CN106783074A - 大过流叠装线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大过流叠装线圈，该线圈由环状的导电片叠装而成，各导电片之间相互绝缘，在每个导电片上开设缺口，该缺口沿导电片堆叠方向以顺时针或者逆时针错位排列，形成用于串联上下导电片的电流入口端和电流出口端，且上一片导电片的电流出口端与下一片导电片的电流入口端导通连接；工作时电流从上一片导电片的电流入口端流入，再从电流出口端流向下一片导电片的电流入口端。本发明通过叠装压紧工艺，保证了线圈的精度；该线圈外形自由，可实现小半径甚至无半径转折，尤其对于一些非常规形状的铁芯，适应性强，通过层间高温绝缘处理和后续的封装实现线圈的完全绝缘，且解决了传统扁线漆包工艺边角处的绝缘失效问题。

Description

大过流叠装线圈
技术领域
本发明涉及一种线圈，尤其涉及一种通过叠装工艺加工形成的高精度大过流叠装线圈。
背景技术
目前，大过流线圈一般采用粗圆线或扁铜线绕制于圆筒、方筒上，该种线圈形式通常存在以下问题：1、工艺复杂，尤其是导电线的绝缘处理工艺；2、采用绕制形式时，线在转角处的转弯半径必须大于线粗的两倍，且采用绕制的方式常导致线圈表面凹凸不平，因此，无法保证精度；3、传统的扁线漆包工艺，在线圈工作过程中，扁线边角处由于应力集中常出现绝缘失效，影响线圈性能的稳定性；4、对于一些非常规形状的铁芯，传统线圈无法灵活适应。
因此，亟待解决上述问题。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种大过流叠装线圈，该线圈通过叠片形式叠装而成，临层导电片通过缺口实现上下串联连接，其它部分通过层间高温绝缘处理和后续的封装实现完全绝缘；该线圈形状自由，可实现小半径甚至无半径转折，并解决了传统扁线漆包工艺边角处的绝缘失效问题。
技术方案：本发明所述的新型大过流线圈，由环状的导电片叠装而成，各导电片之间相互绝缘，在每个导电片上开设缺口，该缺口沿导电片堆叠方向以顺时针或者逆时针错位排列，形成用于串联上下导电片的电流入口端和电流出口端，且上一片导电片的电流出口端与下一片导电片的电流入口端导通连接；工作时电流从上一片导电片的电流入口端流入，再从电流出口端流向下一片导电片的电流入口端。该线圈通过叠片形式叠装而成，上下导电片相互绝缘，避免导通失效，并通过开设错位排列的缺口，使导电片呈螺旋式串联导通，最后再对叠装成型的线圈进行绝缘封装，以实现线圈整体的完全绝缘。
进一步的，导电片可为单片导电薄片；对于较大过流，也可将若干相同规格的较薄的导电薄片层叠成较厚的导电片，以便于切割和冲裁，为了保证充分导通，此时导电薄片之间无须绝缘处理。
上一片导电片的电流出口端与下一片导电片的电流入口端通过焊接或者铆接的方式连接导通，以实现上下导电片之间串联导通。
为实现导电片之间互相绝缘，导电片经层间高温绝缘处理；或者在导电片之间夹设绝缘层，为防止电流从上一片的电流出口端流向下一片导电片的电流入口端时被绝缘层阻隔，绝缘层上设有用于导通电流的通孔。
导电片通过线切割、激光切割、线据、水刀切割或冲裁加工裁切而成，可实现小半径或者无半径转折，使得线圈整体可以适应不同形状的铁芯，且解决了传统扁线漆包工艺边角处的绝缘失效问题。优选的，采用线切割方式。
其次，导电片的叠装工艺为激光焊接工艺、钎焊工艺、锡焊工艺、点焊铆接工艺、螺纹锁固方法、铆叠方法或扣片方法。
其中，层间高温绝缘处理为在导电片的表面涂覆高温绝缘漆。
优选的，高温绝缘漆为凡立水、高温硅钢片漆、三防漆或树脂漆等其它绝缘漆，具体的应根据耐压指标来确定合适的绝缘漆种类。
绝缘层为高温绝缘片材，玻纤片、聚酰亚胺、云母片或盖玻片。
优选的，高温绝缘片材为玻纤片(F级)、聚酰亚胺(H级)、云母片(超高温)或盖玻片(超高温)等，其中，绝缘层应小于铜层厚度的10％以减少无用的空间；
有益效果：与现有技术相比，本发明通过叠装压紧工艺，保证了线圈的精度；该线圈外形自由，可实现小半径甚至无半径转折，尤其对于一些非常规形状的铁芯，适应性强，通过高温绝缘处理和后续的封装实现线圈的完全绝缘，且解决了传统扁线漆包工艺边角处的绝缘失效问题。
附图说明
图1为本发明线圈的结构示意图；
图2为本发明相邻导电片连接导通示意图；
图3为本发明电流逆时针流动时导电片三层串联方式示意图；
图4为本发明电流顺时针流动时导电片三层串联方式示意图；
图5为本发明导电薄片叠加成厚导电片的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，线圈1由多片经层间高温绝缘处理后的导电片12叠装而成，在导电片12的中间开设适合所绕绝缘管形状的通孔121，并在环状的导电片12上开设缺口11，为了保证邻层导电片12实现螺旋式串联导通，缺口11沿导电片12堆叠方向以顺时针或者逆时针错位排列，使得导电片12形成用于串联上下导电片12的电流入口端111和电流出口端112，上一片导电片12的电流出口端112与下一片导电片12的电流入口端111导通连接；工作时电流从上一片导电片12的电流入口端111流入，经环形导电通道再从电流出口端112流出，然后顺势流入下一片导电片12的电流入口端111。
如图2所示，将上一片导电片12的电流出口端112与下一片导电片12的电流入口端111通过焊接或者铆接的方式搭接导通，形成搭接通道A、位于搭接通道A上的搭接点B。为防止导通失效，在上下导电片12之间夹有绝缘层13，该绝缘层13为高温绝缘片材；其中，在搭接通道A穿过绝缘层13的位置处开设导通孔131，使搭接通道A中的电流穿过绝缘层13进入下一片导电片12。
图3、图4为三片经层间高温绝缘处理的导电片12的串联连接示意图，为方便描述，将三片导电片12分别命名为导电片a、导电片b、导电片c，导电片a、导电片b、导电片c分别设有缺口a1、缺口b1、缺口c1。
如图3所示，当电流逆时针流动时，从线圈轴向从上往下观察，缺口a1、缺口b1、缺口c1顺电流流向逆时针排列；电流从导电片a的电流入口端a12流入，导电片a、导电片b、导电片c层间串联的具体实现方式为：导电片a的电流出口端a11与导电片b的电流入口端b12连接，导电片b的电流出口端b11与导电片c的电流入口端c12连接。
如图4，当电流顺时针流动时，从线圈轴向从上往下观察，缺口a1、缺口b1、缺口c1顺电流流向顺时针排列；电流从导电片a的电流入口端a11流入，导电片a、导电片b、导电片c层间串联的具体实现方式为：导电片a的电流出口端a12与导电片b的电流入口端b11连接，导电片b的电流出口端b12与导电片c的电流入口端c11连接。
下面对制备该大过流叠装线圈过程中涉及到的工艺方法进行说明。
1、导电片12的裁切工艺为线切割、激光切割、线据、水刀切割或者冲裁加工中的任意一种，各导电片12形状自由，可实现小半径或者无半径转折，使得线圈1整体可以适应不同形状的铁芯或磁粉芯，且解决了传统扁线漆包工艺边角处的绝缘失效问题。为了保证精度，优选采用激光切割或冲裁加工，对于厚片则优选采用线切割。
对于较大过流，导电片12的厚度通常需大于1～2mm，为了便于裁切工艺的实施，可考虑将多片相同规格的导电薄片14层叠成一片，作为一个新的整体，如图5所示：将三片规格相同的导电薄片14叠加成较厚的导电片12，且各导电薄片14的片与片之间未经层间高温绝缘处理；在较厚的导电片12上开设缺口11，且在各导电片12之间夹绝缘层13或者在较厚的导电片12表面涂覆高温绝缘漆，并通过如图2所示的方式搭接导通。
2、高温绝缘处理工艺为通过夹高温绝缘片材或者在导电片12的表面涂覆高温绝缘漆实现。高温绝缘片材优选为玻纤片(F级)、聚酰亚胺(H级)、云母片(超高温)、盖玻片(超高温)，其中，绝缘层13应小于铜层厚度的10％以减少无用的空间；根据耐压指标的不同而选择合适的漆种：高温绝缘漆优选为凡立水、高温硅钢片漆、树脂漆、三防漆等。
3、导电片12的叠装工艺为激光焊接工艺、钎焊工艺、锡焊工艺，或通过螺纹锁固、点焊铆接工艺、铆叠方法、扣片等方法实现，线圈1由导电片12叠装而成后，再进行绝缘封装，以实现线圈1整体完全的绝缘。

Claims (10)

1.一种大过流叠装线圈，其特征在于：所述线圈(1)由环状的导电片(12)叠装而成，各导电片(12)之间相互绝缘，在每个导电片(12)上开设缺口(11)，该缺口(11)沿导电片(12)堆叠方向以顺时针或者逆时针错位排列，形成用于串联上下导电片(12)的电流入口端(111)和电流出口端(112)，且上一片导电片(12)的电流出口端(112)与下一片导电片(12)的电流入口端(111)导通连接。
2.根据权利要求1所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述导电片(12)由多片规格相同的导电薄片(14)叠加而成。
3.根据权利要求1所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述上一片导电片(12)的电流出口端(112)与下一片导电片(12)的电流入口端(111)通过焊接或者铆接的方式连接导电。
4.根据权利要求1或2所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述导电片(12)经层间高温绝缘处理；或者在导电片(12)之间夹设绝缘层(13)。
5.根据权利要求1所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述导电片(12)通过线切割、激光切割、线据、水刀切割及冲裁加工中的任意一种方式裁切而成。
6.根据权利要求1所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述导电片(12)的叠装工艺为激光焊接工艺、钎焊工艺、锡焊工艺、点焊铆接工艺、螺纹锁固方法、铆叠方法、扣片方法中的任意一种。
7.根据权利要求4所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述层间高温绝缘处理为在导电片(12)的表面涂覆高温绝缘漆。
8.根据权利要求7所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述高温绝缘漆为凡立水、高温硅钢片漆、树脂漆或三防漆。
9.根据权利要求4所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述绝缘层(13)为高温绝缘片材。
10.根据权利要求9所述的大过流叠装线圈，其特征在于：所述高温绝缘片材为玻纤片、聚酰亚胺、云母片或盖玻片。
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