CN101699726A - 导磁导电体线圈绕组的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导磁导电体线圈绕组的制造方法，包括：制作骨架底板；制作骨架侧板，将两个骨架侧板焊接或粘接在所述骨架底板的两侧；在所述骨架底板上包覆一层绝缘材料层；在完成上述步骤的骨架底板上依次设置导磁导电层和绝缘材料层，直至达到设计层数和圈数。本发明通过在线圈绕层与线圈绕层之间设置导磁材料层，有效解决了现有技术线圈绕组的径向尺寸过大导致线圈中产生电流小等问题，实现了发电机大电流、大功率，达到发电机的理想效果。本发明工艺简单，所制备的导磁导电体线圈绕组结构简单，便于制造和维修，可用于磁路封闭发电机、电能耦合和变压器等电力设备，具有广泛的应用前景。

Description

导磁导电体线圈绕组的制造方法

技术领域

本发明涉及一种磁感线圈的加工生产方法，特别是一种导磁导电体线圈绕组的制造方法。

背景技术

众所周知，电动机、发电机中的线圈绕组大多都是固接在定子上，在线圈绕组内线圈与线圈之间绝缘，这样当线圈缠绕中心的空芯部位套在导磁材料上时，线圈绕组被感应后产生电流。中国专利200520032106.6和200610094774.0公开了一种螺绕圆环磁路封闭发电机，其线圈绕组是套在由导磁材料形成的导磁圆环上，线圈绕组侧面(即径向周围面)对应转子磁体极面，使线圈绕组侧面的线圈被磁体磁力线切割产生电流。随着线圈绕组径向尺寸的增大，不仅线圈中通过的磁力线减少，而且磁力线从线圈中通过时存在衰减，线圈绕组中产生的电流就小。由于该结构形式使发电机线圈绕组的径向尺寸不能过大，因此使发电机的功率很难达到理想效果。

发明内容

本发明针对现有技术螺绕圆环磁路封闭发电机中存在的问题，提供一种导磁导电体线圈绕组的制造方法，有效解决该种发电机中线圈绕组的径向尺寸过大导致线圈绕组中产生电流小等技术缺陷，提高发电机的电流和功率，使该种发电机的功率达到理想性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种导磁导电体线圈绕组的制造方法，包括：

步骤1、制作骨架底板；

步骤2、制作骨架侧板，将两个骨架侧板焊接或粘接在所述骨架底板的两侧；

步骤3、在所述骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤4、在完成步骤3的骨架底板上依次设置导磁导电层和绝缘材料层，直至达到设计层数和圈数。

其中，所述步骤4可以具体包括：

步骤411、在完成步骤3的骨架底板上缠绕一层线圈绕层或设置一层导电层；

步骤412、在完成步骤411的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤413、在完成步骤412的骨架底板上设置一层导磁材料层；

步骤414、在完成步骤413的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤415、重复执行步骤411～步骤414，直至达到设计层数和圈数。

所述导电层为金属材料层，所述导电层为片状或薄膜状，其厚度大于或等于0.0001毫米，所述片状或薄膜状的导电层上开设有至少一个通孔或通槽，所述通孔或通槽的深度等于所述导电层的厚度，所述通孔或通槽的形状可以是线条形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或曲线形；通孔或通槽内充满绝艳材料。

所述导磁材料层为含有铁或铁合金的材料层，所述导磁材料层为片状或带状，其厚度大于或等于0.0001毫米，所述片状或带状的导磁材料层上开设有至少一个通孔或通槽，所述通孔或通槽的深度等于所述导磁材料层的厚度，所述通孔或通槽的宽度大于或等于0.001毫米，长度大于或等于0.001毫米，所述通孔或通槽的形状可以是线条形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或曲线形；通孔或通槽内充满绝艳材料。

其中，所述步骤4也可以具体包括：

步骤421、在完成步骤3的骨架底板上布置一层铜包导磁材料导体；

步骤422、在完成步骤421的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤423、重复执行步骤421～步骤422，直至达到设计层数和圈数。

所述铜包导磁材料导体包括铜材料、导磁材料和绝缘材料，所述导磁材料被包裹在铜材料内部，所述绝缘材料裹覆在铜材料外部。

所述步骤4之后还包括：从外部向最外层的材料加压，制成平整的表面，在该平整的表面上固定安装导磁材料层。进一步地，所述导磁材料层与发电机的转子磁体的旋转面平行。

在上述技术方案基础上，所述骨架底板由导磁材料制成。所述骨架侧板由低导磁材料制成；所述导磁材料为含有铁或铁合金的材料。

本发明提供了一种导磁导电体线圈绕组的制造方法，通过在线圈绕层与线圈绕层之间设置导磁材料层，有效解决了磁路封闭发电机线圈绕组的径向尺寸过大导致线圈中产生电流小等问题。本发明在线圈绕层与线圈绕层之间设置导磁材料层后，或者设置铜包导磁材料导体后，磁体磁力线切割发电机绕组外部表层的导磁材料层，导磁材料层通磁后磁力线穿过线圈绕层或导电层，无论线圈绕层或导电层有多少层，径向尺寸有多大，由于磁力线总是喜欢在最容易通过的导磁材料中通过，这样导磁材料层像导轨一样引导着磁力线穿过一层层的线圈绕层或导电层到达定子导磁材料，然后再经过其它导磁材料回到磁体中，这样线圈绕组中导体内通过的磁力线不会减少，也不会衰减，线圈绕组中产生的电流不会减小，发电机功率不会下降，实现了发电机大电流、大功率，达到发电机的理想效果。

本发明导磁导电体线圈绕组的制造方法工艺简单，所制备的导磁导电体线圈绕组结构简单，便于制造和维修，可用于中国专利200520032106.6和200610094774.0公开的螺绕圆环磁路封闭发电机、中国专利200710182226.8公开的磁路封闭发电机、中国专利20081021045.6公开的线圈磁路封闭发电机、以及电能耦合和变压器等电力设备，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明导磁导电体线圈绕组的制造方法第一实施例的流程图；

图2为本发明导磁导电体线圈绕组第一实施例中的骨架结构示意图；

图3为本发明导磁导电体线圈绕组第一实施例的结构示意图；

图4为本发明导磁材料层的结构示意图；

图5为本发明导磁导电体线圈绕组的制造方法第二实施例的流程图；

图6为本发明导磁导电体线圈绕组第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明导磁导电体线圈绕组的制造方法第一实施例的流程图，具体包括：

步骤11、制作骨架底板；

步骤12、制作骨架侧板，将两个骨架侧板焊接或粘接在所述骨架底板的两侧；

步骤13、在所述骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤14、在完成步骤13的骨架底板上缠绕一层线圈绕层或设置一层导电层；

步骤15、在完成步骤14的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤16、在完成步骤15的骨架底板上设置一层导磁材料层；

步骤17、在完成步骤16的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤18、重复执行步骤14～步骤17，直至达到设计层数和圈数。

图2为本发明导磁导电体线圈绕组第一实施例中的骨架结构示意图。如图2所示，骨架底板1上焊接或粘接有骨架侧板2，两个骨架侧板2分别设置在骨架底板1的两侧，骨架底板1由导磁材料制成，两个骨架侧板2由低导磁材料制成，导磁材料含有至少一种铁材料，形成本发明导磁导电体线圈绕组中的骨架结构。

图3为本发明导磁导电体线圈绕组第一实施例的结构示意图。如图3所示，本实施例导磁导电体线圈绕组包括骨架、线圈绕层、导磁材料层和绝缘材料层，其中线圈绕层或导电层作为导电性能良好的导电材料，导磁材料层为含有铁或铁合金的材料层，线圈绕层或导电层与导磁材料层一起作为导磁导电层。本实施例导磁导电体线圈绕组的制造方法为：由导磁材料制作骨架底板1，由低导磁材料制作骨架侧板2，并将两个骨架侧板2焊接或粘接在骨架底板1的两侧；首先在骨架底板1包覆一层绝缘材料层4；在绝缘材料层4上缠绕一层线圈绕层或设置一层导电层3，即缠绕一层漆包线绕层或设置一层导电薄膜，然后在线圈绕层或导电层3上再包覆一层绝缘材料层4，之后在绝缘材料层4上再设置一层导磁材料层5，而后在导磁材料层5上再包覆一层绝缘材料层4；绕制多层时，重复以上步骤，即缠绕一层线圈绕层或设置一层导电层3，包覆一层绝缘材料层4，再设置一层导磁材料层5，再包覆一层绝缘材料层4，这样层层缠绕线圈绕层或设置一层导电层3，层层包覆绝缘材料层4和置入导磁材料层5，直至达到设计层数和圈数。本实施例导磁导电体线圈绕组成形时，从外部向最外层的材料加压，制成平整的表面，在该平整的表面上固定安装导磁材料层5，最终制成本实施例导磁导电体线圈绕组。在安装最外部的导磁材料层时，应保证该导磁材料层与发电机的转子磁体的旋转面平行。

图4为本发明导磁材料层的结构示意图。导磁材料层为含有铁或铁合金的材料层，每个导磁材料层5为片状或带状，其厚度大于或等于0.0001毫米，片状或带状的导磁材料层5上开设有至少一个通孔或通槽7，通孔或通槽7的宽度大于或等于0.001毫米，通孔或通槽7的长度大于或等于0.001毫米，显然，通孔或通槽7的深度等于片状或带状的导磁材料层5的厚度，进一步地，通孔或通槽7的形状可以是线条形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或曲线形等形状；通孔或通槽内充满绝艳材料。此外，导电层为金属材料层，每个导电层为片状或薄膜状，其厚度大于或等于0.0001毫米，片状或薄膜状的导电层上开设有至少一个通孔或通槽，通孔或通槽的深度等于片状或薄膜状的导电层的厚度，通孔或通槽的形状可以是矩形、多边形、圆形、椭圆形或曲线形等形状。实际使用中，通孔或通槽内填充有绝缘材料。

图5为本发明导磁导电体线圈绕组的制造方法第二实施例的流程图，具体包括：

步骤21、制作骨架底板；

步骤22、制作骨架侧板，将两个骨架侧板焊接或粘接在所述骨架底板的两侧；

步骤23、在所述骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤24、在完成步骤23的骨架底板上布置一层铜包导磁材料导体；

步骤25、在完成步骤24的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤26、重复执行步骤24～步骤25，直至达到设计层数和圈数。

本实施例的骨架结构与第一实施例相同。图6为本发明导磁导电体线圈绕组第二实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例导磁导电体线圈绕组包括骨架、铜包导磁材料导体和绝缘材料层，其中铜包导磁材料导体包括铜材料、导磁材料和绝缘材料，导磁材料被包裹在铜材料内部，铜材料外部裹覆绝缘材料。本实施例导磁导电体线圈绕组的制造方法为：由导磁材料制作骨架底板1，由低导磁材料制作骨架侧板2，并将两个骨架侧板2焊接或粘接在骨架底板1的两侧；首先在骨架底板1包覆一层绝缘材料层4；在绝缘材料层4上布置一层铜包导磁材料导体6，然后在铜包导磁材料导体6上包覆一层绝缘材料层4；绕制多层时，重复以上步骤，即布置一层铜包导磁材料导体6，再包覆一层绝缘材料层4，这样层层布置铜包导磁材料导体6，层层包覆绝缘材料层4，直至达到设计层数和圈数。本实施例导磁导电体线圈绕组成形时，从外部向最外层的材料加压，制成平整的表面，在该平整的表面上固定安装导磁材料层5，最终制成本实施例导磁导电体线圈绕组。在安装最外部的导磁材料层时，应保证该导磁材料层与发电机的转子磁体的旋转面平行。

经过发明人深入研究表明，磁路封闭发电机的转子旋转时，转子上的磁体随之旋转，磁体磁力线切割发电机线圈绕组外部表层的线圈或导电层，磁力线通过线圈或导电层后到达电机定子的导磁材料。当发电机中线圈绕组的径向尺寸过大时，由于磁力线喜欢在最容易通过的地方通过，因此磁体磁力线离开转子上的磁体后寻找捷径，找最容易通过的地方通过回到磁体中，所以造成发电机内磁体漏磁，这样使线圈绕组中导体内通过的磁力线相应减少，势必造成线圈绕组中产生的电流减小，发电机功率下降。本发明前述实施例提供了一种导磁导电体线圈绕组的制造方法，通过在线圈绕层与线圈绕层之间设置导磁材料层，有效解决了磁路封闭发电机线圈绕组的径向尺寸过大导致线圈中产生电流小等问题。本发明在线圈绕层与线圈绕层之间设置导磁材料层后，或者设置铜包导磁材料导体后，磁体磁力线切割发电机绕组外部表层的导磁材料层，导磁材料层通磁后磁力线穿过线圈绕层或导电层，无论线圈绕层或导电层有多少层，径向尺寸有多大，由于磁力线总是喜欢在最容易通过的导磁材料中通过，这样导磁材料层像导轨一样引导着磁力线穿过一层层的线圈绕层或导电层到达定子导磁材料，然后再经过其它导磁材料回到磁体中，这样线圈绕组中导体内通过的磁力线不会减少，也不会衰减，线圈绕组中产生的电流不会减小，发电机功率不会下降，实现了发电机大电流、大功率，达到发电机的理想效果。

Claims (11)

1.一种导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，包括：

步骤1、制作骨架底板；

步骤2、制作骨架侧板，将两个骨架侧板焊接或粘接在所述骨架底板的两侧；

步骤3、在所述骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤4、在完成步骤3的骨架底板上依次设置导磁导电层和绝缘材料层，直至达到设计层数和圈数。

2.根据权利要求1所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

步骤411、在完成步骤3的骨架底板上缠绕一层线圈绕层或设置一层导电层；

步骤412、在完成步骤411的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤413、在完成步骤412的骨架底板上设置一层导磁材料层；

步骤414、在完成步骤413的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤415、重复执行步骤411～步骤414，直至达到设计层数和圈数。

3.根据权利要求2所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述导电层为金属材料层，所述导电层为片状或薄膜状，其厚度大于或等于0.0001毫米，所述片状或薄膜状的导电层上开设有至少一个通孔或通槽，所述通孔或通槽的深度等于所述导电层的厚度，所述通孔或通槽的形状为线条形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或曲线形；通孔或通槽内充满绝艳材料。

4.根据权利要求2所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述导磁材料层为含有铁或铁合金的材料层，所述导磁材料层为片状或带状，其厚度大于或等于0.0001毫米，所述片状或带状的导磁材料层上开设有至少一个通孔或通槽，所述通孔或通槽的深度等于所述导磁材料层的厚度，所述通孔或通槽的宽度大于或等于0.001毫米，长度大于或等于0.001毫米，所述通孔或通槽的形状为线条形、矩形、多边形、圆形、椭圆形或曲线形；通孔或通槽内充满绝艳材料。

5.根据权利要求1所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：

步骤421、在完成步骤3的骨架底板上布置一层铜包导磁材料导体；

步骤422、在完成步骤421的骨架底板上包覆一层绝缘材料层；

步骤423、重复执行步骤421～步骤422，直至达到设计层数和圈数。

6.根据权利要求5所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述铜包导磁材料导体包括铜材料、导磁材料和绝缘材料，所述导磁材料被包裹在铜材料内部，所述绝缘材料裹覆在铜材料外部。

7.根据权利要求1所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述步骤4之后还包括：从外部向最外层的材料加压，制成平整的表面，在该平整的表面上固定安装导磁材料层。

8.根据权利要求7所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述导磁材料层与发电机的转子磁体的旋转面平行。

9.根据权利要求1～8中任一权利要求所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述骨架底板由导磁材料制成。

10.根据权利要求9所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述导磁材料为含有铁或铁合金的材料。

11.根据权利要求1～8中任一权利要求所述的导磁导电体线圈绕组的制造方法，其特征在于，所述骨架侧板由低导磁材料制成。

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