專利名稱：一種固化一體的氧化膜鋁線電磁線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電磁線圈。
背景技術(shù)：
氧化膜鋁線用于制造低壓電器的繞組線圈在國(guó)內(nèi)已有幾十年的歷史，因其有良好的耐高溫性、導(dǎo)熱散熱性和不老化等優(yōu)點(diǎn)，深受廣大用戶青睞。但是，能夠成功使用的企業(yè)幾乎為零。其不能夠成功使用的原因是1、線圈制作過程中的損壞。2、線圈通電使用中形成的震動(dòng)磨損，使產(chǎn)品失效。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是杜絕工作狀態(tài)下的震動(dòng)磨損而導(dǎo)致電磁線圈匝 間短路的現(xiàn)象，提供一種耐溫高、效能高、壽命長(zhǎng)、安全可靠的低壓電器用氧化膜鋁線電磁線圈。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案本實(shí)用新型由鋁線呈矩陣式排列纏繞而構(gòu)成，每根鋁線外附著一層氧化膜，相鄰的氧化膜鋁線之間固結(jié)為一體。所述的鋁線為鋁圓線、鋁扁線或鋁扁帶。鋁線呈矩陣式排列纏繞而構(gòu)成圓柱型、橢圓柱型或矩形柱體的電磁線圈。采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型，將氧化膜鋁線經(jīng)緊密纏繞排列，制作成線圈，該緊密纏繞排列方法沒有損傷較薄氧化膜絕緣層，是國(guó)內(nèi)唯一首創(chuàng)的；且排列的氧化膜鋁線線圈，內(nèi)部匝間經(jīng)粘結(jié)材料粘結(jié)，然后固結(jié)為一體。從而帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是1、耐高溫。解決了低壓電器繞組線圈，使用普通絕緣材料玻璃絲包線，在高于200 V的工況條件下不能使用的問題。本實(shí)用新型氧化膜鋁線線圈的耐高溫性能提高100度，可以在300度以下的工況場(chǎng)合正常使用。2、高效節(jié)能。氧化膜鋁線的氧化膜絕緣層只有幾個(gè)微米，且導(dǎo)熱散熱能力與鋁導(dǎo)體基本相同，經(jīng)緊密繞制，匝間緊密接觸，通電工作時(shí)產(chǎn)生的高溫?zé)崃客ㄟ^層間傳遞，快速散發(fā)，使電磁線圈處于低溫狀態(tài)下工作；工作溫度低，材料電阻小，線圈電磁感應(yīng)強(qiáng)，工作效率高，從而節(jié)能高效。

圖I為本實(shí)用新型矩形電磁線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中A-A向剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖I、圖2所示，本實(shí)用新型由鋁線I呈矩陣式排列纏繞而構(gòu)成，每根鋁線I外附著一層氧化膜2，相鄰鋁線I之間的氧化膜2固結(jié)為一體。需要說(shuō)明的是，上述的氧化膜2為三氧化二鋁氧化膜，鋁線I為鋁圓線、鋁扁線或鋁扁帶，二者構(gòu)成的電磁線圈的形狀為圓柱體、橢圓柱體或矩形柱體。而外附著的一層氧化膜2，隨鋁線I截面變化而變化。為驗(yàn)證本實(shí)用新型的效果，特做如下實(shí)驗(yàn)?zāi)壳?，鋁質(zhì)低壓電器繞組線圈所使用的絕緣材料在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，主要是采用玻璃絲包鋁線為主，其次是漆包鋁線，氧化膜鋁線應(yīng)用的量非常小。以用玻璃絲包線做線圈，與氧化膜鋁線做線圈的產(chǎn)品特點(diǎn)，為比較對(duì) 象進(jìn)行對(duì)比，其各自性能如下I)、電氣性能氧化膜鋁線單面絕緣層耐擊穿電壓150V以上；玻璃絲包線單面絕緣層耐擊穿電壓500V以上；低壓電器繞組線圈的單面耐擊穿電壓要求是50V以下，氧化膜鋁線完全滿足其要求。2)、耐高溫性能氧化膜鋁線的絕緣層是鋁導(dǎo)體自身生成的“三氧化二鋁”，耐高溫2050°C，鋁導(dǎo)體的熔點(diǎn)溫度就代表著氧化膜鋁線的耐溫等級(jí)級(jí)別，一般是540°C以下，氧化膜層是無(wú)機(jī)絕緣，絕緣層不老化；玻璃絲包線的耐溫等級(jí)是180°C，線圈的工作溫度不能超過180°C，而且線圈在高溫狀態(tài)下工作，玻璃絲的老化速度是隨著溫度的上升，加倍的老化。3)、線圈的導(dǎo)熱散熱性能氧化膜鋁線的絕緣層——氧化膜層，單面厚度只有0.006毫米左右，其厚度可以忽略不計(jì)，導(dǎo)熱散熱能力與鋁導(dǎo)體基本相同。玻璃絲包線的絕緣層——玻璃絲線，在鋁導(dǎo)體上包裹厚度是0. 3^0. 4毫米，就象是加了一層保溫層，導(dǎo)熱散熱能力很差。而線圈的散熱效果越好，線圈的工作溫度越低，線圈導(dǎo)體的電阻值就越小，電阻值越小，線圈的電磁感應(yīng)就越強(qiáng)，電器的工作效率就越高。實(shí)驗(yàn)實(shí)例以二臺(tái)相同型號(hào)的電磁鐵吸盤為例，進(jìn)行功率參數(shù)對(duì)比測(cè)試。電磁鐵吸盤在通電工作一樣長(zhǎng)的時(shí)間時(shí)(一般通電24小時(shí))，玻璃絲包線制造的電磁鐵吸盤的內(nèi)部溫度是186°C;氧化膜鋁線制造的電磁鐵吸盤的內(nèi)部溫度是151 °C，用溫度參數(shù)計(jì)算電阻值，再換算到功率，用氧化膜鋁線做的電磁鐵吸盤與用玻璃絲包線做的電磁鐵吸盤相比，功率提高25%，充分體現(xiàn)出氧化膜鋁線良好的散熱效果及功效。同時(shí)，也節(jié)約材料。一是玻璃絲包線的絕緣層占該材料的10%，而氧化膜鋁線的絕緣層占自身的重量可以忽略不計(jì)；二是，實(shí)驗(yàn)相比后溫度相差35°C，鋁線的電阻值是隨著溫度的變化而變化的，每一度溫度差別，其溫度修正系數(shù)是0.0041，那么，35 (0C) X0. 0041/°C =0. 1435，也就是說(shuō)降溫35°C，線圈的電阻值減少14. 35%，可以等同于多通過14. 35%電流，增大14. 35%功率，同時(shí)，也可以說(shuō)是減少14. 35%的鋁線材料，那么，14. 35%鋁線+ 10%的玻璃絲絕緣重量=24. 35%，也可以說(shuō)采用氧化膜鋁線相比采用玻璃絲包鋁線，至少可以節(jié)約24. 35的材料，或者說(shuō)減少24. 35%的體積。如果，工況溫度達(dá)到250°C以上，相比于玻璃絲包線降溫效果將更加明顯，其電磁線圈的功效也將更加突出。4)線圈制造工藝性氧化膜鋁線由于絕緣層太薄，在沒有粘結(jié)固化的情況下，工作狀態(tài)中的震動(dòng)磨損，會(huì)導(dǎo)致匝間短路而使線圈失效。玻璃絲包線由于絕緣層較厚，不容易磨損發(fā)生匝間短路現(xiàn)象，線圈失效基本不會(huì)發(fā)生。綜合以上對(duì)比分析，只要在線圈制造工藝方面做到氧化膜鋁線線圈匝間緊繞、粘結(jié)、固化，就能夠杜絕因工作狀態(tài)下的震動(dòng)磨損，導(dǎo)致的匝間短路而使線圈失效現(xiàn)象發(fā)生，并且能夠充分的發(fā)揮氧化膜鋁線的導(dǎo)熱散熱性、耐高溫性和經(jīng)久耐用的優(yōu)點(diǎn)，把氧化膜鋁線絕緣層簿這個(gè)致命的缺點(diǎn)，通過緊繞、粘結(jié)固化處理(這種工藝制造的電磁鐵吸盤在鋼鐵企業(yè)已經(jīng)試用一年了，其使用性能穩(wěn)定，功效顯著)變?nèi)秉c(diǎn)為優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，使低壓電器繞組線圈的性能，通過使用氧化膜鋁線，得到了很大的提高。·
權(quán)利要求1.一種固化一體的氧化膜鋁線電磁線圈，它由鋁線(I)呈矩陣式排列纏繞而構(gòu)成，其特征在于每根鋁線(I)外附著一層氧化膜(2)，相鄰的氧化膜鋁線之間固結(jié)為一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固結(jié)一體的氧化膜鋁線電磁線圈，其特征在于所述的鋁線(I)為鋁圓線、鋁扁線或鋁扁帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的固結(jié)一體的氧化膜鋁線電磁線圈，其特征在于鋁線(I)呈矩陣式排列纏繞而構(gòu)成圓柱型、橢圓柱型或矩形柱體的電磁線圈。
專利摘要一種固化一體的氧化膜鋁線電磁線圈，它由鋁線呈矩陣式排列纏繞而構(gòu)成，每根鋁線外附著一層氧化膜，相鄰的氧化膜鋁線之間固結(jié)為一體。本實(shí)用新型將氧化膜鋁線經(jīng)緊密纏繞排列，制作成線圈，該緊密纏繞排列方法沒有損傷較薄氧化膜絕緣層，是國(guó)內(nèi)唯一首創(chuàng)的；且排列的氧化膜鋁線線圈，內(nèi)部匝間經(jīng)粘結(jié)材料粘結(jié)，然后固結(jié)為一體。從而帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是1、耐高溫。解決了低壓電器繞組線圈，使用普通絕緣材料玻璃絲包線，在高于200℃的工況條件下不能使用的問題。本實(shí)用新型氧化膜鋁線線圈的耐高溫性能提高100度，可以在300度以下的工況場(chǎng)合正常使用。2、高效節(jié)能。
文檔編號(hào)H01B3/02GK202512982SQ20122012194
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者陳保良 申請(qǐng)人:陳保良