(即母线1)的长边方向上的截面观察,则正好可将在厚度方向的上下配置的第1导体线21与第2导体线22这两对看作彼此相反方向的旋转电流的两个螺线管。如果足够接近地配置这两个螺线管,则这两个螺线管在外部所产生的磁感应线其朝向分别相反,作为层叠导体线20而重合第1导体线21和第2导体线22这两个导体线时可相互抵消。即,伴随着本实施方式的母线1的结构而产生的内部电感与因高频电流而产生的磁感应线的空间分布即磁通量密度的体积积分成正比。因此,在本实施方式的母线1中,具有磁感应线不会在母线1的外部扩散、内部电感被最小限度得抑制的效果。
如上所述,根据本实施方式的母线1,沿着构成母线1的层叠导体线20的长边方向,第1导体线21以及第2导体线22的各带状导体11、12中,由作为外侧的层叠导体线20的表面和作为内侧的层叠导体线20的内部交替着。因此,在各带状导体11、12中电流无层叠导体线20的外侧、内侧的区别而流动着,因此能够确保有效截面积,能够将涡电流损耗抑制得较小,能够有效地抑制高频电流的趋肤效应。此外,各带状导体11、12相对于彼此被卷绕成相反方向的螺旋状,如线圈那样的螺旋电流流过,从而可增加内部电感。但是,由于带状导体11、12被卷绕为螺旋状的第1导体线21、和带状导体11、12被卷绕为与第1导体线21相反方向的螺旋状的第2导体线22在长边方向上被并排层叠,因而分别在周围扩散产生的磁感应线被大范围地相抵消。因此,能够将作为母线1整体的内部电感的增加抑制到最小限度。由此,抑制涡电流损耗来避免趋肤效应,在母线1的内部,不仅使低频电流流动,而且还使高频电流流动,在宽频域中能够使电流在整个截面积中流动。由此,对于低频的基波到伴随着调制的高频,能够有效地抑制传输损耗。
此外,伴随着构成母线1的层叠导体线20的结构而产生的内部电感,与因高频电流而产生的磁感应线的空间分布即磁通量密度的体积积分成正比。因此,相对于彼此以相对反向卷绕了相同匝数的第1导体线21以及第2导体线22这两对平板状的导体线被层叠而构成的层叠导体线20的母线中,具有磁感应线不会扩散到母线1的外部,内部电感被抑制到最小限度的效果。进而,由于分别构成第1导体线21以及第2导体线的带状导体11、12的数目为两个且宽度相同,因此属于能够适当组合母线的宽度和螺旋间距的简易结构。并且,由于部件个数最少,因此在成形加工和安装布线中也是最优选的。
[母线模块]
基于图8A以及图8B说明本实施方式的母线模块。图8A以及图8B为表示本实施方式的母线模块的立体图。
图8A以及图8B表示将上述的本实施方式的母线1以3条为一组进行一体化而得到的母线模块2。图8A表示笔直类型、图8B表示曲柄类型。母线模块2通过组合笔直类型和曲柄类型,能进行任意的安装布线。此外,通过在母线模块2的直线部加入扭转变形,从而能够确保柔软性和连接方向上的角度的自由度。此外,母线模块2将母线1以3条为一组进行了一体化,但是并不限于此,也可将多个母线1作为一组来进行一体化。
母线模块2的有效电感为各母线1单体的内部电感、和来自由3条母线1的配置形成的空间电路的外部电感的总和。前者的内部电感通过上述本实施方式的母线1的结构而被抑制到最小限度。后者的外部电感与3条母线1的间隔成正比,通过使母线1的截面成为平板状且扁平的薄板状,使宽度方向上的表面相对置而无间隙地重叠,从而能够将其抑制到最小限度。在图8A以及图8B所示的本实施方式的母线模块2的安装例子中,通过对母线模块2的直线部施加扭转变形,从而能够确保柔软性、连接角度的自由度,并且能使外部电感最小化。
如上所述,根据本实施方式的母线模块2,通过将3条母线1进行一体化来组装而作为母线模块2,能够用于3相电动机等的驱动中。
[母线的制造方法]
基于图9A~图9D说明本实施方式的母线的制造方法。图9A~图9D为表示本实施方式的母线的制造方法工序的顺序的立体图。
首先,如图9A所示,在第1导体线卷绕步骤(导体线卷绕步骤)中,通过将被绝缘膜覆盖的两个带状导体11,12卷绕到例如圆柱状的铁芯以使它们在带状导体11、12的宽度方向上相邻地排列,从而被卷绕为螺旋状。由此,形成作为两个导体线卷绕体之一的第1导体线卷绕体21a。而且,在导体线轧制加工步骤中,通过轧制加工将第1导体线卷绕体21a形成为平板状而构成第1导体线21。通过该轧制加工,第1导体线卷绕体21a的卷绕的内部中相对置的表面相靠近或者紧挨着,形成平板状的第1导体线21。
接下来,如图9B所示,第2导体线卷绕步骤(导体线卷绕步骤)中,通过将被绝缘膜覆盖的两个带状导体11、12卷绕到例如圆柱的铁芯以使它们在带状导体11、12的宽度方向上相邻地排列,从而被卷绕成与第1导体线21相反方向上的螺旋状。由此,形成两个导体线卷绕体之一的第2导体线卷绕体22a。而且,在导体线轧制加工步骤中,通过轧制加工将第2导体线卷绕体22a形成为平板状而构成第2导体线22。通过该轧制加工,第2导体线卷绕体22a的卷绕的内部中相对置的表面相靠近或者紧挨着,形成平板状的第2导体线22。
而且,如图9C所示,在层叠步骤中,将第1导体线21和第2导体线22分别并设到长边方向上,将它们重合并层叠成各自宽度方向上的表面相对置,由此构成层叠导体线20。
接下来,如图9D所示,在端子部接合步骤中,将用于进行电连接的端子部30配置在层叠导体线20的两端侧,并与第1导体线21和第2导体线22相接合。
如上那样,根据本实施方式的母线的制造方法,沿着构成母线1的层叠导体线20的长边方向,第1导体线21以及第2导体线22的各带状导体11、12在作为层叠导体线20的外侧的层叠导体线20的表面和作为层叠导体线20的内侧的层叠导体线20的内部交替着。即,通过遍布于层叠导体线20的表面的带状导体11、12被卷绕为螺旋状或者反向螺旋状的结构,在下一间距中进入内部。因此,在各带状导体11、12中电流无层叠导体线20的外侧、内侧的区别地流动着,能够确保有效截面积,能够将涡电流损耗抑制得较小,能够有效地抑制高频电流的趋肤效应。此外,各带状导体11、12被卷绕为螺旋状或者反向螺旋状,流过线圈那样的螺旋电流,从而内部电感得以增加。但是,带状导体11、12被卷绕为螺旋状的第1导体线21、和带状导体11、12被卷绕为与第1导体线21相反方向的螺旋状的第2导体线22在长边方向上并排地被层叠,因而在各自周围扩散产生的磁感应线被大范围抵消。因此,作为母线1整体的内部电感的增加能够被抑制到最小限度。通过以上内容,抑制涡电流损耗来避免趋肤效应,在母线内部不仅有低频电流流动,而且还有高频电流流动,使电流在宽频域内流过截面积整体。由此,针对低频的基本波到伴随着调制的高频,能够有效地抑制传输损耗。
以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明并不限于上述的实施方式或实施例,只要记载在权利要求书中就能进行各种设计变更。
上述本实施方式的母线1中,第1导体线21和第2导体线22相对于彼此分别被卷绕成相反方向的螺旋状,但并不限于此。即,为了抑制涡电流并使电感最小,母线1需要由相对于彼此分别被卷绕成相反方向的螺旋状的第1导体线21和第2导体线22构成。但是,只要允许电感稍微大一点,母线1也可由被卷绕成相同方向的螺旋状的相同的两个导体线中的任一种(即第1导体线21或者第2导体线22中的任一种)构成。
在上述本实施方式的母线1的制造方法中,在第1导体线卷绕步骤中制造了螺旋状地卷绕带状导体11、12而得到的第1导体线卷绕体21a,在第2导体线卷绕步骤中制造了将带状导体11、12卷绕成与第1导体线卷绕体相反方向的螺旋状的第2导体线卷绕体22a,但并不限于此。即,为了抑制涡电流并使电感最小,母线1需要由相对于彼此分别被卷绕成相反方向的螺旋状的第1导体线21和第2导体线22构成。但是,只要允许电感稍微大一点,母线1也可由被卷绕成相同方向的螺旋状的相同的两个导体线中的任一种(第1导体线21或者第2导体线22的任一个)构成。此外,作为导体线卷绕步骤,也可进行两次第1导体线卷绕步骤或者第2导体线卷绕步骤中的任一个步骤,制造将带状导体11、12卷绕为相同方向的螺旋状的两个导体线卷绕体(第1导体线卷绕体21a或者第2导体线卷绕体22a)。
此外,在上述本实施方式的母线1的制造方法中,进行了第1导体线卷绕步骤并相对于第1导体线卷绕体21a进行了导体线轧制加工步骤,进行了第2导体线卷绕步骤并相对于第2导体线卷绕体22a进行了导体线轧制加工步骤,但并不限于此。即,也可在进行第1导体线卷绕步骤以及第2导体线卷绕步骤之后,对第1导体线卷绕体21a以及第2导体线卷绕体22a分别进行导体线轧制加工步骤。
上述本实施方式的母线1中,分别构成第1导体线21和第2导体线22的带状导体的数目相同,分别构成第1导体线21和第2导体线22的带状导体由宽度相同的两个带状导体11、12构成,但并不限于此。即,第1导体线21和第2导体线22只要将带状导体分别在其宽度方向上相邻地排列即可,可以由相同宽度的一个带状导体构成,也可以由3个以上的带状导体构成。此外,构成第1导体线21的带状导体的数目和第2导体线22的数目也可不同,构成第1导体线21的带状导体的宽度和第2导体线22的宽度也可不同。其中,在分别构成第1导体线21和第2导体线22的带状导体的数目相同,且分别构成第1导体线21和第2导体线22的带状导体为相同宽度的情况下,具有可通过简单的结构容易成形加工和安装布线的效果。此外,在第1导体线21或第2导体线22中的任一个由一个带状导体构成的情况下,母线1的宽度和螺旋间距的组合被唯一地决定。因此,母线1的宽度会变得比带状导体的宽度细,或者母线1的长边方向的长度会成为所需以上,使交流电阻变成比现有技术的母线(例如体材料母线)小的几何形状非常有限。即,本实施方式的母线1中,考虑成形加工、安装布线的话,优选第1导体线21以及第2导体线2由两个以上的带状导体构成。尤其是,第1导体线21以及第2导体线2为两个的情况会成为可适当组合母线的宽度和螺旋间距的简单的结构,并且由于部件个数最少,因此在成形加工、安装布线方面是最优选的。
此外,上述的母线模块2记载了笔直类型和曲柄类型,但并不限于此。也可根据设置母线模块的场所而形成为任意的形状。
此外,作为上述本实施方式的母线1的端子部30,不限于图1所示的形状,能够采用各种形状的端子部30。
【实施例】
(第一实施例)
针对本实施方式的母线1的第一实施例,进行了交流电阻分析。以下,基于图14具体说明其结果。
在第一实施例中,采用比实际上用作母线1的实际使用物的厚度1mm~几mm还薄的总厚为0.6mm的铜板,测量了交流电阻的频率依赖性。第一实施例中,基于上述实施方式的母线1的制造方法,通过厚度0.15mmt×宽度19mmW的两个带状导体11、12制造了第1导体线21以及第2导体线22。而且,使第1导体线21以及第2导体线22紧挨着,制造了厚度0.6mmt×宽度19mmW的层叠导体线20,使用了接合端子部30来制造的母线1。此外,将第一实施例的母线1制造成全长为6mL。
此外,为了与第一实施例的母线1相比较,准备了厚度0.6mmt×宽度19mmW(与第一实施例的母线1的宽度相同)×全长6mL(与第一实施例的母线1的全长相同)的体材料母线。与第一实施例的母线1同样地,针对该体材料母线也测量了交流电阻的频率依赖性。此外,仿真现有技术,准备了通过并列地集合4片厚度0.15mmt×宽度19mmW(与第一实施例的母线1的宽度相同)×全长6mL(与第一实施例的母线1的全长相同)的扁平线而得到的集合扁平线构成的4片重叠母线。与第一实施例的母线1同样地,针对该4片重叠母线也测量了交流电阻的频率依赖性。
作为交流电阻的频率依赖性,在全部相同的条件下,通过LCR仪器测量了电感(Ls)以及交流电阻(Rs)的频率特性。图14表示针对第一实施例、体材料以及4片重叠的3个样品的测量结果。此外,在图14中,将第一实施例的母线1的测量结果标记为“本实施例”、将体材料母线的测量结果标记为“体材料”、将4片重叠母线的测量结果标记为“4片重叠”。
图14中,表示低频中的3个样品的Ls、Rs值大致为相同的值。但是,由于个体的尺寸稍微有点误差,因此将大致趋肤深度(趋肤深度)δ成为母线1的总厚t(=0.6mm)的频率附近的特定频率(第一实施例中是10kHz)设为作为基准的归一化频率,将归一化频率的L以及Rs的值之比作为归一化电感<L>、归一化交流电阻<Rs>来进行描绘。此外,在图14的上段,明记有表示针对频率的趋肤深度δ与母线的总厚t之比的刻度。
如图14所示,归一化电感<L>以较高的精度与频率无关地表示固定值。另一方面,归一化交流电阻<Rs>在δ=t的频率以上以大致频率的1/2以下的斜率以指数関数的方式增大,但在体母线与4片重叠母线中没有有意义的差别。因此,可知在4片重叠母线中不存在减小伴随着高频电流的涡电流损耗的效果。
另一方面,可知第一实施例的母线1中,在趋肤深度δ为母线总厚t的1/2~1/10的区域内,比较体母线和4片重叠母线时,变成极小的值(呈现为低电阻)的情况变得显著。作为该效果的上限,在趋肤深度δ远比母线总厚t的1/10小的区域中,趋肤深度δ变成构成本实施例的母线1的带状导体11、12的厚度(在此是0.15mmt)以下。此时,产生构成导体内的高次趋肤效应,预测会稍微降低伴随高频电流的涡电流损耗的效果。但是,在MHz以上的频域内,很难配齐测量条件(寄生L或寄生C的排除),且很难始终确保LCR仪器的精度,因此测量是很困难的。认为本次测量的图14所示的图表中降低趋肤深度δ处于母线总厚t的1/10附近的伴随着高频电流的涡电流损耗的效果劣化的原因是该测量技术。因此,实际上,减小伴随着高频电流的涡电流损耗的效果会持续,认为即使稍微劣化也能期待更缓慢的效果。
(第二实施例)
接下来,针对本实施方式的母线1的第二实施例,进行了交流电阻分析和电流密度分布分析。以下,基于图15~图18具体说明其结果。
第二实施例的母线1通过以下方法来制造。首先,将厚度0.3mm的带状导体11、12在它们之间设置0.4mm的空间来卷绕成螺旋状。由此,形成了厚度1.0mmt×宽度19mmW的第1导体线21以及第2导体线22。在此,带状导体11、12之间的空间意味着卷绕后的带状导体11、12的内部相对置的表面的间隙、即第1导体线21以及第2导体线22的内部的空间。此外,相对于第1导体线21,第2导体线22被卷绕成相反方向的螺旋状。接下来,将第1导体线21以及第2导体线22在其间设置0.3mm的空间而使两者紧挨着,制造了厚度2.3mmt×宽度19mmW的层叠导体线20。而且,由厚度6mmt×宽度19mmW×长度30mmL的铜制端子部30将层叠导体线20夹入15mm,制造了第二实施例的母线1。此外,将第二实施例的母线1制造成全长为334mm。
此外,为了与第二实施例的母线1相比较,对于体材料母线也进行了与第二实施例的母线1相同的交流电阻的频率依赖性的分析。通过以下的方法来制造体材料母线。首先,以成为与第二实施例的母线1相同的截面积的方式制造了厚度1.2mmt×宽度19mmW×全长304mmL的导体线。接下来,由厚度6mm×宽度19mm×长度30mm的铜制端子部30将导体线夹入15mm,制造体材料母线。然后,与第二实施例的母线1同样地,将体材料母线制造成全长成为334mm。
此外,为了与第二实施例的母线1相比较,与第二实施例的母线1同样地,针对4片重叠母线也进行了交流电阻的频率依赖性的分析。通过以下的过程制造4片重叠母线。首先,并列地集合4片厚度0.3mmt×宽度19mmW(与第二实施例的母线1相同的宽度)×全长304mmL(与第二实施例的母线1相同的全长)的扁平线。接下来,与母线1同样地,通过使最外的扁平线与一个内侧的相邻的扁平线之间的间隙成为0.4mmt、内侧的扁平线彼此的间隙成为0.3mmt,从而设置厚度为2.3mmt。然后,通过由厚度6mm×宽度19mm×长度30mm的铜制端子部30将上述4片扁平线夹入15mm而得到的集合扁平线,制造了4片重叠母线。与第二实施例的母线1同样地,制造成4片重叠母线的全长为334mm。
进而,为了与第二实施例的母线1相比较,与第二实施例的母线1同样地,针对4片重叠薄母线也进行了交流电阻的频率依赖性的分析。4片重叠薄母线在上述4片重叠母线中将扁平线的间隙全部设为0.1mmt,安装端子部30来进行了制造。
(交流电阻分析)
针对第二实施例的母线1、体材料母线、4片重叠母线、4片重叠薄母线进行了交流电阻的频率依赖性的分析。图15以及图16表示其结果。图15为采用3维边界要素法进行的准静电磁场分析针对交流电阻Rs的频率依赖性进行了分析的结果,交流电阻Rs的频率依赖性被测量为电阻值。图16为放大了图15所示的图表的趋肤深度附近的交流电阻ACR的频率特性的图表。此外,在图15以及图16中,将第二实施例的母线1的测量结果标记为“本实施例”、将体材料母线的测量结果标记为“体材料”、将4片重叠母线的测量结果标记为“4片重叠”、将4片重叠薄母线的测量结果标记为“4片重叠薄”。
如图15所示,可知在第二实施例的母线1中,与体母线相比较,交流电阻Rs变成小的值。此外,与扁平线之间的间隙为扁平线厚度以上的4片重叠母线相比较,扁平线彼此的间隙比扁平线厚度小的4片重叠薄母线的交流电阻Rs变成与体材料母线相同的等级。基于以上的分析结果,通过缩小扁平线彼此的间隙,即将扁平线彼此的间隙设置成比扁平线的厚度小,从而确认了抑制内部电感的增加的效果。此外,基于该分析结果,能够预测通过缩小带状导体11、12之间的间隙,即如果将第1导体线21与第2导体线22的间隙设为δt、将带状导体11、12的厚度设为Tt,则通过将δt相对于Tt的比率δt/Tt设为1以下可得到抑制内部电感的增加的效果。
如图16所示,在第二实施例的母线1中,在趋肤深度δ为1/2~1/10的区域内,比较体材料母线、4片重叠母线和4片重叠薄母线,交流电阻ACR变成小的值。通过该分析结果确认了第二实施例的母线1能够减小伴随着高频电流的涡电流损耗。
(电流密度分布分析)
此外,针对上述第二实施例的母线1以及体母线,进行了流动30MHz的高频电流时的电流密度分布的分析。将其结果示于图17以及图18中。图17表示第二实施例的母线1的电流密度分布。此外,图18表示体母线的电流密度分布。
如图17以及图18所示,可知在第二实施例的母线1中,与体母线相比较,导体表面的电流密度广且平均分布。这种情况表示在第二实施例的母线1中,30MHz的高频电流流动到层叠导体线20的内侧为止,因此有效截面积变大,表层电流密度降低。
本申请基于2012年12月28日申请的日本专利申请(特愿2012-286995),其内容在此作为参照而被引入。
符号说明
1 母线
2 母线模块
11 带状导体
12 带状导体
20 层叠导体线
21 第1导体线(两个导体线)
21a 第1导体线卷绕体(两个导体线卷绕体)
22 第2导体线(两个导体线)
22a 第2导体线卷绕体(两个导体线卷绕体)
30 端子部
Claims (12)
1.一种母线,用于电连接,该母线的特征在于,具备:
层叠导体线,将构成为平板状的两个导体线并设在各自的长边方向上,且将上述两个导体线重合并层叠成各自宽度方向上的外部的表面互相对置,上述两个导体线以螺旋状被卷绕成使由绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体在该带状导体的宽度方向上相邻排列,并且使卷绕后的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着,由此构成上述平板状;和
端子部,配置在上述层叠导体线的两端侧,用于与上述两个导体线相接合并进行电连接。
2.根据权利要求1所述的母线,其特征在于,
上述两个导体线包括:
第1导体线,以螺旋状被卷绕成使由绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体在该带状导体的宽度方向上相邻排列,并且使卷绕后的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着,由此构成平板状;和
第2导体线,以与上述第1导体线相反的方向上的螺旋状被卷绕成使由绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体在该带状导体的宽度方向上相邻排列,并且使卷绕后的内部的相对置的表面相靠近或者紧挨着,由此构成平板状。
3.根据权利要求1所述的母线,其特征在于,
分别构成上述两个导体线的上述带状导体的数目相等,分别构成上述两个导体线的上述带状导体具有相等的宽度。
4.根据权利要求3所述的母线,其特征在于,
分别构成上述两个导体线的上述带状导体的数目为两个。
5.根据权利要求1所述的母线,其特征在于,
上述层叠导体线的厚度相对于宽度的纵横比为1以下。
6.根据权利要求1所述的母线,其特征在于,
如果将上述层叠导体线的宽度设为W、上述层叠导体线的厚度设为T、上述带状导体的宽度设为ω、上述带状导体的螺旋间距的一半设为λ,则T/W以及λ/W的尺寸比的组合相对于根据向上述母线通电的电流的频率f、上述带状导体的电阻率ρ以及磁导率μ求得的趋肤深度δ=(ρ/πfμ)1/2满足以下的式(1):
[数学式1]
7.根据权利要求2所述的母线,其特征在于,
如果将上述第1导体线与上述第2导体线的间隙设为δt、上述带状导体的厚度设为Tt,则δt相对于Tt的比率δt/Tt为1以下。
8.根据权利要求1所述的母线,其特征在于,
用于使脉宽调制后的电流通电的电连接中。
9.根据权利要求1所述的母线,其特征在于,
用于电动机与变换器之间的电连接中。
10.一种母线模块,其特征在于,
该母线模块将形成为规定形状的多个权利要求1~9中任一项所述的母线紧密配置成宽度方向上的表面相对置来实现一体化后将其组装而形成。
11.一种母线的制造方法,制造用于电连接的母线,该母线的制造方法的特征在于,包括:
导体线卷绕步骤,将被绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体螺旋状地卷绕成在该带状导体的宽度方向上使上述1个或者多个带状导体相邻地配置,从而构成两个导体线卷绕体;
导体线轧制加工步骤,通过轧制加工,将上述两个导体线卷绕体形成为平板状,从而构成两个导体线;
层叠步骤,将上述两个导体线并设在各自的长边方向上且重合并层叠成各自宽度方向上的表面互相对置,由此构成层叠导体线;和
端子部接合步骤,将用于进行电连接的端子部配置在上述层叠导体线的两端侧,与上述两个导体线相接合。
12.根据权利要求11所述的母线的制造方法,其特征在于,
上述导体线卷绕步骤包括:
第1导体线卷绕步骤,将被绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体螺旋状地卷绕成在该带状导体的宽度方向上使上述1个或者多个带状导体相邻地排列,从而构成第1导体线卷绕体;和
第2导体线卷绕步骤,将被绝缘膜覆盖的1个或者多个带状导体以与上述第1导体线相反的方向的螺旋状卷绕成在该带状导体的宽度方向上使上述1个或者多个带状导体相邻地排列,从而构成第2导体线卷绕体,
上述导体线轧制加工步骤中,通过轧制加工将上述第1导体线卷绕体形成为平板状并构成第1导体线,并且通过轧制加工将上述第2导体线卷绕体形成为平板状来构成第2导体线,
上述层叠步骤中,将上述第1导体线和上述第2导体线并设在各自的长边方向上,且重合并层叠成各自宽度方向上的表面互相对置,从而构成层叠导体线,
上述端子部接合步骤中,将用于进行电连接的端子部配置在上述层叠导体线的两端侧,并与上述第1导体线和上述第2导体线相接合。
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