CN1182945A - 制作径向层线圈的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制作径向层线圈的方法,绕组交替地由外侧向内侧和由内侧向外侧被缠绕。为了能由外侧向内侧缠绕一层组层,该方法包括以下步骤:环绕铁芯设置绕组层,该绕组器的内径大于铁芯的直径,对内绕组施加一拉力以束紧铁芯上的绕组层。

Description

制作径向层线圈的方法

本发明涉及一种具有径向绕组层的电线圈的制作方法，该绕组交替地从内侧向外侧，从外侧向内侧被缠绕。

当这种线圈用于高压电器中，如变压器中，他们要具有绕组层间无需绝缘体的优点。这种效果是可以获得的，由于两邻层的两个相邻绕组仅有较少线匝分离的，这样他们仅受到相对较低的电位差作用，也就无需在两绕组层之间插入绝缘体了。

本发明的一个目的是提供一种特别便于实施的径向层线圈的缠绕方法。

本发明的另一个目的是提供一种通过一专用装置使线圈内、外径能够变化的方法。

根据本发明，这些目的可以通过一种用于使径向层绕组交替地从外侧向内侧和从内侧向外侧被缠绕的方法而实现。为了能从外侧向内侧缠绕一绕组层，这种方法包括以下步骤：环绕一铁芯设置绕组层，该绕组层的内径大于铁芯的直径；对内侧绕组施加一拉力以扎紧铁芯上的绕组层。

根据本发明的一个实施例，绕组层是通过绕组被缠绕时；对绕组施加一轴向压力而形成的。

根据本发明的一个实施例，该方法还包括下列步骤：直接从内侧向外侧环绕铁芯缠绕下一绕组层；同时对该绕组层的外露表面施加一压力；轴向移动绕组层为两个绕组层厚度的距离；通过给一新绕组层提供一支撑平面，使最后的绕组层维持在周缘；又从外侧向内侧缠绕一新绕组层。

本发明还提供一种实现上述方法的一种装置，它包括：一环绕铁芯的径向圆环，由此限定了一电流绕组层的绕组空间；一延伸于铁芯并紧靠圆环上表面的径向滚轮；在与铁芯接触的位置和一可伸缩的位置之间可活动的径向垫片，这些垫片相对于圆环的上表面可被向下移动介于一个绕组厚度和两个绕组层厚度之间的一段距离；相对于铁芯升起圆环两个绕组层厚度距离的组件。

根据本发明的一个实施例，圆环包括与滚轮连接的可伸缩的平台以保证滚轮能被降低。

根据本发明的一个实施例，该装置包括一供线器，它用于在和其中一个滚轮为同水平位上提供当前的绕组，该供线器适于有选择地对电线施加一拉力或一轴向压力。

根据本发明的一个实施例，滚轮是圆锥形的，位于铁芯侧，其直径较大。

根据本发明的一个实施例，滚轮是固定不动的，而圆环、垫片和铁芯都能转动。

本发明的上述目的，特征和效果在下面结合附图，不受限制的具体实施例的描述中作详细地论述。

图1是根据本发明的用于实现缠绕方法的绕线装置的一个实施例的俯视图；

图2A至2B是根据本发明缠绕方法中连续工序的图1装置的局部剖面侧视图。

根据本发明，缠绕方法的一个发明实质在于绕组层是通过从外侧向内侧缠绕而完成的。为了实现本发明的这样的一个绕组层。它首先从外径大于下一个线圈的外径由外侧向内径缠绕。通过对当前缠绕的绕组施加一轴向压力能较好地完成上述步骤，以使整个绕组层能被增大。如果该层的绕组数量足够了。那么，该绕组层的内径必然大于下一个线圈的铁芯的直径。然后，对最后一个绕组，即内绕组施加一推力以束紧铁芯上的整个绕组层，该铁芯可以是任何截面形状的和任何大小的直径。

图1和2A分别是实现本发明方法的绕线装置的一个实施例的俯视图和局部侧剖视图。下个线圈的铁芯10大体上位于一径向圆环12的中心。铁芯10和圆环12之间的空隙是用于容设当前的绕组层14，因此圆环的内径就决定了线圈的最大外径。

绕组层14的上表面由径向滚轮16(图中仅示出三个)固定。滚轮16压靠圆环12的上表面并与铁芯10相接触。这些滚轮16轴向滑动以便铁芯10的直径能够被改变。绕线14-1从其中一个滚轮16的下方切向地进入。为了便于绕线14-1的进入，在滚轮的前方提供一个没有滚轮的空间以容置绕线。

绕组层14的下表面由在圆环12的下方沿铁芯10均匀分布的径向垫片18固定。每个垫片18可在与铁芯10接触位置和一个可伸缩位置之间移动，该可伸缩位置是垫片的内端大体与圆环12的内径处于同位上。这些垫片18和滚轮16的游动确定了铁芯10的最小直径。

圆环12，铁芯10和垫片18都能沿铁芯轴转动，而滚轮16是静止的。如图所示，滚轮16最好是圆锥形的，位于铁芯10的一侧其直径较大。然后滚轮16被斜置而给绕组层14提供一水平支撑平面。因此，每个滚轮16和铁芯10之间的接触面被缩成一个点，该点能减小摩擦力。

圆环12包括平台20，这些平台通过圆环12的转动能形成与滚轮16相对应一致。这些平台20向下收缩以保证滚轮16下降并与垫片18的平面相接合。

如图所示，电线14-1是矩形或方形的。这是最好的选择，因为它便于装置与电线的截面相适应。实际上，滚轮16与垫片18相分开距离然后可自由地在电线的一倍和两倍高度之间被调节。因此，用一专门装置，可缠绕两倍高度的电线。

如果电线是圆形截面，垫片18的高度必须被调节以便垫片与滚轮16相分开的距离大致和电线的直径相等，这样就避免同层绕组的重叠。为了便于实现圆形截面的电线的缠绕，最好使电线分层以便它具有和绕组轴成平行的平面，这样就能避免重叠。

图1和2A显示了从外侧向内侧缠绕的第一绕组层的第一步骤。滚轮16与圆环12的上表面相接触以及垫片18由铁芯10支撑。圆环12(以及垫片18和铁芯10)是顺时针转动的，例如，一供线器，(未显示)，给电线14-1提供一个沿圆环12转向的给定轴向压力P。这个轴向压力P的选取是能使当前绕组远离铁芯10，因此，第一绕组能压靠圆环12的内径，如图所示，后面的每个绕组能压靠前面的绕组的内侧。

如果绕组所需的数量足够了，刚绕制完的绕组层通常具有比铁芯直径大的内径。

第二步，如图2B所示，它包括对电线14-1施加一拉力T直至新的绕组层束紧在铁芯10上。这种拉力T最好通过停转圆环12和使供线器在反向工作而施加。另一方面拉力T通过使供线器减速，而圆环12继续保持转动也可获得。

如图2A和2B所示，如果滚轮16和垫片18之间的空隙大于电线的高度，所需的绕组一般也不在同一平面上。如下文所见，这样也不会被扰乱。

在图2C中，从外侧向内侧缠绕它新绕组层刚刚束紧于铁芯10的圆周上，圆环12顺时针转动。由于缺少空间，当前的绕组14-1绕过新绕组层的最后的内绕组，并托起滚轮16。实际上，这些滚轮16能垂直滑动，或仅通过重力作用下弹性地移动。因此，当前绕组和将位于滚轮16下方的绕组在滚轮16施加的压力

作用下压向垫片18。后续绕组将从内侧向外侧缠绕而他们同时与上层绕组对齐。

在图2D中，第二层绕组所需的匝数已经足够。如图所示，刚绕完的两绕组层最好是平齐的。

在图2E中，如果需要，圆环12仅需转动几分之一以使平台20与滚轮16形成对应一致。然后平台20下降而垫片18被收缩。实际上，刚绕完的绕组层被束紧在铁芯10上以便他们在滚轮16的作用下不能下滑。而且这种滑动是不需要的，因为它可被损坏内绕组的绝缘性。代之的是，圆环12相对于铁芯10移动两绕组层的高度，如图所示。为实现此目的，例如圆环12可用一千斤顶被升高，其位置由数字控制所设定。另一方面，铁芯10也可被降低，然而这样就会形成在该装置的高度上扩大两倍空间的不利因素，这是因为铁芯10必须向圆环12的两侧移动。

在图2F中，垫片18向铁芯10滑动，然后平台20升至其原始位置。垫片18的内端紧靠在最新绕完的绕组层的外绕组上并保持该绕组层，否则该绕组层就会散开。

然后，该装置准备恢复到如图2A所示的位置，而再从外侧向内侧绕制一新绕组层。

每绕组层可具有不同的直径。这种可能性具有使整个绕组的匝数不是层绕组标准匝数的倍数时产生中间输出端的优点。

为了保证在图2D的步骤中实现比上绕组层直径小的绕组层，垫片18的厚度选取比绕组层的厚度要小。然后垫片在图2F的步骤中一直紧靠该绕组层的外径。

在本装置的另一个有利的结构(未示出)，圆环12是连续的，即没有可伸缩垫片20。然后，经过图2D的步骤至图2E的步骤，设置几个能压靠由滚轮16、铁芯10和圆环12的内径所限定的空间中的新绕组层的推力器。这些推力器和滚轮一样在相同的时间里向下移动，一直向下移动至滚轮16紧靠在圆环12的上表面，从而保证最新绕组层与图2E中的径向垫片18保持同水平位。

本装置的几个部件的移动，除了铁芯10，是通过例如气力升降机实现的，而转动是通过一直流电动机实现的。

在上述描述中，作为举例，铁芯10假设成是一圆形截面。当然，它可以是任何截面形状的。

本发明对本领域的熟知人员来说，可作各种变换，修改和改进。例如，几个并行的电线可同时地被缠绕。

这种变换，修改和改进可被认为是本技术方案的一部分，可认为包含在本发明的精神和范围内。因此，上述说明仅用于举例，而不认为用于限制本发明。本发明仅受附属的权利要求或其等效所受限定。

Claims (8)

1、一种制作径向层线圈的方法，绕组交替地从外侧向内侧，由内侧向外侧被缠绕，它包括从外侧向内侧缠绕－绕组层，其步骤是：

环绕一铁芯(10)设置绕组层(14)，该绕组层的内径大于铁芯的直径；和

对内绕组施加一拉力(T)以束紧铁芯上的绕组层。

2、如权利要求1所述的缠绕方法，其特征是：该绕组层是通过在绕组(14-1)被缠绕时对其施加一轴向压力(P)而形成的。

3、如权利要求1或2所述的缠绕方法，还包括以下步骤：

直接沿铁芯(10)周缘由内侧向外侧缠绕下一绕组层，同时对该绕组层的外露表面施加一压力；

轴向移动绕组层为两个绕组层的厚度的距离；

通过给一新绕组层提供一支撑平面，使最后的绕组层保持在周缘；和

又从外侧向内侧缠绕一新绕组层。

4、一种用于实现权利要求1至3中任一个缠绕方法的方法，它包括：

一环绕铁芯(10)的径向圆环(12)，由此限定了当前绕组层(14)的缠绕空间；

一延伸于铁芯并紧靠圆环上表面上的径向滚轮(16)；

在与铁芯接触的位置和一可伸缩的位置之间可活动的径向垫片(18)，这些垫片相对于圆环上表面可被向下移动介于一个绕组层厚度和两个绕组层厚度之间的一段距离；和

相对于铁芯升起圆环两个绕组层厚度距离的部件。

5、如权利要求4所述的装置，其特征在于：圆环(12)包括与滚轮(16)相连接的可伸缩的平台(20)以保证滚轮能被降低。

6、如权利要求4或5所述的装置，它还包括一个供线器，它用于在和其中一个滚轮为同水平位上提供当前绕组，该供线器适于有选择地对电线施加一拉力或一轴向压力。

7、如权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，滚轮(16)是圆锥形状的，位于铁芯侧的外径较大。

8、如权利要求4至7中任一项所述的装置，其特征在于：滚轮(16)是固定的，而圆环(12)，垫片(18)和铁芯(10)都能转动。

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