一種組合式并聯(lián)線圈的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種組合式并聯(lián)線圈，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的同軸線圈體和線圈，所述的線圈分別緊密繞制在所述的線圈體外壁上，其特征在于：所述的組合式并聯(lián)線圈還包括連接盤，所述的同軸線圈體按由小到大順序從里向外嵌套安裝在所述的連接盤上。本發(fā)明提出的組合式并聯(lián)線圈，線圈采用并聯(lián)繞制的方式，保證每層同軸，線圈可根據(jù)溫度、強(qiáng)度以及絕緣的要求分別設(shè)計(jì)各層線圈的匝數(shù)及線徑，實(shí)現(xiàn)線圈的高強(qiáng)度，耐溫升，耐絕緣的綜合特性，從而一一解決以上傳統(tǒng)線圈存在的問(wèn)題；另外，各同軸線圈體可以拆卸并根據(jù)需要重新組裝進(jìn)行不同參數(shù)和結(jié)構(gòu)的科研工作，實(shí)現(xiàn)材料的重復(fù)利用。綜上，本發(fā)明將使脈沖功率線圈的設(shè)計(jì)得到徹底的創(chuàng)新。
【專利說(shuō)明】一種組合式并聯(lián)線圈
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于脈沖功率線圈領(lǐng)域，尤其涉及一種組合式并聯(lián)線圈。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]脈沖功率線圈在當(dāng)代軍事、科研和航天發(fā)射等領(lǐng)域有著不可或缺的重要作用，其性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備的工作效率，例如脈沖強(qiáng)磁場(chǎng)所用線圈必須滿足高強(qiáng)度、溫升小、磁場(chǎng)集中的要求，而線圈炮中的線圈首先要滿足高強(qiáng)度、磁場(chǎng)集中的特點(diǎn)，溫升要求相對(duì)較小。雖然選用優(yōu)質(zhì)材料進(jìn)行線圈優(yōu)化設(shè)計(jì)也是提高線圈性能的一個(gè)方法，但在此之前，線圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作用更大，應(yīng)當(dāng)首先予以考慮。
[0004]傳統(tǒng)的線圈繞制方法很簡(jiǎn)單直接，即從固定裝置一頭開(kāi)始緊密纏繞，一層繞完直接換方向往回繞，以此類推，直至完成。這樣的結(jié)構(gòu)會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題:
(O由于采用I根導(dǎo)線繞制線圈，整個(gè)線圈的電流分布基本是均勻的，但是線圈越大，內(nèi)層線圈散熱越困難，造成線圈內(nèi)部溫升過(guò)高；
(2)由于整個(gè)線圈的電流分布基本是均勻的，而磁場(chǎng)分布不同，線圈內(nèi)側(cè)磁場(chǎng)數(shù)值最大，因此內(nèi)層線圈所受的電磁力最大，線圈整體結(jié)構(gòu)受力不均勻，很難進(jìn)行力學(xué)加固，容易損壞；
(3)由于線圈采用順序繞制，方向?yàn)榻惶嫱?，因此線圈端部層與層之間的電壓是很大的，這可能會(huì)造成匝間或?qū)娱g絕緣擊穿，但增厚絕緣設(shè)計(jì)可能會(huì)降低線圈的磁場(chǎng)強(qiáng)度，因此過(guò)電壓?jiǎn)栴}是順序繞制線圈的一大難點(diǎn)；
(4)順序繞制線圈的端部轉(zhuǎn)換位置控制困難，一層繞制結(jié)束后換新層時(shí)存在無(wú)法密繞的情況，繞線不再為圓形，結(jié)構(gòu)的變化將導(dǎo)致其受到的電磁力大小不同，容易發(fā)生絕緣擊穿或應(yīng)力損壞。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度、耐溫升耐絕緣的組合式并聯(lián)線圈。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種組合式并聯(lián)線圈，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的同軸線圈體和線圈，所述的線圈分別緊密繞制在所述的線圈體外壁上，其特征在于:所述的組合式并聯(lián)線圈還包括連接盤，所述的同軸線圈體按由小到大順序從里向外嵌套安裝在所述的連接盤上。
[0008]作為優(yōu)選，所述的線圈體兩端設(shè)置有凸出的定位夾板，其凸出長(zhǎng)度比線圈導(dǎo)線的
直徑大。
[0009]作為優(yōu)選，所述的定位夾板上設(shè)置有若干孔，用于線圈兩端引出線通過(guò)。
[0010]作為優(yōu)選，所述的兩個(gè)或兩個(gè)以上的同軸線圈體的線圈繞制方向相同。[0011]作為優(yōu)選，所述的同軸線圈體與連接盤之間采用螺栓或粘接方式進(jìn)行連接安裝。
[0012]作為優(yōu)選，所述的連接盤和線圈體均采用高強(qiáng)度的非金屬材料制作而成。
[0013]作為優(yōu)選，所述的連接盤和線圈體均采用開(kāi)槽式的金屬材料制作而成。
[0014]作為優(yōu)選，所述的連接盤由同心圓環(huán)和連接板組成，所述的同心圓環(huán)通過(guò)所述的連接板連接在一起。
[0015]作為優(yōu)選，所述的同心圓環(huán)和連接板之間采用螺栓或粘接方式進(jìn)行連接安裝。
[0016]作為優(yōu)選，所述的連接板采用導(dǎo)電材料制作而成。
[0017]作為優(yōu)選，所述的連接板上均勻設(shè)置有開(kāi)孔。
[0018]作為優(yōu)選，所述的每個(gè)線圈體的線圈的兩個(gè)接頭分別連接在所述的連接盤上的連接板上，然后所有的接頭并聯(lián)連接后與外部電源連接。
[0019]本發(fā)明提出的組合式并聯(lián)線圈，線圈采用并聯(lián)繞制的方式，保證每層同軸，線圈可根據(jù)溫度、強(qiáng)度以及絕緣的要求分別設(shè)計(jì)各層線圈的匝數(shù)及線徑，實(shí)現(xiàn)線圈的高強(qiáng)度，耐溫升耐絕緣的綜合特性，從而一一解決以上傳統(tǒng)線圈存在的問(wèn)題；另外，各同軸線圈體可以拆卸并根據(jù)需要重新組裝進(jìn)行不同參數(shù)和結(jié)構(gòu)的科研工作，實(shí)現(xiàn)材料的重復(fù)利用。綜上，本發(fā)明將使脈沖功率線圈的設(shè)計(jì)得到徹底的創(chuàng)新。
[0020]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1:為本發(fā)明的實(shí)施例的線圈體示意圖。
[0022]圖2:為本發(fā)明的實(shí)施例的線圈繞制線圈體示意圖。
[0023]圖3:為本發(fā)明的實(shí)施例的連接盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4:為本發(fā)明的實(shí)施例的兩層線圈體與連接盤相連后的示意圖。
[0025]
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
[0027]請(qǐng)見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種組合式并聯(lián)線圈，包括兩個(gè)同軸線圈體1、線圈2和連接盤3，外線圈體的內(nèi)徑為2.5cm、外徑為3.5cm,內(nèi)線圈體的內(nèi)徑為5cm、外徑為6cm，線圈2分別纏繞16匝，繞制方向相同地緊密繞制在線圈體I外壁上，同軸線圈體I按由小到大順序從里向外采用螺栓或粘接方式嵌套安裝在連接盤3上。
[0028]其中，線圈體I兩端設(shè)置有凸出的定位夾板11，其凸出長(zhǎng)度比線圈導(dǎo)線的直徑大；定位夾板11上設(shè)置有若干孔，用于線圈2兩端引出線通過(guò)；連接盤3和線圈體I均采用高強(qiáng)度的非金屬材料或開(kāi)槽式的金屬材料制作而成。
[0029]其中，連接盤3由同心圓環(huán)31和連接板32組成，連接板32采用導(dǎo)電材料制作而成，連接板32上均勻設(shè)置有開(kāi)孔，同心圓環(huán)31采用螺栓或粘接方式與連接板32連接在一起。
[0030]每個(gè)線圈體I的線圈2的兩個(gè)接頭分別連接在連接盤3上的連接板32上，然后所有的接頭并聯(lián)連接后與外部電源連接。
[0031]本發(fā)明的線圈體1，其材質(zhì)可以為PE管等，要求外壁光滑，有一定的厚度和可以選擇的直徑，有厚度是為了用螺釘連接連接盤3方便，可選擇直徑是為了線圈體I方便嵌套安裝，還要求具有足夠的強(qiáng)度以支撐纏繞在上面的線圈2，并且能經(jīng)受住線圈2之間的相互作用力。
[0032]本發(fā)明的線圈體I外壁面密繞線圈2以后，線圈2兩頭留有引線，用于后續(xù)電路的連接。
[0033]當(dāng)不同直徑的線圈2做完以后，就能進(jìn)行通過(guò)連接盤嵌套安裝，連接盤3結(jié)構(gòu)為一組與線圈體I層數(shù)相同的同心圓環(huán)31結(jié)構(gòu)，各同心圓環(huán)31的直徑與對(duì)應(yīng)的線圈體I的直徑相當(dāng)，并且有一定的徑向長(zhǎng)度，同心圓環(huán)31上設(shè)置有若干個(gè)小孔，可以用來(lái)穿過(guò)螺釘固定線圈體1，也可以用來(lái)通過(guò)線圈2的線頭，同心圓31之間用連接板32連接在一起，保證足夠的強(qiáng)度，至少能支撐住幾個(gè)線圈體I和線圈2的質(zhì)量。
[0034]一切就緒以后，就能將繞有線圈2的同軸線圈體I通過(guò)連接盤3嵌套連接在一起，其中電樞在最內(nèi)層線圈體I中運(yùn)動(dòng)，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，施加脈沖激勵(lì)的線圈會(huì)在內(nèi)層線圈體I內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)會(huì)在電樞中感應(yīng)出電流，由于線圈2內(nèi)的電流和電樞中的電流之間有安培力的作用，因此會(huì)推動(dòng)電樞不斷的運(yùn)動(dòng)前進(jìn)，達(dá)到發(fā)射的目的。
[0035]本發(fā)明實(shí)施例中的組合式并聯(lián)線圈，采用的是兩層線圈體結(jié)構(gòu)，這并不是對(duì)本發(fā)明的線圈體I的數(shù)量的限定，事實(shí)上，本發(fā)明的線圈體I的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)置；本實(shí)施例的線圈2的繞制匝數(shù)16匝，也不是對(duì)本發(fā)明的線圈2的繞制匝數(shù)的限定，事實(shí)上，本發(fā)明的線圈2的繞制匝數(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)置；本發(fā)明的外線圈體的內(nèi)徑為
2.5cm、外徑為3.5cm,內(nèi)線圈體的內(nèi)徑為5cm、外徑為6cm,也不是對(duì)本發(fā)明線圈體的大小限定，事實(shí)上，本發(fā)明的線圈體的大小根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇。
[0036]本發(fā)明采用并聯(lián)線圈的思想，設(shè)計(jì)出的這種分層繞制線圈的結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)串聯(lián)線圈的結(jié)構(gòu)完全不一樣，但是實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)和產(chǎn)生的效果一樣，并且能克服很多傳統(tǒng)線圈繞制工藝固有的幾乎無(wú)法回避的困難和幾乎無(wú)法解決的難題，再加上用過(guò)的線圈組可以重復(fù)使用，拆卸也較傳統(tǒng)方法更方便，因而對(duì)于科研來(lái)說(shuō)具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
[0037]以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，因此，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種組合式并聯(lián)線圈，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上的同軸線圈體(I)和線圈(2)，所述的線圈(2)分別緊密繞制在所述的線圈體(I)外壁上，其特征在于:所述的組合式并聯(lián)線圈還包括連接盤(3)，所述的同軸線圈體(I)按由小到大順序從里向外嵌套安裝在所述的連接盤(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的線圈體(I)兩端設(shè)置有凸出的定位夾板(11)，其凸出長(zhǎng)度比線圈導(dǎo)線的直徑大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的定位夾板(11)上設(shè)置有若干孔，用于線圈(2)兩端引出線通過(guò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈(2)繞制方向相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的同軸線圈體(I)與連接盤(3)之間采用螺栓或粘接方式進(jìn)行連接安裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的連接盤(3)和線圈體(I)均采用高強(qiáng)度的非金屬材料制作而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的連接盤(3)和線圈體(I)均采用開(kāi)槽式的金屬材料制作而成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、6或7所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的連接盤(3)由同心圓環(huán)(31)和連接板(32)組成，所述的同心圓環(huán)(31)通過(guò)所述的連接板(32)連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的同心圓環(huán)(31)和連接板(32)之間采用螺栓或粘接方式進(jìn)行連接安裝。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的連接板(32)采用導(dǎo)電材料制作而成。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的連接板(32)上均勻設(shè)置有開(kāi)孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組合式并聯(lián)線圈，其特征在于:所述的每個(gè)線圈體(I)的線圈(2)的兩個(gè)接頭分別連接在所述的連接盤(3)上的連接板(32)上，然后所有的接頭并聯(lián)連接后與外部電源連接。
【文檔編號(hào)】H01F5/04GK103515046SQ201310465863
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】阮江軍, 張亞?wèn)|, 張為杰 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)