CN107610919A - 一种硬质导线电感器 - Google Patents

Abstract

本发明的一种硬质导线电感器，涉及电力电子领域应用的硬质导线为线圈的电感器，特别是涉及一种干式电感器的匝间绝缘部件，适用于电力电子电感器设计制造，属于干式电感器结构设计技术领域。本发明的一种硬质导线电感器的匝间绝缘部件，所述多个匝间绝缘部件间隔地分布在线圈的周围，使线圈匝间形成均匀的间隙，构成匝间空气绝缘，简化了匝间绝缘工艺，提高了制造效率。同时解决了线圈首尾匝沿线圈轴向位移问题，降低了电感器成本，简化了制造工艺、提高了制造效率。

Description

一种硬质导线电感器

技术领域 本发明涉及一种硬质导线为线圈的电感器，特别是涉及一种干式电感器的匝间绝缘部件。

背景技术 伴随科技的发展，电感器单台功率越来越大，电感线圈导线截面也就截止来越大。为适应大功率电感的需求，电感设计制造领域基本以箔式线圈或多根导线并联线圈来解决电感线圈导线截面日益增大的需求；由于多根导线并联线圈或大截面箔式线圈绝缘层导致绕制系数增大，导致线圈辐向尺寸增大，占用过大的铁心窗口面积，使电感器整体尺寸变大，成本高，而且箔式线圈或多根导线并联线圈一般为多层结构，不利于线圈散热。为解决这一问题，本领域在探索用大截面硬质导线来制造电感线圈，大截面硬质导线为一根，可以制造成单层线圈，极大地缩小了绕制系数，制造出的线圈辐向尺寸小，占用铁心窗口面积也小。但随之而来的问题线圈匝间绝缘问题，如果在线圈绕制前就对大截面硬质导线涂绝缘漆或者在大截面硬质导线上套包绝缘层，在绕圈绕制过程中，容易损伤绝缘层，尤其是在矩形线圈的四个拐角处，由于导线的拉伸、挤压作用，绝缘层就出现裂纹而丧失绝缘能力。

如图1所示，本领域也有人用大截面硬质导线绕制好线圈2后，在匝间垫绝缘垫块5，再套装到铁心1上进行整体绝缘漆浸渍，利用绝缘漆将垫块粘合在匝间，使匝间形成间隙，利用空气来解决匝间绝缘问题，这种方法虽然可以解决大截面硬质导线线圈的匝间绝缘问题，但由于垫块5要在线圈绕制完成后，利用人工一个一个插入匝间，制造效率低，而且在进入绝缘浸渍工序前垫块5无法固定，容易掉落、错位，影响线圈的美观，而且这种结构还不能限制线圈首尾匝沿线圈轴向位移问题，需要另外设置限制线圈首尾匝的轴向位移的部件。

发明内容

本发明提供了一种硬质导线电感器，能够提高大截面硬质导线电感器绕组匝间绝缘制造效率并且降低成本。

一种硬质导线电感器，主要包括铁心1、线圈2、撑条3，其特征在于：所述电感器还包括匝间绝缘部件4，所述匝间绝缘部件4为一体结构，其具有支撑于线圈匝间的支撑部401和分布于线圈内侧和/或外侧的连接部402，支撑部401平行于线圈匝，连接部402垂直于线圈2轴心线，所述匝间绝缘部件4为多个，间隔地分布在所述线圈2的周围，使线圈匝间形成均匀的间隙，构成匝间空气绝缘，简化了匝间绝缘工艺，提高了制造效率。所述匝间绝缘部件4还包括用于限制线圈2首尾匝沿线圈2轴向位移的端部403，可以省去限制线圈首尾匝的轴向位移的部件，降低了电感器成本。

综上所述，本发明提供了一种硬质导线电感器的匝间绝缘部件，既能提高大截面硬质导线电感器绕组匝间绝缘制造效率，降低成本，又能解决线圈首尾匝沿线圈轴向位移问题，对推动大截面硬质导线电感器的应用具有十分重要的意义。

附图说明

图1为现有技术中匝间垫绝缘垫块的硬质导线电感器三维图；

图2为本发明的以柔性绝缘带为匝间绝缘部件的硬质导线电感器三维图；

图3为本发明的用车削或模压制造匝间绝缘部件的硬质导线电感器三维图(其中一个线圈局部剖切以显示出匝间支撑部)；

图4为本发明柔性绝缘带为匝间绝缘部件的三维外形图；

图5为本发明用车削或模压制造的匝间绝缘部件的三维外形图。

具体实施方式 如图2所示，优选地，所述匝间绝缘部件4选用柔性绝缘带，其蛇行穿绕于线圈匝间，两端用绝缘胶固定，线圈2套装到铁心后，再用绝缘漆整体浸渍、固化，在线圈匝间形成空气间隙绝缘的同时，使线圈2两端得以固定。所述柔性绝缘带为无碱布带、玻璃丝带、绝缘纸带、玻璃丝粘带或绝缘膜中和任意一种，其厚度为1～2毫米，宽度为10～60毫米。

如图3所示，为进一步简化装配工艺、省去用于将线圈2固定在铁心上撑条3，使电感器成本更低更美观，将所述匝间绝缘部件4'设置为硬质绝缘件，其支撑部401'设置为螺旋状，其与连接部402'相对面具有与线圈2内侧面或外侧面形状相同的平面或弧面；将所述匝间绝缘部件4'的连接部402'与相邻两个支撑部401'连接的面也设置为螺旋状，其与线圈2接触的面具有与线圈2内侧面或外侧面形状相同的平面或弧面；所述支撑部和连接部402'的螺旋升角等于线圈匝的螺旋升角，其旋转方向与线圈匝旋转方向相同。所述匝间绝缘部件4'的两端还具有限制线圈2首尾匝沿线圈2轴向位移的端部403'，所述多个绝缘部件4'的端部403'在同一侧处于相同的高度；

进一步地，所述匝间绝缘部件4'与铁心1相接触部分具有与铁心接触面相适应的形状，使线圈2、匝间绝缘部件4'和铁心1紧密贴合；所述匝间绝缘部件4'的支撑部401'的长度等于线圈2单侧厚度或大于线圈2单侧厚度0.5-3毫米；

进一步地，所述匝间绝缘部件4'是用绝缘棒材车削出所述支撑部后，再经轴向切割而成。

进一步地，所述匝间绝缘部件还可以用高分子绝缘材料与树脂混合后经模压而成。

经过试验验证，上述匝间绝缘部件还可以应用到硬质大截面导线制造的变压器上，效果良好。

Claims (10)

1.一种硬质导线电感器，主要包括铁心(1)、线圈(2)、撑条(3)，其特征在于：所述电感器还包括匝间绝缘部件(4)，所述匝间绝缘部件(4)为一体结构，其具有支撑于线圈匝间的支撑部(401)和分布于线圈内侧和/或外侧的连接部(402)，支撑部(401)平行于线圈匝，连接部(402)垂直于线圈(2)轴心线，所述匝间绝缘部件(4)为多个，间隔地分布在所述线圈(2)的周围，使线圈匝间形成均匀的间隙，构成匝间空气绝缘；所述匝间绝缘部件(4)还包括用于限制线圈(2)首尾匝沿线圈(2)轴向位移的端部(403)。

2.根据权利要求1所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述匝间绝缘部件(4)为柔性绝缘带，其蛇行穿绕于线圈匝间，两端用绝缘胶固定。

3.根据权利要求1所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述匝间绝缘部件(4')为硬质绝缘件，其支撑部(401')为螺旋状，其与连接部(402')相对面具有与线圈(2)内侧面或外侧面形状相同的平面或弧面；所述匝间绝缘部件(4')的连接部(402')与相邻两个支撑部(401')连接的面为螺旋状，其与线圈(2)接触的面具有与线圈(2)内侧面或外侧面形状相同的平面或弧面；所述支撑部(401')和连接部(402')的螺旋升角等于线圈匝的螺旋升角，其旋转方向与线圈匝旋转方向相同。

4.根据权利要求3所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述匝间绝缘部件(4')的两端还具有限制线圈首尾匝沿线圈轴向位移的端部(403')，所述多个绝缘部件(4')的端部(403')在同一侧处于相同的高度。

5.根据权利要求3所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述匝间绝缘部件(4')与铁心(1)相接触部分具有与铁心接触面相适应的形状，使线圈(2)、匝间绝缘部件(4')和铁心(1)紧密贴合。

6.根据权利要求3所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述匝间绝缘部件(4')的支撑部(401')的长度等于线圈(2)单侧厚度或大于线圈(2)单侧厚度0.5-3毫米。

7.根据权利要求3所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述匝间绝缘部件(4')是用绝缘棒材车削出所述支撑部(401')后，再经轴向切割而成。

8.根据权利要求3所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述匝间绝缘部件(4')是用高分子绝缘材料与树脂混合后经模压而成。

9.根据权利要求2所述的硬质导线电感器，其特征在于：所述柔性绝缘带为无碱布带、玻璃丝带、绝缘纸带、玻璃丝粘带或绝缘膜中和任意一种，其厚度为1～2毫米，宽度为10～60毫米。

10.一种硬质大截面导线变压器，其特征在于：所述变压器使用了权利要求1～9任一项所述的匝间绝缘部件。