專利名稱：制作徑向?qū)泳€圈的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有徑向繞組層的電線圈的制作方法，該繞組交替地從內(nèi)側(cè)向外側(cè)，從外側(cè)向內(nèi)側(cè)被纏繞。
當(dāng)這種線圈用于高壓電器中，如變壓器中，他們要具有繞組層間無需絕緣體的優(yōu)點(diǎn)。這種效果是可以獲得的，由于兩鄰層的兩個(gè)相鄰繞組僅有較少線匝分離的，這樣他們僅受到相對(duì)較低的電位差作用，也就無需在兩繞組層之間插入絕緣體了。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種特別便于實(shí)施的徑向?qū)泳€圈的纏繞方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通過一專用裝置使線圈內(nèi)、外徑能夠變化的方法。
根據(jù)本發(fā)明，這些目的可以通過一種用于使徑向?qū)永@組交替地從外側(cè)向內(nèi)側(cè)和從內(nèi)側(cè)向外側(cè)被纏繞的方法而實(shí)現(xiàn)。為了能從外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞一繞組層，這種方法包括以下步驟環(huán)繞一鐵芯設(shè)置繞組層，該繞組層的內(nèi)徑大于鐵芯的直徑；對(duì)內(nèi)側(cè)繞組施加一拉力以扎緊鐵芯上的繞組層。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，繞組層是通過繞組被纏繞時(shí)；對(duì)繞組施加一軸向壓力而形成的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括下列步驟直接從內(nèi)側(cè)向外側(cè)環(huán)繞鐵芯纏繞下一繞組層；同時(shí)對(duì)該繞組層的外露表面施加一壓力；軸向移動(dòng)繞組層為兩個(gè)繞組層厚度的距離；通過給一新繞組層提供一支撐平面，使最后的繞組層維持在周緣；又從外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞一新繞組層。
本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)上述方法的一種裝置，它包括一環(huán)繞鐵芯的徑向圓環(huán)，由此限定了一電流繞組層的繞組空間；一延伸于鐵芯并緊靠圓環(huán)上表面的徑向滾輪；在與鐵芯接觸的位置和一可伸縮的位置之間可活動(dòng)的徑向墊片，這些墊片相對(duì)于圓環(huán)的上表面可被向下移動(dòng)介于一個(gè)繞組厚度和兩個(gè)繞組層厚度之間的一段距離；相對(duì)于鐵芯升起圓環(huán)兩個(gè)繞組層厚度距離的組件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圓環(huán)包括與滾輪連接的可伸縮的平臺(tái)以保證滾輪能被降低。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該裝置包括一供線器，它用于在和其中一個(gè)滾輪為同水平位上提供當(dāng)前的繞組，該供線器適于有選擇地對(duì)電線施加一拉力或一軸向壓力。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，滾輪是圓錐形的，位于鐵芯側(cè)，其直徑較大。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，滾輪是固定不動(dòng)的，而圓環(huán)、墊片和鐵芯都能轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的上述目的，特征和效果在下面結(jié)合附圖，不受限制的具體實(shí)施例的描述中作詳細(xì)地論述。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)現(xiàn)纏繞方法的繞線裝置的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖；圖2A至2B是根據(jù)本發(fā)明纏繞方法中連續(xù)工序的圖1裝置的局部剖面?zhèn)纫晥D。
根據(jù)本發(fā)明，纏繞方法的一個(gè)發(fā)明實(shí)質(zhì)在于繞組層是通過從外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞而完成的。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這樣的一個(gè)繞組層。它首先從外徑大于下一個(gè)線圈的外徑由外側(cè)向內(nèi)徑纏繞。通過對(duì)當(dāng)前纏繞的繞組施加一軸向壓力能較好地完成上述步驟，以使整個(gè)繞組層能被增大。如果該層的繞組數(shù)量足夠了。那么，該繞組層的內(nèi)徑必然大于下一個(gè)線圈的鐵芯的直徑。然后，對(duì)最后一個(gè)繞組，即內(nèi)繞組施加一推力以束緊鐵芯上的整個(gè)繞組層，該鐵芯可以是任何截面形狀的和任何大小的直徑。
圖1和2A分別是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的繞線裝置的一個(gè)實(shí)施例的俯視圖和局部側(cè)剖視圖。下個(gè)線圈的鐵芯10大體上位于一徑向圓環(huán)12的中心。鐵芯10和圓環(huán)12之間的空隙是用于容設(shè)當(dāng)前的繞組層14，因此圓環(huán)的內(nèi)徑就決定了線圈的最大外徑。
繞組層14的上表面由徑向滾輪16(圖中僅示出三個(gè))固定。滾輪16壓靠圓環(huán)12的上表面并與鐵芯10相接觸。這些滾輪16軸向滑動(dòng)以便鐵芯10的直徑能夠被改變。繞線14-1從其中一個(gè)滾輪16的下方切向地進(jìn)入。為了便于繞線14-1的進(jìn)入，在滾輪的前方提供一個(gè)沒有滾輪的空間以容置繞線。
繞組層14的下表面由在圓環(huán)12的下方沿鐵芯10均勻分布的徑向墊片18固定。每個(gè)墊片18可在與鐵芯10接觸位置和一個(gè)可伸縮位置之間移動(dòng)，該可伸縮位置是墊片的內(nèi)端大體與圓環(huán)12的內(nèi)徑處于同位上。這些墊片18和滾輪16的游動(dòng)確定了鐵芯10的最小直徑。
圓環(huán)12，鐵芯10和墊片18都能沿鐵芯軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而滾輪16是靜止的。如圖所示，滾輪16最好是圓錐形的，位于鐵芯10的一側(cè)其直徑較大。然后滾輪16被斜置而給繞組層14提供一水平支撐平面。因此，每個(gè)滾輪16和鐵芯10之間的接觸面被縮成一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)能減小摩擦力。
圓環(huán)12包括平臺(tái)20，這些平臺(tái)通過圓環(huán)12的轉(zhuǎn)動(dòng)能形成與滾輪16相對(duì)應(yīng)一致。這些平臺(tái)20向下收縮以保證滾輪16下降并與墊片18的平面相接合。
如圖所示，電線14-1是矩形或方形的。這是最好的選擇，因?yàn)樗阌谘b置與電線的截面相適應(yīng)。實(shí)際上，滾輪16與墊片18相分開距離然后可自由地在電線的一倍和兩倍高度之間被調(diào)節(jié)。因此，用一專門裝置，可纏繞兩倍高度的電線。
如果電線是圓形截面，墊片18的高度必須被調(diào)節(jié)以便墊片與滾輪16相分開的距離大致和電線的直徑相等，這樣就避免同層繞組的重疊。為了便于實(shí)現(xiàn)圓形截面的電線的纏繞，最好使電線分層以便它具有和繞組軸成平行的平面，這樣就能避免重疊。
圖1和2A顯示了從外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞的第一繞組層的第一步驟。滾輪16與圓環(huán)12的上表面相接觸以及墊片18由鐵芯10支撐。圓環(huán)12(以及墊片18和鐵芯10)是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的，例如，一供線器，(未顯示)，給電線14-1提供一個(gè)沿圓環(huán)12轉(zhuǎn)向的給定軸向壓力P。這個(gè)軸向壓力P的選取是能使當(dāng)前繞組遠(yuǎn)離鐵芯10，因此，第一繞組能壓靠圓環(huán)12的內(nèi)徑，如圖所示，后面的每個(gè)繞組能壓靠前面的繞組的內(nèi)側(cè)。
如果繞組所需的數(shù)量足夠了，剛繞制完的繞組層通常具有比鐵芯直徑大的內(nèi)徑。
第二步，如圖2B所示，它包括對(duì)電線14-1施加一拉力T直至新的繞組層束緊在鐵芯10上。這種拉力T最好通過停轉(zhuǎn)圓環(huán)12和使供線器在反向工作而施加。另一方面拉力T通過使供線器減速，而圓環(huán)12繼續(xù)保持轉(zhuǎn)動(dòng)也可獲得。
如圖2A和2B所示，如果滾輪16和墊片18之間的空隙大于電線的高度，所需的繞組一般也不在同一平面上。如下文所見，這樣也不會(huì)被擾亂。
在圖2C中，從外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞它新繞組層剛剛束緊于鐵芯10的圓周上，圓環(huán)12順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于缺少空間，當(dāng)前的繞組14-1繞過新繞組層的最后的內(nèi)繞組，并托起滾輪16。實(shí)際上，這些滾輪16能垂直滑動(dòng)，或僅通過重力作用下彈性地移動(dòng)。因此，當(dāng)前繞組和將位于滾輪16下方的繞組在滾輪16施加的壓力作用下壓向墊片18。后續(xù)繞組將從內(nèi)側(cè)向外側(cè)纏繞而他們同時(shí)與上層繞組對(duì)齊。
在圖2D中，第二層繞組所需的匝數(shù)已經(jīng)足夠。如圖所示，剛繞完的兩繞組層最好是平齊的。
在圖2E中，如果需要，圓環(huán)12僅需轉(zhuǎn)動(dòng)幾分之一以使平臺(tái)20與滾輪16形成對(duì)應(yīng)一致。然后平臺(tái)20下降而墊片18被收縮。實(shí)際上，剛繞完的繞組層被束緊在鐵芯10上以便他們?cè)跐L輪16的作用下不能下滑。而且這種滑動(dòng)是不需要的，因?yàn)樗杀粨p壞內(nèi)繞組的絕緣性。代之的是，圓環(huán)12相對(duì)于鐵芯10移動(dòng)兩繞組層的高度，如圖所示。為實(shí)現(xiàn)此目的，例如圓環(huán)12可用一千斤頂被升高，其位置由數(shù)字控制所設(shè)定。另一方面，鐵芯10也可被降低，然而這樣就會(huì)形成在該裝置的高度上擴(kuò)大兩倍空間的不利因素，這是因?yàn)殍F芯10必須向圓環(huán)12的兩側(cè)移動(dòng)。
在圖2F中，墊片18向鐵芯10滑動(dòng)，然后平臺(tái)20升至其原始位置。墊片18的內(nèi)端緊靠在最新繞完的繞組層的外繞組上并保持該繞組層，否則該繞組層就會(huì)散開。
然后，該裝置準(zhǔn)備恢復(fù)到如圖2A所示的位置，而再?gòu)耐鈧?cè)向內(nèi)側(cè)繞制一新繞組層。
每繞組層可具有不同的直徑。這種可能性具有使整個(gè)繞組的匝數(shù)不是層繞組標(biāo)準(zhǔn)匝數(shù)的倍數(shù)時(shí)產(chǎn)生中間輸出端的優(yōu)點(diǎn)。
為了保證在圖2D的步驟中實(shí)現(xiàn)比上繞組層直徑小的繞組層，墊片18的厚度選取比繞組層的厚度要小。然后墊片在圖2F的步驟中一直緊靠該繞組層的外徑。
在本裝置的另一個(gè)有利的結(jié)構(gòu)(未示出)，圓環(huán)12是連續(xù)的，即沒有可伸縮墊片20。然后，經(jīng)過圖2D的步驟至圖2E的步驟，設(shè)置幾個(gè)能壓靠由滾輪16、鐵芯10和圓環(huán)12的內(nèi)徑所限定的空間中的新繞組層的推力器。這些推力器和滾輪一樣在相同的時(shí)間里向下移動(dòng)，一直向下移動(dòng)至滾輪16緊靠在圓環(huán)12的上表面，從而保證最新繞組層與圖2E中的徑向墊片18保持同水平位。
本裝置的幾個(gè)部件的移動(dòng)，除了鐵芯10，是通過例如氣力升降機(jī)實(shí)現(xiàn)的，而轉(zhuǎn)動(dòng)是通過一直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的。
在上述描述中，作為舉例，鐵芯10假設(shè)成是一圓形截面。當(dāng)然，它可以是任何截面形狀的。
本發(fā)明對(duì)本領(lǐng)域的熟知人員來說，可作各種變換，修改和改進(jìn)。例如，幾個(gè)并行的電線可同時(shí)地被纏繞。
這種變換，修改和改進(jìn)可被認(rèn)為是本技術(shù)方案的一部分，可認(rèn)為包含在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，上述說明僅用于舉例，而不認(rèn)為用于限制本發(fā)明。本發(fā)明僅受附屬的權(quán)利要求或其等效所受限定。
權(quán)利要求
1.一種制作徑向?qū)泳€圈的方法，繞組交替地從外側(cè)向內(nèi)側(cè)，由內(nèi)側(cè)向外側(cè)被纏繞，它包括從外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞－繞組層，其步驟是環(huán)繞一鐵芯(10)設(shè)置繞組層(14)，該繞組層的內(nèi)徑大于鐵芯的直徑；和對(duì)內(nèi)繞組施加一拉力(T)以束緊鐵芯上的繞組層。
2.如權(quán)利要求1所述的纏繞方法，其特征是該繞組層是通過在繞組(14-1)被纏繞時(shí)對(duì)其施加一軸向壓力(P)而形成的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的纏繞方法，還包括以下步驟直接沿鐵芯(10)周緣由內(nèi)側(cè)向外側(cè)纏繞下一繞組層，同時(shí)對(duì)該繞組層的外露表面施加一壓力；軸向移動(dòng)繞組層為兩個(gè)繞組層的厚度的距離；通過給一新繞組層提供一支撐平面，使最后的繞組層保持在周緣；和又從外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞一新繞組層。
4.一種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3中任一個(gè)纏繞方法的方法，它包括一環(huán)繞鐵芯(10)的徑向圓環(huán)(12)，由此限定了當(dāng)前繞組層(14)的纏繞空間；一延伸于鐵芯并緊靠圓環(huán)上表面上的徑向滾輪(16)；在與鐵芯接觸的位置和一可伸縮的位置之間可活動(dòng)的徑向墊片(18)，這些墊片相對(duì)于圓環(huán)上表面可被向下移動(dòng)介于一個(gè)繞組層厚度和兩個(gè)繞組層厚度之間的一段距離；和相對(duì)于鐵芯升起圓環(huán)兩個(gè)繞組層厚度距離的部件。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于圓環(huán)(12)包括與滾輪(16)相連接的可伸縮的平臺(tái)(20)以保證滾輪能被降低。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，它還包括一個(gè)供線器，它用于在和其中一個(gè)滾輪為同水平位上提供當(dāng)前繞組，該供線器適于有選擇地對(duì)電線施加一拉力或一軸向壓力。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，滾輪(16)是圓錐形狀的，位于鐵芯側(cè)的外徑較大。
8.如權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于滾輪(16)是固定的，而圓環(huán)(12)，墊片(18)和鐵芯(10)都能轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制作徑向?qū)泳€圈的方法,繞組交替地由外側(cè)向內(nèi)側(cè)和由內(nèi)側(cè)向外側(cè)被纏繞。為了能由外側(cè)向內(nèi)側(cè)纏繞一層組層,該方法包括以下步驟:環(huán)繞鐵芯設(shè)置繞組層,該繞組器的內(nèi)徑大于鐵芯的直徑,對(duì)內(nèi)繞組施加一拉力以束緊鐵芯上的繞組層。
文檔編號(hào)H01F41/08GK1182945SQ97122558
公開日1998年5月27日 申請(qǐng)日期1997年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月8日
發(fā)明者艾梅·波謝 申請(qǐng)人:艾梅·波謝