CN108597856A - 一种编织型线圈的绕制方法 - Google Patents

一种编织型线圈的绕制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108597856A
CN108597856A CN201810576146.9A CN201810576146A CN108597856A CN 108597856 A CN108597856 A CN 108597856A CN 201810576146 A CN201810576146 A CN 201810576146A CN 108597856 A CN108597856 A CN 108597856A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coil
type coil
braiding
circle
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810576146.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108597856B (zh
Inventor
魏国
汪超
朱春波
逯仁贵
宋凯
董帅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN201810576146.9A priority Critical patent/CN108597856B/zh
Publication of CN108597856A publication Critical patent/CN108597856A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108597856B publication Critical patent/CN108597856B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/071—Winding coils of special form
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06—Coil winding
    • H01F41/064—Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords
    • H01F41/069—Winding two or more wires, e.g. bifilar winding
    • H01F41/07—Twisting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

本发明提出了一种编织型线圈的绕制方法，属于磁场耦合式无线电能传输技术领域，特别是涉及一种编织型线圈的绕制方法。解决了磁耦合式无线电能传输系统中线圈匝间形成涡流回路、匝间临近效应大、线圈交流内阻大、工作频率高时品质因数下降的问题。它使用利兹线进行绕制。它主要用于磁耦合式无线电能传输系统编织型线圈的绕制。

Description

一种编织型线圈的绕制方法
技术领域
本发明属于磁场耦合式无线电能传输技术领域，特别是涉及一种编织型线圈的绕制方法。
背景技术
磁场耦合式无线电能传输利用磁场实现电能无线传输，具有安全、便捷、高效等优点，广泛应用于便携式移动设备、电动车辆、轨道运输系统、旋转设备等充电与供电。
磁场耦合式无线电能传输系统的核心是通过磁场耦合的原副边线圈(发射与接收线圈)，其原理类似于松耦合变压器，当原边线圈中加载交变电流时，在副边线圈产生感应电压，从而实现电能无线传输。
由于原副边线圈耦合系数极小，在电能传输过程中，原副边线圈中存在大量无功电流，同时受交流趋肤效应与临近效应影响，线圈交流内阻大于直流内阻，线圈上功率损耗大，为保证电能传输效率，传统做法通常是在2MHz以下采用利兹线、多股绝缘漆包线绕制线圈来消除交流趋肤效应，通过增加线圈的匝间间距，以减小线线圈匝间临近效应，在更高频率下，采用蛛网或花篮状绕制方式减小线圈匝间临近效应，但是通过增加线圈匝间间距会导致线圈尺寸大幅度增加，而蛛网或花篮状绕制方式理论上无法完全消除临近效应引起的匝间电涡流。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种编织型线圈的绕制方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种编织型线圈的绕制方法，使用利兹线进行绕制，每个线圈的匝数为m，且m≥3，每一匝以固定间隔沿线圈水平截面缠绕绕制，其中任意两匝均互相绞合，每一匝的缠绕周期数为n，且n＞1，每匝线圈每周期长度占线圈水平截面内侧周长的所述编织型线圈首尾汇合，任意位置均可作为线圈绕制的起点和/或终点。
更进一步的，所述编织型线圈的横截面编织成圆形、椭圆形或长条形。
更进一步的，所述编织型线圈横截面内侧使用环形绝缘支撑板。
更进一步的，所述环形绝缘支撑板设计有限位槽或限位器，利兹线沿环形绝缘支撑板上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成。
更进一步的，所述编织型线圈使用辅助绕线模具进行线圈缠绕，利兹线沿辅助绕线模具上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成。
更进一步的，所述辅助绕线模具采用分段框架式结构。
更进一步的，所述编织型线圈第一匝线和最后一匝线的绝缘层厚度大于中间其他匝线。
将编织型线圈的横截面编织成圆形，可以最大限度减小匝间临近效应；将编织型线圈的横截面编织成椭圆形或长条形，可以减小线圈横截面厚度或宽度，以满足实际应用中线圈尺寸要求；编织型线圈横截面内侧使用环形绝缘支撑板，起到对上下两层线的加强绝缘作用，以适应高压应用情况，同时可以方便线圈绕制和固定；当线圈内部使用环形绝缘支撑板进行上下两层线加强绝缘和线圈支撑作用时，可在环形绝缘支撑板上设计限位槽或限位器，利兹线沿环形绝缘支撑板上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成；当线圈内侧采用柔性绝缘材料或不使用环形绝缘支撑板进行上下两层线加强绝缘时，可使用辅助绕线模具进行线圈缠绕，利兹线沿辅助绕线模具上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成；辅助绕线模具采用分段框架式结构可以方便拆卸；编织型线圈在使用环形绝缘支撑板时，任意相邻两匝之间的电压为端电压的而第一匝与最后一匝之间最小电压为故在高压应用中编织型线圈第一匝线和最后一匝线的绝缘层厚度大于中间其他匝线。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法，实现线圈任意两匝的绞合，避免了匝间形成涡流回路，削弱匝间临近效应，抑制线圈交流内阻增大、工作频率高时品质因数下降的问题。与平面线圈相比，本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法能够抑制匝间涡流，减小线圈交流内阻，在匝数相对较少的情况下，编织引起线圈用线量增加而导致的线圈内阻增幅小于抑制匝间涡流带来的内阻降幅，能够降低线圈交流内阻，提高线圈品质因数；与花篮或蛛网线圈相比，本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法使任意两匝均相互绞合，理论上能够完全消除匝间涡流效果，在匝数相对较少情况下，编织引起线圈用线量增加而导致的线圈内阻增幅小于抑制匝间涡流带来的内阻降幅，能够降低线圈交流内阻，线圈的品质因数更优。
附图说明
图1为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法m＝5，n＝4时圆形轮廓、长条形线圈横截面编织线圈结构示意图
图2为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法m＝6，n＝3时圆形轮廓、圆形线圈横截面编织线圈结构示意图
图3为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法横截面内侧使用环形绝缘支撑板且m＝6，n＝3时圆形轮廓、长条形线圈横截面编织线圈结构示意图
图4为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法m＝9，n＝3时矩形轮廓编织线圈结构示意图
图5为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法横截面内侧使用环形绝缘支撑板且m＝9，n＝3时矩形轮廓编织线圈结构示意图
图6为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法m×n＝20时环形绝缘支撑板结构示意图
图7为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法m＝5，n＝4时线圈绕制示意图
图8为本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法分段框架式辅助绕线模具结构示意图
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。
参见图1-8说明本实施方式，一种编织型线圈的绕制方法，使用利兹线进行绕制，每个线圈的匝数为m，且m≥3，每一匝以固定间隔沿线圈水平截面缠绕绕制，其中任意两匝均互相绞合，每一匝的缠绕周期数为n，且n＞1，每匝线圈每周期长度占线圈水平截面内侧周长的所述编织型线圈首尾汇合，任意位置均可作为线圈绕制的起点和/或终点。
将编织型线圈的横截面编织成圆形，可以最大限度减小匝间临近效应；将编织型线圈的横截面编织成椭圆形或长条形，可以减小线圈横截面厚度或宽度，以满足实际应用中线圈尺寸要求；编织型线圈横截面内侧使用环形绝缘支撑板，起到对上下两层线的加强绝缘作用，以适应高压应用情况，同时可以方便线圈绕制和固定；当线圈内部使用环形绝缘支撑板进行上下两层线加强绝缘和线圈支撑作用时，可在环形绝缘支撑板上设计限位槽或限位器，利兹线沿环形绝缘支撑板上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成；当线圈内侧采用柔性绝缘材料或不使用环形绝缘支撑板进行上下两层线加强绝缘时，可使用辅助绕线模具进行线圈缠绕，利兹线沿辅助绕线模具上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成；辅助绕线模具采用分段框架式结构可以方便拆卸；编织型线圈在使用环形绝缘支撑板时，任意相邻两匝之间的电压为端电压的而第一匝与最后一匝之间最小电压为故在高压应用中编织型线圈第一匝线和最后一匝线的绝缘层厚度大于中间其他匝线。
运用本发明所述的一种编织型线圈的绕制方法，当线圈内侧采用柔性绝缘材料或不使用环形绝缘支撑板进行上下两层线加强绝缘时，可形成：m＝5，n＝4的圆形轮廓、长条形线圈横截面编织线圈结构；m＝6，n＝3的圆形轮廓、圆形线圈横截面编织线圈结构；m＝9，n＝3的矩形轮廓编织线圈结构。当线圈内部使用环形绝缘支撑板进行上下两层线加强绝缘和线圈支撑作用时，可形成：m＝6，n＝3的圆形轮廓、长条形线圈横截面编织线圈结构；m＝9，n＝3的矩形轮廓编织线圈结构。
以上对本发明所提供的一种编织型线圈的绕制方法，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种编织型线圈的绕制方法，其特征在于：使用利兹线进行绕制，每个线圈的匝数为m，且m≥3，每一匝以固定间隔沿线圈水平截面缠绕绕制，其中任意两匝均互相绞合，每一匝的缠绕周期数为n，且n＞1，每匝线圈每周期长度占线圈水平截面内侧周长的所述编织型线圈首尾汇合，任意位置均可作为线圈绕制的起点和/或终点。
2.根据权利要求1所述的一种编织型线圈的绕制方法，其特征在于：所述编织型线圈的横截面编织成圆形、椭圆形或长条形。
3.根据权利要求1所述的一种编织型线圈的绕制方法，其特征在于：所述编织型线圈横截面内侧使用环形绝缘支撑板。
4.根据权利要求3所述的一种编织型线圈的绕制方法，其特征在于：所述环形绝缘支撑板设计有限位槽或限位器，利兹线沿环形绝缘支撑板上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成。
5.根据权利要求1所述的一种编织型线圈的绕制方法，其特征在于：所述编织型线圈使用辅助绕线模具进行线圈缠绕，利兹线沿辅助绕线模具上的限位槽或限位器反复缠绕直至完成。
6.根据权利要求5所述的一种编织型线圈的绕制方法，其特征在于：所述辅助绕线模具采用分段框架式结构。
7.根据权利要求1所述的一种编织型线圈的绕制方法，其特征在于：所述编织型线圈第一匝线和最后一匝线的绝缘层厚度大于中间其他匝线。
CN201810576146.9A 2018-06-06 2018-06-06 一种编织型线圈的绕制方法 Active CN108597856B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810576146.9A CN108597856B (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种编织型线圈的绕制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810576146.9A CN108597856B (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种编织型线圈的绕制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108597856A true CN108597856A (zh) 2018-09-28
CN108597856B CN108597856B (zh) 2020-05-12

Family

ID=63627471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810576146.9A Active CN108597856B (zh) 2018-06-06 2018-06-06 一种编织型线圈的绕制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108597856B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109894550A (zh) * 2019-03-12 2019-06-18 佛山市迪华科技有限公司 螺旋形网篮定型模具以及螺旋形网篮成型方法
CN113707440A (zh) * 2021-07-29 2021-11-26 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种无线电能传输系统的线圈及其绕制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86105052A (zh) * 1985-08-20 1987-03-18 藤崎清则 直流电动机
CA2175101A1 (en) * 1995-04-28 1996-10-29 Michael J. Mariant Vaso-occlusive devices with heat secured polymer fiber
RU2107765C1 (ru) * 1996-09-30 1998-03-27 Акционерное общество открытого типа "Тор"/TORE, Inc. Способ изготовления бесконечного каната
CN103390493A (zh) * 2013-08-06 2013-11-13 天津维可特电力科技有限公司 一种带填料高压线圈的绕制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86105052A (zh) * 1985-08-20 1987-03-18 藤崎清则 直流电动机
CA2175101A1 (en) * 1995-04-28 1996-10-29 Michael J. Mariant Vaso-occlusive devices with heat secured polymer fiber
RU2107765C1 (ru) * 1996-09-30 1998-03-27 Акционерное общество открытого типа "Тор"/TORE, Inc. Способ изготовления бесконечного каната
CN103390493A (zh) * 2013-08-06 2013-11-13 天津维可特电力科技有限公司 一种带填料高压线圈的绕制方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109894550A (zh) * 2019-03-12 2019-06-18 佛山市迪华科技有限公司 螺旋形网篮定型模具以及螺旋形网篮成型方法
CN113707440A (zh) * 2021-07-29 2021-11-26 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种无线电能传输系统的线圈及其绕制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108597856B (zh) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107146700B (zh) 一种用于实现无线充电平面恒压充电的发射线圈
CN203660624U (zh) 多发射端单接收端的无线充电装置
CN104409202B (zh) 一种紧耦合llc谐振变压器
CN108597856A (zh) 一种编织型线圈的绕制方法
CN210724332U (zh) 多负载无线充电装置
CN205318980U (zh) 组合式磁芯电感
CN204497004U (zh) 一种电抗器
CN207835164U (zh) 一种采用螺线管线圈的无线充电耦合结构及系统
CN103515067A (zh) 用于大型可调式电源的高频高功率变压器
CN111180173A (zh) 一种无线充电线圈及无线充电装置
CN205621554U (zh) 一种混合金属粉芯组合扁平线立绕电感
CN209994166U (zh) 一种带有单极nfp中继结构的无线电能传输系统
CN205177566U (zh) 一种具有单相大功率线圈结构的高频变压器
CN207074598U (zh) 一种偏磁环形变压器
CN111816425A (zh) 一种非对称三矩形结构无线电能传输线圈及其应用
CN202996537U (zh) 边绕式的绕线变压器
CN104979086B (zh) 一种用于有载调容变压器上的低压混合绕线结构
CN219202923U (zh) 自粘型跑道式扁平线圈
CN204087971U (zh) 三相环型非晶中高频变压器
CN204441054U (zh) 用于大型可调式电源的高频高功率电感器
CN203950661U (zh) 立式变压器
CN201765918U (zh) 多层高频大功率电感线圈
CN207074599U (zh) 一种偏磁绕法的环形变压器
CN207781373U (zh) 小型变压器
CN103680867A (zh) 边绕式的绕线变压器及其绕线方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant