自粘性漆包線的優(yōu)勢和應(yīng)用

郭海歐

浙江麗水廣播電視大學(xué)(麗水 323000)

早期電視機(jī)和一些微特電機(jī)中使用的形狀復(fù)雜的無骨架線圈，如果使用一般的漆包線來制造是十分困難的。這類電樞線圈制造工藝比較奇特，先要將單個(gè)繞組加工成型，然后把各個(gè)成型繞組組成電樞繞組。單個(gè)繞組成型，以前是在漆包線外表面涂膠粘劑固定在模具上，再經(jīng)烘焙成型的方法，但此法很費(fèi)時(shí)，效率低，而耐熱型復(fù)合涂層自粘性漆包線，能很好滿足這類電機(jī)繞組成型工藝，獲得十分良好的經(jīng)濟(jì)效果，廣泛應(yīng)用于空心杯電機(jī)、自粘線圈、微電機(jī)、電子變壓器、傳感器、電子元件等電子產(chǎn)品的關(guān)鍵部件，并從小型電器電樞向普通電機(jī)電樞和變壓器電樞方面推廣。

1 耐熱型復(fù)合涂層自粘性漆包線及使用特點(diǎn)

自粘性漆包線指的是用它繞制的線圈，可以通過烘培加熱或通電加熱，使外涂粘結(jié)層相互作用，冷卻后線圈自行硬結(jié)成型的一種漆包線。經(jīng)過多年發(fā)展，品種質(zhì)量都有了很大的提高。和普通漆包線相比，它的主要特點(diǎn)是漆膜堅(jiān)韌，拉斷或卷繞時(shí)漆膜完整無損;能耐硫酸、氫氧化鈉等酸、堿浸泡；粘接力強(qiáng)。但是在日益重視環(huán)境保護(hù)的今天，這種漆包線的最大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源、改善環(huán)境污染，并且提高產(chǎn)品質(zhì)量。

和傳統(tǒng)電樞繞組相比，這種漆包線還有個(gè)顯著特點(diǎn)是大大簡化線圈繞組的制造工藝，在許多場合，省略了綁扎、浸漬、清理等繁雜的工序，設(shè)備、電能及勞動力等許多方面獲得節(jié)約，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化、提高產(chǎn)品質(zhì)量。這種漆包線繞制的線圈在120～170℃范圍內(nèi)，經(jīng)半小時(shí)烘培粘合成型；也可以通電發(fā)熱，但由于線徑粗細(xì)不一，施加電壓、電流無法一致，可參照上述溫度范圍或測定在一定電壓、電流下，成型線圈粘結(jié)力，以確定工藝參數(shù)。

從成型單個(gè)繞組的新老工藝比較(表1)，可以看到使用這種漆包線所收獲的經(jīng)濟(jì)效益：一付用通電發(fā)熱方法粘合繞組的模具與十五付烘培方法涂膠粘合繞組的模具生產(chǎn)效率之比達(dá)2：1。若考慮模具數(shù)量，那末，使用自粘性漆包線的效果更突出了。每天的節(jié)能效果也是極為明顯的。

表1 二種工藝生產(chǎn)效率之比較

2 繞組斷面分析

通過制作試驗(yàn)線圈斷面的顯微照相，可以觀察到復(fù)合涂層自粘性漆包線線圈成型后，匝間牢固粘合在一起。由于復(fù)合涂層自粘性漆包線受熱，其外涂成結(jié)層能很好熔融固化，匝間粘結(jié)層互相滲透互相作用，使導(dǎo)線外表面有較多的粘層包復(fù)，導(dǎo)線間沒有明顯的粘合界面存在，這也使導(dǎo)線間的粘合部位應(yīng)力集中減少，從而增強(qiáng)了粘結(jié)強(qiáng)度。

這種自粘性漆包線繞制的無骨架線包、固化后，形成一堅(jiān)硬完整的實(shí)體。從其剖面顯微照相來看，當(dāng)導(dǎo)線緊靠時(shí)，粘合狀況極為良好。

3 自粘性漆包線制造的電機(jī)特點(diǎn)

3.1 電機(jī)特點(diǎn)

以耐熱型復(fù)合涂層自粘性漆包線為繞組制造的一臺電機(jī)，典型電氣參數(shù)見表。數(shù)據(jù)表明，研制的電機(jī)，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)測電機(jī)性能也達(dá)到了國外同類產(chǎn)品水平。

表2 典型電氣參數(shù)

這類線繞盤式電機(jī)，與其它微電機(jī)，特種電機(jī)相比，有其許多獨(dú)特之處，例如：

(1)尺寸緊湊，軸向尺寸小，電樞無鐵芯，轉(zhuǎn)動慣量小，能頻繁起動，控制響應(yīng)好。

(2)這類電機(jī)電感小(由于無鐵芯之緣故)，換向性能好，炭刷壽命可達(dá)有鐵芯電機(jī)的2倍以上，對于無刷電機(jī)，可降低控制元件成本。

(3)出力大，效率高。導(dǎo)體占空率高，可獲得高的出力；采用無鐵芯永磁結(jié)構(gòu)后，電機(jī)無鐵耗和激磁損耗，效率可為有鐵芯電機(jī)的1.2倍。

(4)起動力矩大，機(jī)械特性硬，電機(jī)過載力大；(5)成本低，重量輕。

3.2 電機(jī)考核

電機(jī)制造出來后，經(jīng)權(quán)威單位型式試驗(yàn)檢測，各項(xiàng)性能指標(biāo)完全達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，而且，滿載連續(xù)運(yùn)行500小時(shí)無故障。

將五臺樣機(jī)，分別安裝在五輛電動自行車上，經(jīng)各種道路(柏油路、水泥路、石子路、鄉(xiāng)間小路及市內(nèi)橋梁)和不同氣候條件下行駛，續(xù)駛均在1 500Km以上，電機(jī)運(yùn)行正常，未出現(xiàn)任何故障，有的已續(xù)駛4 000公里以上。此外，該電機(jī)在其他機(jī)械設(shè)備上試用后，也獲得良好效果。

3.3 電樞考核

電樞是電機(jī)的心臟部分，電樞的可靠性，是電機(jī)可靠性的主要依賴所在。對電樞再作1000h/130℃的連續(xù)老化考驗(yàn)后，電樞完好無損，仍然完全滿足電機(jī)的各項(xiàng)性能要求。電樞使用的耐熱型復(fù)合涂層自粘性漆包線能夠經(jīng)受住所有考驗(yàn)，是電樞質(zhì)量能經(jīng)受住以上考驗(yàn)的主要關(guān)鍵。

電樞經(jīng)130℃，1 000h連續(xù)老化前后的潮濕試驗(yàn)結(jié)果見表3，其對地絕緣電阻值均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國標(biāo)要求(≥1M?)。此外，二次耐潮試驗(yàn)結(jié)束，分別經(jīng)375V電壓強(qiáng)度試驗(yàn)無擊穿，繞組匝間無短路、斷落。

表3 潮濕試驗(yàn)結(jié)果

由上可見自粘性漆包線完全適合于盤式電機(jī)性能要求，而且又非常適合于這類電機(jī)繞組的制造工藝之特點(diǎn)，大大縮短了電樞制造周期。此外由于自粘性漆包線具有良好的粘結(jié)力，用在的杯型電樞電機(jī)和其它一些控制電機(jī)上，將為這些的電機(jī)制造工藝提供很大方便。

4 結(jié)語

耐熱型復(fù)合涂層自粘性漆包線，以烘培加熱或通電加熱方式，使自粘性層迅速粘合，冷卻后牢固成型，以及它的一系列優(yōu)異性能，使它非常適合于某些有特殊工藝要求的微特電機(jī)制造。它具有制造工藝簡單、省時(shí)，節(jié)能，環(huán)保，電機(jī)性能良好，達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平。隨著耐熱型復(fù)合涂層自粘性漆包線的應(yīng)用從小型控制電機(jī)向大型電機(jī)和變壓器的發(fā)展，它將越來越顯示出廣闊的市場前景。

[1]楊志青.國外復(fù)合涂層漆包線發(fā)展概況[J].電線電纜 1997,04.