一種能產生瞬態強磁場的線圈的製作方法
2023-07-02 22:27:31 2
專利名稱：一種能產生瞬態強磁場的線圈的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電感線圈，更確切地說是涉及一種繞在非磁性線圈骨架上的線圖。
在科技、工業、醫療領域，經常需要使用一種可產生瞬態強磁場的線圈，線圈在瞬間加有千伏以上的高壓，流過數千安培峰值的電流，從而產生瞬態脈衝強磁場，要求線圈具有耐高壓、溫升小、換能效率高的特性。按常規方法製作線圈，一般採用銅線，用分層平繞等方法繞制，層間電壓較高，層與層之間不易整齊排列，引出線絕緣處理較困難，在上述高電壓大電流衝擊下工作，溫升過高，因而不能滿足這種使用條件。
本發明的目的在於設計一種高效的耐高壓、耐大電流衝擊，具有低直流內阻且外形精巧的電感線圈。
背景材料蘇聯專利SU672659和SU920863的線圈，繞制線圈的導線雖採用帶狀導線，但就其發明目的而言都是為了改善電感線圈的頻率特性。
背景材料美國專利US3661342的線圈，繞線骨架上固定有精心設計的絕緣隔板，從而在繞線骨架上形成若干繞線空間，但它的發明主題是為了線圈的連接與引線。
背景材料中國專利CN87104150，涉及一種扁平三角形線圈，發明的特點在於採用放電機械加工法切割卷制金屬箔體，形成扁平線圈。
本發明所涉及的能產生瞬態強磁場的線圈外形為扁平圓環形，其基本構件及其特徵是具有低直流電阻耐大電流的金屬導線，如帶狀扁平金屬導線或直徑較大的圓形金屬導線;用非磁性材料製作的圓環形繞線骨架，其外周表面上開有螺旋形凹槽，凹槽的橫切面形狀同金屬導線的橫切面的形狀一致;開有固定小孔的圓環形絕緣隔板和一個用絕緣材料製作的定位小棒，線圈的製作過程是將至少一塊圓環形絕緣隔板套在圓環形繞線骨架上，將繞線骨架分隔成兩個繞線空間;取金屬導線總長的中間部分嵌入圓環形繞線骨架外周表面的螺旋形凹槽內，先形成線圈中間匝的一部分;金屬導線從圓環形繞線骨架的螺旋形凹槽的兩個槽頭分別沿順時針、逆時針兩個方向自然疊繞在繞線骨架的二個繞線空間內，即在兩個繞線空間上的同一線圈的對繞，形成一個線圈的二個繞線部分;將絕緣定位小棒插入絕緣隔板上的固定小孔內，將從順、逆時針兩個方向對繞來的金屬導線相向折彎別在定位小棒上，將線圈引出線固定;繞好的線圈經加熱、真空下環氧樹脂浸漬封固、固化，形成線圈產品。
下面結合附圖詳細說明本發明的技術。
圖1、圓環形繞線骨架正視圖。
圖2、圓環形繞線骨架平面視圖。
圖3、絕緣隔板平面視圖。
圖4、絕緣定位小棒正視圖。
圖5、線圈構件裝配示意圖。
圖6、線圈成品的外形示意圖。
圖1、圖2為外周表面上開有螺旋形凹槽的圓環形繞線骨架的平面視圖和正視圖。圓環形繞線骨架B，採用非磁性材料如纖維環氧棒，圓環的外徑為2，內徑為1，高度為2n2，圓環的外周表面上開有一個深度為d，寬度為n1，線長度為1的螺旋形凹槽N。實施中，若採用帶狀扁平金屬導線，則n1為帶狀扁平金屬導線的寬度(或略大於導線寬度)，d為導線厚度(或大於導線厚度)，若採用較粗的圓形金屬導線，則n1、d均為導線線徑(或略大於導線線徑)，此時的凹槽橫切面將分別呈矩形或U形，圖中給出1為半個圓環形繞線骨架的外周長。
圖3為絕緣隔板的平面視圖，可包括三塊形狀、尺寸、材料完全相同的絕緣隔板A1、A2、A3，例如玻璃纖維絲光板，帶有手柄H或不帶手柄H(H1、H2、H3)的圓環板(附圖給出的是帶有手柄的絕緣隔板平面視圖)，圓環板的內徑為3，實施中可略大於繞線骨架的外徑2或一致，在圓環板上或手柄上的任一位置處開有固定小孔M1、M2、M3，直徑為4，實施中可取4為絕緣定位小棒的直徑或略大於該直徑。
圖4為定位小棒正視圖，定位小棒C用絕緣材料如玻璃棒製作，外形為圓柱體，實施中取圓柱體長為圓環形繞線骨架B的高度2n2或略大於2n2，直徑為絕緣隔板A上固定小孔M的直徑4或略小於4。
圖5為線圈構件裝配示意圖，即三塊絕緣隔板A1、A2、A3與繞線骨架B、帶狀扁平導線D及定位小棒C的裝配，將三塊絕緣隔板A1、A2、A3套在繞線骨架B上，使A1、A3貼近B的上、下圓環面A2位於圓環B的中間位置，(上述步驟也可只取一塊絕緣隔板A2)，用金屬夾板將繞線骨架B夾緊固定，絕緣隔板A1、A2、A3或僅有A2將繞線骨架B分隔成兩個繞線空間P1和P2，將金屬導線例如漆包銅帶或漆包粗銅線D，從絕緣隔板A2的內環穿過，取銅帶或銅線總長的中間部分嵌入繞線骨架B外周表面的螺旋形凹槽N內，首先形成線圈的中間半匝，銅帶或銅線D在凹槽N的兩個槽頭分別自然地從順時針、逆時針兩個方向對繞，在兩個繞線空間P2、P1內各疊繞若干匝，此時絕緣隔板A2的位置也相對固定。將定位小棒C插入絕緣隔板A1、A2、A3(或僅有A2)的固定小孔M1、M2、M3內，從順時針、逆時針兩個方向對繞來的線圈出頭D分別折彎別在定位小棒C上，由於D本身的剛度和定位小棒C的作用，即起到了引出線定位的作用，將繞制好的線圈經加熱，環氧樹脂真空浸漬封固、環氧固化後，拆除金屬夾具，即得到線圈產品，將線圈引出線焊接在電纜線上，再套上橡皮套管。從實施例可知，帶手柄的絕緣隔板更有利於引出線的固定及絕緣處理。
圖6為線圈產品的外形示意圖，線圈引出線為1、2。
按本發明技術所實施的線圈，結構緊湊、形狀整齊，堅固耐用，繞制方便，由於匝間電壓小，因此整體耐壓高，在數千安培脈衝電流的連續衝擊下，無過熱現象，引出線的固定及絕緣處理均很方便。
本發明的應用實施例之一是用作醫療設備磁刺激器的刺激線圈，也稱刺激頭，磁刺激器內的高壓儲能電容在設備內電子開關的控制下，向刺激線圈瞬態放電，線圈產生瞬態強磁場脈衝，作用於人體神經傳導系統，用於疾病診斷或康復治療。
本發明的應用實施例之二是用作工業、科技等領域的磁性記錄載體上信息的快速抹除，利用瞬態強磁場快速地抹去諸如錄音磁帶、錄像磁帶、計算機磁碟上所記錄的信息。
權利要求
1.一種能產生瞬態強磁場的電感線圈，包括非磁性繞線骨架，具有低直流電阻耐大電流的金屬導線和將繞線骨架分隔成繞線空間的絕緣隔板，其特徵在於a)圓環形繞線骨架的外周表面上開有螺旋形凹槽，b)開有固定小孔、帶手柄或不帶手柄的圓環形絕緣隔板，c)還包括有圓柱形絕緣定位小棒。
2.一種能產生瞬態強磁場的電感線圈的製作方法，其特徵在於將圓環形絕緣隔板套在圓環形繞線骨架上，將繞線骨架分隔為兩個繞線空間;取金屬導線的中間部分嵌入圓環形繞線骨架外周表面的螺旋形凹槽內，先形成線圈中間匝的一部分;金屬導線從圓環形繞線骨架的螺旋形凹槽的兩個槽頭分別沿順時針、逆時針兩個方向自然疊繞在繞線骨架的二個繞線空間內，形成一個線圈的二個繞線部分;絕緣定位小棒插入絕緣隔板上的固定小孔內，將從順、逆時針兩個方向對繞來的金屬導線折彎別在定位小棒上，固定線圈引出線;繞好的線圈經加熱、環氧樹脂真空浸漬封固、固化形成線圈產品。
3.根據權利要求1所述的一種能產生瞬態強磁場的線圈，其特徵在於所述圓環形繞線骨架外周表面上的螺旋形凹槽的橫切面形狀與金屬導線橫切面的形狀一致。
全文摘要
本發明涉及一種電感線圈，為達到耐高壓、耐大電流衝擊、溫升小、能產生瞬態強磁場的目的而設計。包括金屬導線，開有固定小孔的圓環形絕緣隔板，外周表面開有螺旋形凹槽的圓環形繞線骨架和一個絕緣定位小棒。至少一塊絕緣隔板將繞線骨架分隔成二個繞線空間，線圈中間匝先嵌入螺旋形凹槽內，其餘匝從順、逆時針兩個方向對繞，疊繞在兩個繞線空間內，定位小棒插入固定小孔，引出線別在小棒上，經樹脂真空浸漬封固而成。
文檔編號H01F41/04GK1045002SQ9010125
公開日1990年8月29日 申請日期1990年3月15日 優先權日1990年3月15日
發明者張東寧, 宋亦平, 戚湘田 申請人:中國康復研究中心康復工程研究所