CN105355407B - 一种高精度电感器加工装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度电感器加工装置及方法，包括以下步骤：①绕制铜线线圈（1）；②将步骤①中绕制好的铜线线圈与外壳（2）组装；③在外壳（2）内绕制磁芯。本发明通过外壳（2）中的可旋转部件来控制磁性带材的绕制，从而配合与铜线线圈（1）连接的电感测量设备确定电感值，当电感量达到要求时，停止可旋转部件，从而完成电感器的制作。本发明所做出的电感器其电参数具有高度的一致性，同时使得使用大线径时，不再依赖手工操作，大大提高了生产效率和产品品质。

Description

一种高精度电感器加工装置及方法
技术领域
本发明涉及一种环类电感器的加工方法和装置，特别是能够自动加工，同时实现电感量精准控制的方法和装置，本发明可用于共模电感（双绕组）、差模电感（单绕组）及环类变压器（多绕组）的加工。
背景技术
现有环类电感器的加工多依赖人工配合自动绕线机来加工绕制漆包线线圈，但是上述加工工艺在面对0.5mm以上线径的环形电感器加工时就显得无能为力，无法突破该尺寸的限制，另一方面，考虑到磁性材料本身由于加工工艺、材质导致的成品存在偏差，通常在20%左右，因此，有必要设计一种可以自动加工高精度环类电感器的装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种高精度电感器加工装置及方法，可对电感量进行精准控制，确保产品满足高精度、高一致性的要求。
本发明的技术方案是：一种高精度电感器加工方法，包括以下步骤：
①绕制铜线线圈；
②将步骤①中绕制好的铜线线圈与外壳组装；
③在外壳内绕制磁芯。
上述电感器加工方法是基于精确控制电感量的目的，其原理是：当绕线圈数恒定时（即预制好铜线线圈，于是线圈的各种参数不变），外壳内绕制的磁性带材的圈数（磁芯由磁性带材绕制而成）决定了电感量的大小，这样就可以通过实际测试的电感量反过来触发磁性带材停止绕制工作，从而达到控制电感量的目的。
一种高精度电感器加工装置，包括一对相连接的半圆环形外壳，外壳上套有铜线线圈，铜线线圈与电感测量设备相连，外壳的内圆周部位有一凹槽，凹槽内有可旋转部件，外壳上还设置有窗口，磁性带材的一端通过窗口与可旋转部件连接。半圆环形外壳具有内周旋转的功能（外壳壳体不动，磁性带材通过内圆周凹槽内的可旋转部件进行绕制），同时预留带材卷入的窗口。
所述半圆环形外壳通过接头啮合，两块半圆环形外壳是通过接头阴阳啮合的，不会旋转错位。
外壳内部的可旋转部件是绕制磁性带材的主要装置，其旋转的驱动既可以是机械形式的，也可以是磁场形式。
作为磁场形式，可旋转部件采用在外壳内圆周凹槽内置“管状”塑胶片（类似圆环）的方式，磁性带材与可调节高度的电刷相连，然后将半圆环形外壳的轴向断面置于磁场中。磁性金属带材的开始端固定在内圆周的塑胶片上，在磁场和电流的作用下带材所受到的力会传递到内圆周的塑胶片上，从而引起转动。磁场方向自上而下，电流方向为磁环的轴向，中间的磁性带材为金属材质，可以导电，当有轴向电流通过时，该电流由于处于磁场之中，会受到洛伦兹力的影响，从而带动整个内圆周凹槽内的塑胶片进行转动，当绕线圈数恒定时，由于带材的圈数决定电感量的大小，这样就可以通过实际测试的电感量反过来触发提供磁场的线圈停止工作，从而达到控制电感量的目的。
作为机械驱动形式，可旋转部件为齿圈，齿圈与齿轮啮合。由于齿圈与磁性带材连接，从而使得带材随着旋转的齿圈缠绕（类似卷尺），而在铜线线圈参数固定的情况下，电感量由带材的圈数决定，于是通过控制齿轮转数即可控制电感量。
所述齿轮数量为一对，分布在外壳构成的圆环形内圆周直径的两端。
铜线线圈的中心轴线呈圆弧状，其中心轴线曲率半径与外壳匹配。铜线线圈本身类似扇形的弧形边缘。
外壳侧面和外圆周部分是一体的，在外壳内侧的内圆周部位有一个（圈）凹槽（沿内圆周周向），可旋转部件在其中旋转，促使磁性带材缠绕。
铜线线圈（漆包线）是通过专用设备绕制的，其线径、圈数、绕制内外径均能得到很好的控制。
本发明采用设备自动绕线保证铜线线圈的批次一致性，同时采用通过电感量控制电感器加工的方式进行产品加工，大幅提高产品的批次一致性，精准控制电感量。
由于采用上述技术方案，本发明所做出的电感器其电参数具有高度的一致性，同时使得使用大线径时，不再依赖手工操作，大大提高了生产效率和产品品质。
附图说明
图1为本发明的外壳结构示意图；
图2为本发明的外壳及铜线线圈组装示意图；
图3为本发明磁场驱动形式的结构示意图；
图4为电刷与磁性带材连接示意图；
图5为本发明机械驱动形式的结构示意图；
图6为齿轮与齿圈的结构示意图；
图7为铜线线圈结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图3～4所示，一种磁场驱动的高精度电感器加工装置，首先使用专用设备加工好扇形铜线线圈1，配合内周可旋转半圆环形外壳2两只，半圆环形外壳2通过接头8啮合，铜线线圈1组装在外壳2上，磁性带材4通过窗口3绕制到外壳2的可旋转部分，即内圆周凹槽5内，其结构类似卷尺。通过外加磁场7（如图1所示，半圆环形外壳2的轴向断面置于磁场9中），并通过可调节高度的电刷10进行绕制，其绕制的圈数由测试电感的设备控制，电感测试设备连接到绕好的铜线线圈1上，当电感量达到实际需求的数值，通过程序指令控制电刷6停止供电，随即完成电感器的绕制工艺。
由于同批次的电感器使用的铜线线圈1是采用设备加工的，具有非常好的一致性。而电感量是通过程序控制磁性带材4卷绕圈数加工的，其产品的电感量批次一致性可以达到非常高的水平，其误差将不由材料决定，而由测量仪器本身非常低的测试误差决定。
本发明不仅可以加工两个绕组的电感器，还可以加工单绕组或多绕组的环类电感器。同时，只要尺寸允许，本发明可以使用线径特别大的漆包线加工耐电流非常大的电感器。
实施例2
如图5～6所示，一种机械驱动的高精度电感器加工装置，使用专用设备加工好的扇形铜线线圈1，专用内周可旋转外壳2两只，即外壳2内圆周部分有一凹槽5，凹槽5内有齿圈6，齿圈6与一对齿轮7啮合，铜线线圈1组装到外壳2上，磁性带材4通过窗口3绕制到外壳2的可旋转部分上，通常是通过粘胶的工艺固定齿圈6上，再通过齿轮7进行绕制，其中绕制的转数由测试电感的仪器连接到绕好的线圈1上，当电感量达到实际需求的数值，通过程序指令控制齿轮7停止转动，完成电感器的绕制。
由于同批次的电感器使用的铜线线圈1是采用设备加工的，具有非常好的一致性。而电感量是通过程序控制磁性带材4卷绕圈数加工的，其产品的电感量批次一致性可以达到非常高的水平，其误差将不由材料决定，而由测量仪器本身非常低的测试误差决定。
本发明不仅可以加工两个绕组的电感器，还可以加工单绕组或多绕组的环类电感器。同时，只要尺寸允许，本发明可以使用线径特别大的漆包线加工耐电流非常大的电感器。

Claims (7)

1.一种高精度电感器加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
①绕制铜线线圈（1）；
②将步骤①中绕制好的铜线线圈与外壳（2）组装；
③在外壳（2）内用磁性带材绕制磁芯；
④电感测试设备连接到绕好的铜线线圈（1）上，当电感量达到实际需求的数值，通过程序指令控制电刷（6）停止供电，随即完成电感器的绕制工艺；
一种实施一种高精度电感器加工方法的加工装置，该装置包括一对相连接的半圆环形外壳（2），外壳（2）上套有铜线线圈（1），铜线线圈（1）与电感测量设备相连，外壳（2）的内圆周部位有一凹槽（5），凹槽（5）内有可旋转部件，外壳（2）上还设置有窗口（3），磁性带材（4）的一端通过窗口（3）与可旋转部件连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度电感器加工方法，其特征在于：所述半圆环形外壳（2）通过接头（8）啮合。
3.根据权利要求1所述的一种高精度电感器加工方法，其特征在于：所述可旋转部件为管状塑胶片。
4.根据权利要求3所述的一种高精度电感器加工方法，其特征在于：半圆环形外壳（2）的轴向断面置于磁场（9）中，磁性带材（4）与电刷（10）连接。
5.根据权利要求1所述的一种高精度电感器加工方法，其特征在于：所述可旋转部件为齿圈（6），齿圈（6）与齿轮（7）啮合。
6.根据权利要求5所述的一种高精度电感器加工方法，其特征在于：所述齿轮（7）数量为一对，分布在外壳（2）构成的圆环形内圆周直径的两端。
7.根据权利要求1所述的一种高精度电感器加工方法，其特征在于：铜线线圈（1）的中心轴线曲率半径与外壳（2）匹配。
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