CN216250228U - 一种磁悬浮电磁铁线圈 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁悬浮电磁铁线圈，包括：模芯；绕制在模芯上形成线圈结构的薄膜导线；填充于绕制的薄膜导线之间的浸渍漆层；半叠包绕制于线圈结构上的云母带层；半叠包绕制于云母带层的外表面的薄膜带层；设于薄膜带层的外表面的浸渍树脂层和绝缘灌封树脂层。本申请中采用薄膜导线作为绕制线圈结构的导线，在高频率的供电条件下，满足耐电晕的要求；利用浸渍漆层、云母带层以及薄膜带层较好的绝缘性能提升整个线圈的绝缘性能且提升整个线圈的结构强度；并且在薄膜带层外表面设置浸渍树脂层和灌封树脂层，进一步提升磁悬浮电磁铁线圈整体的绝缘性能，从而延长磁悬浮电磁铁线圈的使用寿命，降低安全隐患，有利于磁悬浮电磁铁线圈的广泛应用。

Description

一种磁悬浮电磁铁线圈

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，特别是涉及一种磁悬浮电磁铁线圈。

背景技术

磁悬浮线圈是磁悬浮列车、磁悬浮轴承等依据磁悬浮技术设计形成的设备中的关键部件之一。以磁悬浮列车为例，磁悬浮列车因穿行距离远跨越地域广，往往需要在多种不同地域环境中工作。同样的对于其他利用磁悬浮线圈工作的工业设备和器件，往往也需要适应于较为复杂的工作环境，相应的对磁悬浮线圈的耐候性要求也就相对较高。

但目前常规的磁悬浮线圈随着使用时间的延长，都不可避免的容易出现鼓包、开裂及分层等现象，对使用磁悬浮线圈的器件和设备都造成较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种磁悬浮电磁铁线圈，能够在一定程度上提升线圈的绝缘性和整体结构强度，延长线圈使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种磁悬浮电磁铁线圈，包括：

模芯；

绕制在所述模芯上形成线圈结构的薄膜导线；

填充于绕制的薄膜导线之间的浸渍漆层；

半叠包绕制于所述线圈结构上的云母带层；

半叠包绕制于所述云母带层的外表面的薄膜带层；

设于所述薄膜带层的外表面的浸渍树脂层和绝缘灌封树脂层。

在本申请的一种可选地实施例中，所述薄膜导线包括导线和绕包烧结于所述导线表面的薄膜层。

在本申请的一种可选地实施例中，所述薄膜层厚度为0.105mm～0.12mm。

在本申请的一种可选地实施例中，所述云母带层的厚度为0.2mm～0.4mm。

在本申请的一种可选地实施例中，所述薄膜带层为厚度为0.025mm～0.05mm的绝缘薄膜带。

在本申请的一种可选地实施例中，所述灌封树脂层的厚度为0.75mm～1.25mm。

在本申请的一种可选地实施例中，所述灌封树脂层为阻燃树脂层。

在本申请的一种可选地实施例中，还包括设置在所述薄膜带层和所述浸渍树脂层之间的无碱玻璃丝带。

本实用新型所提供的一种磁悬浮电磁铁线圈，包括：模芯；绕制在模芯上形成线圈结构的薄膜导线；填充于绕制的薄膜导线之间的浸渍漆层；半叠包绕制于线圈结构上的云母带层；半叠包绕制于云母带层的外表面的薄膜带层；设于薄膜带层的外表面的浸渍树脂层和灌封树脂层。

本申请中采用薄膜导线作为绕制线圈结构的导线，相对于普通的漆包线结构而言，能够在高频率的供电条件下，满足耐电晕的要求。在此基础上通过填充于薄膜导线之间的浸渍漆层、绕制于薄膜导线外表面的云母带层、薄膜带层相结合，提升线圈整体的绝缘性能的同时增强线圈整体的结构强度；还利用浸渍树脂层和灌封树脂层进一步增强线圈整体的绝缘性，使得磁悬浮电磁铁线圈整体的绝缘性能和结构强度均得到较大的提升，从而能够更好的适应各种工作环境，从而延长磁悬浮电磁铁线圈的使用寿命，并降低磁悬浮电磁铁线圈的安全隐患，有利于磁悬浮电磁铁线圈的广泛应用。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的磁悬浮电磁铁线圈的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的磁悬浮电磁铁线圈的局部剖面结构示意图。

具体实施方式

目前常规的磁悬浮电磁铁线圈中的线圈一般都通过漆包线绕制而成，对于漆包线作为导线的磁悬浮电磁铁线圈在磁悬浮列车等通过斩波器供电的设备中，在斩波器30kHz左右的脉冲供电条件下，普通漆包线不能满足耐电晕使用要求，会导致绝缘提前失效，进而影响整个磁悬浮电磁铁线圈的正常使用，并严重影响磁悬浮电磁铁线圈的使用寿命。

磁悬浮电磁铁线圈的电源是直流电，现有技术方案认为其波形为连续波形，对线圈绝缘未加重视，本申请中考虑到在电源为高频斩波供电的情况下，其输出电压为一系列脉冲，应当重视电磁铁线圈的匝间绝缘，并考虑电晕问题。为此本申请提出使用耐电晕薄膜导线代替普通漆包线作为线圈导线，能够在一定程度上提升磁悬浮电磁铁线圈的使用寿命。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，图1为本申请实施例提供的磁悬浮电磁铁线圈的结构示意图，图2为本申请实施例提供的磁悬浮电磁铁线圈的局部剖面结构示意图，该磁悬浮电磁铁线圈可以包括：

模芯1；

绕制在模芯1上形成线圈结构的薄膜导线2；

填充于绕制的薄膜导线2之间的浸渍漆层3；

半叠包绕制于线圈结构上的云母带层4；

半叠包绕制于云母带层4的外表面的薄膜带层5；

设于薄膜带层5的外表面的浸渍树脂层6和灌封树脂层7。

需要说明的是，本实施例中的薄膜导线2可以采用薄膜层和导线通过高温绕包烧结于一体的耐电晕的导线结构。该薄膜层可以采用聚四氟乙烯等具有较好绝缘性能且能够耐电晕的材料形成的膜层，薄膜层的单边厚度可以为0.105mm～0.120mm。

薄膜层与导线为一体化结构使得薄膜导线2的绝缘层连续性好，耐电压冲击性能好，尤其在斩波器30kHz左右的脉冲供电条件下，能够满足普通漆包线所不能满足的耐电晕使用要求。且相对于普通的漆包线而言，薄膜导线2还具有表面的薄膜层韧性好，工艺操作过程不易损伤等优点。

显然，薄膜导线2绕制于模芯1上，一般需要绕制多层薄膜导线2，形成多匝线圈绕组，而相邻层或者相邻匝的薄膜导线2之间显然并不能毫无间隙的贴合。为此保证相邻层或者相邻匝的薄膜导线2之间的绝缘性能，可以在薄膜导线2之间的间隙中填充浸渍漆层3。

在实际生产制备中，可以每绕制完成一层薄膜导线2，即可在薄膜导线2上间涂刷浸渍漆进行匝间固化，使得浸渍漆层3充分填充薄膜导线2之间的间隙。显然该浸渍漆层3可以是具有良好绝缘性能的漆层，在薄膜导线2之间的间隙中填充该浸渍漆层3，既能够使得薄膜导线2间具有较好的绝缘性，又能够增强薄膜导线2绕制成的线圈结构一体化结构强度。

在薄膜导线2完全绕制完成，并完成匝间固化之后即可形成完整的线圈结构。对线圈结构整体采用云母带进行半叠包绕制从而使得线圈结构的外表面绕制形成云母带层4；由于云母带层4优异的绝缘性能，显著提高了磁悬浮电磁铁线圈整体绝缘强度。该云母带层4的厚度可以为0.2mm～0.4mm。

在完成对线圈结构外表面的云母带层4的绕制之后，可以在云母带层4的外表面进一步地的外叠包形成一层薄膜带，在云母带层4的外表面形成薄膜带层5，从而进一步地增强整个磁悬浮电磁铁线圈的结构强度和绝缘性能。该薄膜带层5可以为厚度为0.025mm～0.05mm的绝缘薄膜带。该薄膜带层5具体可以采用聚酯绝缘带层，例如聚酰亚胺薄膜带等形成的带层结构。还有其他类似的绝缘带状材料，对此本实施例中不一一列举。

在完成薄膜带层5的绕制的基础上，还可以进一步地在薄膜带层5的外表面设置浸渍树脂层6，为了保证良好的浸渍效果，可以在浸漆罐中进行真空浸渍将内部空气隙填满，随后烘干脱模。

当然，为了进一步地提升磁悬浮电磁铁线圈的整体强度，还可以在浸渍树脂层6和薄膜带层5之间进一步地增加无碱玻璃丝带层，同样可以采用半叠包绕制于薄膜带层5的外表面。

进一步地，在完成浸渍树脂层6的设置，并进行烘干脱模之后，即可在浸渍树脂层6外表面进一步地设置灌封树脂层7，该灌封树脂层7可以采用阻燃树脂层，厚度可以为0.75mm～1.25mm，可以应用于防火要求高的特殊场合。灌封树脂层7设置完成，即可形成完整的磁悬浮电磁铁线圈。

结合上述论述，本申请中的磁悬浮电磁铁线圈采用薄膜烧结导线形成的薄膜导线，并绕包云母带层、薄膜带层以及整体灌封树脂层组合的结构形式，绝缘性能优异，耐工艺损伤，提高了产品的可靠性和寿命；避免了以往技术方案中单纯依靠绝缘绕包以及单纯依靠灌封注胶方案，导致线圈整体结构强度不足的问题。

在此基础上，线圈中的各层绝缘带层、浸渍层的厚度均在1.5mm以内，使得线圈整体绝缘结构紧凑，绝缘厚度减小，散热路径缩短，散热能力增加，磁悬浮电磁铁线圈可以通过更大的电流同时降低线圈匝数，保证了悬浮力的同时，减小了导线的用量，总重量降低，悬浮力密度提高，进而在降低绝缘厚度的基础上提高绝缘可靠性。

综上所述，本申请中采用薄膜导线作为绕制线圈结构的导线，相对于普通的漆包线结构而言，能够在高频率的供电条件下，满足耐电晕的要求。通过填充于薄膜导线之间的浸渍漆层、绕制于薄膜导线外表面的云母带层、薄膜带层相结合，提升线圈整体的绝缘性能的同时增强线圈整体的结构强度；并且在薄膜带层外表面进一步设置浸渍树脂层和灌封树脂层，进一步地提升磁悬浮电磁铁线圈整体的绝缘性能，从而延长磁悬浮电磁铁线圈整体的使用寿命，并降低磁悬浮电磁铁线圈的安全隐患，有利于磁悬浮电磁铁线圈的广泛应用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，包括：

模芯；

绕制在所述模芯上形成线圈结构的薄膜导线；

填充于绕制的薄膜导线之间的浸渍漆层；

半叠包绕制于所述线圈结构上的云母带层；

半叠包绕制于所述云母带层的外表面的薄膜带层；

设于所述薄膜带层的外表面的浸渍树脂层和灌封树脂层。

2.如权利要求1所述的磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，所述薄膜导线包括导线和绕包烧结于所述导线表面的薄膜层。

3.如权利要求2所述的磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，所述薄膜层的厚度为0.105mm～0.12mm。

4.如权利要求1所述的磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，所述云母带层的厚度为0.2mm～0.4mm。

5.如权利要求1所述的磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，所述薄膜带层为厚度为0.025mm～0.05mm的绝缘薄膜带。

6.如权利要求1所述的磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，所述灌封树脂层的厚度为0.75mm～1.25mm。

7.如权利要求6所述的磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，所述灌封树脂层为阻燃树脂层。

8.如权利要求1所述的磁悬浮电磁铁线圈，其特征在于，还包括设置在所述薄膜带层和所述浸渍树脂层之间的无碱玻璃丝带层。

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