一种互感器的绕制方法及其产品的制作方法

文档序号:6896874阅读:213来源:国知局

专利名称::一种互感器的绕制方法及其产品的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种互感器线圈的绕制方法。
背景技术
:为了减少漏磁,可变比的互感器的绕制通常采用多股漆包线无规则的绞合后进行绕制的方法(简称绞绕方法)。这种方法适合于线径比较细的漆包线,因此只能适用于通过较小电流的互感器。而对于通过大电流的互感器,由于要求漆包线的线径比较粗,则很难采用多股绞绕的方法,因此通常采用分段排绕的方法。该方法首先根据磁芯的大小、绕制的匝数确定绕制每段所需要漆包线的长度,根据互感器的比例确定段数;其次将漆包线根据实际需要的长度要求截下长度相同的几根,每根在磁芯上不同区段分别紧密排绕形成绕制圈数相等的几段;最后将排绕好的不同漆包线的首端和尾端连接起来作为不同比例的输出端。如图1所示,每一根漆包线缠绕磁芯10后形成首端和尾端,例如第n根漆包线的尾端11和漆包线的首端12。一根漆包线的首端与另一根漆包线的尾端可以电连接,如第2根漆包线的首端13和第1根漆包线的尾端14进行电连接。分段排绕法由于每段都不闭合,存在漏磁,误差也比较大。为了克服上述缺陷,常采用闭合排绕的方法。即先根据磁芯的大小、绕制的匝数和分段的比例,确定绕制每段所需要漆包线的长度和根数;其次将漆包线根据实际要求截下长度相同的几根,在磁芯上紧密的排绕形成几段;最后将排绕好的每段漆包线闭合后再与其他段漆包线连接起来作为不同比例的输出端。如图2所示,每一根漆包线缠绕磁芯20后形成首端和尾端,例如第n根漆包线的尾端22和漆包线的首端21。每一根漆包线的首端和尾端绞绕后再分别与其他漆包线的尾端和首端电连接,如第2根漆包线的尾端23和第1根漆包线的首端24的电连接。闭合排绕法与分段排绕法的最大区别就是闭合排绕法中的每段漆包线先绞绕后再与其他段漆包线连接,而分段排绕法中的每段漆包线不绞绕就与其他段连接。闭合排绕法的精度比分段排绕法的精度有时可以高出一个量级。在有些需要更高精度的情况下,闭合排绕法所绕制的互感器精度也不能满足要求。
发明内容为了获得满足更高精度要求的互感器,本发明提供了一种互感器的绕制方法及采用该方法制成的互感器。本发明的技术方案如下互感器的绕制方法,选取至少两根绕制用线,每一根绕制用线螺旋缠绕于磁芯,每一根绕制用线的两端在绕制后接触形成缠绕于磁芯的闭合线圈,沿被缠绕磁芯的确定方向依次缠绕每一根绕制用线,第i根绕制用线绕制后形成单一的匝的两边分别为紧靠设置的第i-l根绕制用线绕制后形成的匝和第i+l根绕制用线绕制后形成的匝,i为次序数,为大于1的自然数,次序为沿所述确定方向的顺序;根据需要,绕制后形成闭合线圈的绕制用线的首端和尾端分别与其他绕制后形成闭合线圈的绕制用线的尾端和首端电连接,所述的首端和尾端划分依据磁通方向,所述磁通方向的判别遵循右手法则。每根绕线螺旋缠绕的螺距相等。每一根绕制用线缠绕于磁芯的匝数相等。第i根绕制用线绕制的起始位置位于第一根绕制用线绕制的第i匝的所述确定方向一侧。绕制后形成闭合线圈的第i根绕制用线的首端和尾端分别与绕制后形成闭合线圈的第i-l根绕制用线的尾端和第i+l根绕制用线的首端电连接。本发明的技术效果采用本发明的技术方案获得的互感器精度有明显的提高,具体效果通过试验可以得到。采用的试验装置和方法为本申请人在先提交的中国发明专利申请(申请号为;名称为)所记载的技术方案。利用上述试验装置和方法验证,采用同种磁芯、同种漆包线、分别采用闭合排绕(
背景技术
部分有介绍)的绕制方法和绞排绕(本发明所述的技术方案)的绕制方法绕制带自校绕组的1A:10A的电流互感器,在频率/=1^&、所加标准电流/,="时,得到的测量数据如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>根据上述数据可以计算出利用闭合排绕方法绕制的电流互感器比差约为5X10—4;而利用绞排绕方法绕制的电流互感器比差约为5X10—5。由此可见利用本发明的绕制方法制成的电流互感器相比于现有技术具有非常高的精度。图1为绞绕方法原理图2为闭合排绕方法原理图3为本发明的绞排绕方法原理图1;图4为本发明的绞排绕方法原理图2。图中标记列示如下10、磁芯;11、第n根漆包线的尾端;12、第n根漆包线的首端;13、第2根漆包线的首端;14、第l根漆包线的尾端;20、磁芯;21、第n根漆包线的首端;22、第n根漆包线的尾端;23、第2根漆包线的尾端;24、第1根漆包线的首端;30、磁芯;31、第i根绕制用线的首端;32、第i-l根绕制用线的尾端;40、磁芯;41、第n根绕制用线的首端;42、第n根绕制用线的尾端;43、第2根绕制用线的首端;44、第1根绕制用线的尾端;45、第n根绕制用线;46、第2根绕制用线;47、第1根绕制用线。具体实施例方式下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。图3所示为采用本发明方法所制成的互感器,磁芯30为环状磁芯。图4为图3的局部视图,为了便于说明,图4中为磁芯30的平直状态,即将图3中的环状磁芯30从某一部分切开并接直后的侧视图。如图3所示,选取若干根(至少两根)等长度的绕制用线(例如可以选用漆包线),每一根绕制用线呈螺旋状缠绕于环状磁芯30,每一根绕制用线绕制后形成的螺旋体(以下称为段)等螺距均匀分布于整个环状磁芯。每一根绕制用线的两端在绕制后形成首端和尾端,在这里首端和尾端与磁通方向统一遵循右手螺旋法则,即用右手紧握磁芯,弯曲的四指表示每一段绕制用线的首端指向尾端的方向,拇指的方向表示假设给每一段通以由首端流向尾端的电流所产生的磁通方向,所有段的磁通方向是一致的。每一根绕制用线的首端和尾端接触形成闭合线圈,即每根绕制用线缠绕于磁芯形成的线圈是闭合的,不存在由于首端和尾端没有接触形成线圈不闭合而导致的漏磁现象。从图4可以进一步明确本发明的绕制方法。当多根绕制用线缠绕于同一个环状磁芯时,沿磁芯40的确定方向(本实施例中指图4中自左向右方向)依次缠绕每一根绕制用线,以下描述中i为绕制用线的次序数,为自然数,所依据的次序为自左向右方向依次递增顺序,包括所有绕制用线的次序数和每根绕制用线绕制的匝的次序数。第i根绕制用线绕制后形成的首端31与第i根绕制用线的尾端绞绕使第i根绕制用线绕成的段形成闭合线圈。每一根绕制用线绕制后形成单一的匝至少紧靠于另一根绕制用线的匝设置,形成匝间的紧密排布,减少漏磁,具体的说就是第i根绕制用线绕制后形成的匝的两侧分别为紧靠设置的第i-l根绕制用线绕制后形成的匝和第i+l根绕制用线绕制后形成的匝,在图4中第i根绕制用线的匝的右侧为第i+l根绕制用线的匝,左侧为第i-l根绕制用线的匝。当1=1时,由于没有第O根绕制用线,因此第1根绕制用线的左侧没有匝;同样当i是最后一个顺序号时,即i-n时,第n根绕制用线匝的右侧也没有匝。在本实施例中,每一根绕制用线形成的匝数相等,便于绕制用线组合成确定匝数的电感线圈。根据需要的线圈匝数,绕制后形成闭合线圈的绕制用线的首端和尾端分别与其他绕制后形成闭合线圈的绕制用线的尾端和首端电连接,如图3中第i根绕制用线的首端31和第i-l根绕制用线的尾端32的电连接。第i根绕制用线绕制的起始位置位于第一根绕制用线绕制的第i匝的右侧。这种绕制方法可以在绕制的匝数和螺距一致的情况下,绕制用线的首端和尾端与临近绕制用线的尾端和首端连通形成的多个抽头可以在环状磁芯的圆周方向均匀分布,便于操作。第n根绕制用线围绕磁芯40缠绕,由于磁芯40是环状的,在缠绕磁芯40若干圈后第n根绕制用线的尾端42又缠绕回到起始位置,第n根绕制用线的尾端42与第n根绕制用线的首端41连接,使第n根绕制用线形成闭合线圈。每一根绕制用线缠绕磁芯40形成的匝与其他绕制用线形成的线圈紧密临近设置以减少漏磁,如紧临第1根绕制用线47形成的匝是第2根绕制用线46形成的匝,如法依次排布,直到第n根绕制用线45形成的匝。完成上述绕制后,根据需要可以将若干绕制用线电连接在一起形成多组线圈的电感。连接的方法如第2根绕制用线的首端43和第1根绕制用线的尾端44的电连接。采用本发明方法制成的互感器的精度与现有技术相比有明显的提高。具体测试的方法和结果如
发明内容中所述。应当指出,以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。因此,尽管本说明书参照实施方式对本发明已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或者等同替换;而一切不脱离本发明的精神和技术实质的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明专利的保护范围当中。权利要求1、一种互感器的绕制方法,选取至少两根绕制用线,每一根绕制用线螺旋缠绕于磁芯,每一根绕制用线的两端在绕制后接触形成缠绕于磁芯的闭合线圈,其特征在于沿被缠绕磁芯的确定方向依次缠绕每一根绕制用线,第i根绕制用线绕制后形成单一的匝的两边分别为紧靠设置的第i-1根绕制用线绕制后形成的匝和第i+1根绕制用线绕制后形成的匝,i为次序数,为大于1的自然数,次序为沿所述确定方向的顺序;根据需要,绕制后形成闭合线圈的绕制用线的首端和尾端分别与其他绕制后形成闭合线圈的绕制用线的尾端和首端电连接,所述的首端和尾端划分依据磁通方向,所述磁通方向的判别遵循右手法则。2、根据权利要求1所述的一种互感器的绕制方法,其特征在于每一根绕制用线螺旋缠绕的螺距相等3、根据权利要求1或2之一所述的一种互感器的绕制方法,其特征在于每一根绕制用线缠绕于磁芯的匝数相等。4、根据权利要求3所述的一种互感器的绕制方法,其特征在于第i根绕制用线绕制的起始位置位于第一根绕制用线绕制的第i匝的所述确定方向一侧。5、根据权利要求4所述的一种互感器的绕制方法,其特征在于绕制后形成闭合线圈的第i根绕制用线的首端和尾端分别与绕制后形成闭合线圈的第i-l根绕制用线的尾端和第i+l根绕制用线的首端电连接。6、采用权利要求1-5之一所述方法制成的互感器。全文摘要为了获得更高精度的互感器,本发明提供了一种互感器的绕制方法及采用该方法制成的互感器。互感器的绕制方法,选取至少两根绕制用线,每一根绕制用线螺旋缠绕于磁芯,每一根绕制用线的两端在绕制后接触形成缠绕于磁芯的闭合线圈,沿被缠绕磁芯的确定方向依次缠绕每一根绕制用线,第i根绕制用线绕制后形成单一的匝的两边分别为紧靠设置的第i-1根绕制用线绕制后形成的匝和第i+1根绕制用线绕制后形成的匝;根据需要,绕制后形成闭合线圈的绕制用线的首端和尾端分别与其他绕制后形成闭合线圈的绕制用线的尾端和首端电连接,所述的首端和尾端划分依据磁通方向,所述磁通方向的判别遵循右手法则。采用本发明获得的互感器精度有明显的提高。文档编号H01F41/06GK101299381SQ20081010196公开日2008年11月5日申请日期2008年3月14日优先权日2008年3月14日发明者民刘,李亚琭,袁亚飞申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一四研究所
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