RU2333561C1 - Inductor coil - Google Patents
Inductor coil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2333561C1 RU2333561C1 RU2006144057/09A RU2006144057A RU2333561C1 RU 2333561 C1 RU2333561 C1 RU 2333561C1 RU 2006144057/09 A RU2006144057/09 A RU 2006144057/09A RU 2006144057 A RU2006144057 A RU 2006144057A RU 2333561 C1 RU2333561 C1 RU 2333561C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- tape
- turns
- coil
- coating
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000007745 plasma electrolytic oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 10
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 6
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к элементам электрических цепей и может использоваться в электрических сетях, сетях связи, трансформаторах распределительных цепей, в качестве соленоидов и др.The invention relates to elements of electrical circuits and can be used in electrical networks, communication networks, transformers of distribution circuits, as solenoids, etc.
Катушки индуктивности представляют собой набор последовательных витков проволоки или ленты, выполненной из токопроводящего металла, и имеющей изоляционное покрытие. Они могут быть однослойными или многослойными, в зависимости от того, как уложены последовательные витки проволоки или ленты - в один или несколько слоев. Изоляционное покрытие токопроводящей проволоки не позволяет при работе катушки возникать току между соседними витками проволоки или слоями катушки, которое может привести к пробоям, короткому замыканию и порче катушки. В качестве изоляционных покрытий в катушках индуктивности используются, например, лаки, различные полимерные композиции [патент РФ №2264428] и др.Inductors are a set of consecutive turns of wire or tape made of conductive metal, and having an insulating coating. They can be single-layer or multi-layer, depending on how successive turns of wire or tape are laid in one or several layers. The insulating coating of the conductive wire does not allow the coil to generate current between adjacent turns of wire or layers of the coil, which can lead to breakdowns, short circuit and damage to the coil. As insulating coatings in inductance coils, for example, varnishes, various polymer compositions [RF patent No. 2264428], etc. are used.
Например, известна катушка индуктивности высоковольтного импульсного трансформатора, содержащая изоляционный цилиндрический каркас, имеющий сквозное отверстие вдоль его оси и кольцевые канавки, в которых размещены секции обмотки, последовательно соединенные между собой и отделенные друг от друга изоляционными перегородками, причем все нечетные кольцевые канавки смещены в одном направлении относительно оси каркаса, а все четные кольцевые канавки смещены относительно оси каркаса в направлении, противоположном смещению нечетных кольцевых канавок [патент РФ №2184402].For example, a high-voltage pulse transformer inductance coil is known, comprising an insulating cylindrical frame having a through hole along its axis and ring grooves, in which winding sections are placed, connected in series and separated from each other by insulating partitions, all odd ring grooves being displaced in one direction relative to the axis of the frame, and all even ring grooves are offset relative to the axis of the frame in the opposite direction to the offset of the odd rings central grooves [RF patent No. 2184402].
Недостатком этой катушки является сложность конструкции, обусловленная задачей снижения вероятности возникновения пробоя между ее соседними витками.The disadvantage of this coil is the complexity of the design, due to the task of reducing the likelihood of a breakdown between its adjacent turns.
Известна также катушка индуктивности, имеющая в прямом поперечном сечении форму квадрата или прямоугольника и содержащая набор последовательных витков, образованных металлическим проводником с изоляционным покрытием из синтетического материала, у которой витки уложены слоями продольных или радиальных витков в количестве, зависящем от толщины изоляционного покрытия металлического проводника, чтобы напряжение между двумя соседними витками, обладающими наибольшей разностью потенциалов, не превышало значения пробивного напряжения, приложенного в воздухе по закону Пашена к упомянутому металлическому проводнику, при этом остающийся в пространствах между соседними витками катушки воздух выполняет роль диэлектрика [патент РФ №2178596].Also known is an inductor having a square or rectangle shape in direct cross section and containing a set of consecutive turns formed by a metal conductor with an insulating coating of synthetic material, in which the turns are laid with layers of longitudinal or radial turns in an amount depending on the thickness of the insulating coating of the metal conductor, so that the voltage between two adjacent turns with the largest potential difference does not exceed the breakdown voltage, p laid in the air according to the Paschen law to the aforementioned metal conductor, while the air remaining in the spaces between adjacent turns of the coil acts as a dielectric [RF patent No. 2178596].
Эта катушка является ближайшим аналогом предлагаемой и принята за прототип изобретения. Недостатком прототипа является возможность нарушения изоляционного покрытия токопроводящей проволоки и вследствие этого возникновение пробоя между соседними витками катушки.This coil is the closest analogue of the proposed and adopted as a prototype of the invention. The disadvantage of the prototype is the possibility of violation of the insulation coating of the conductive wire and, as a result, the occurrence of breakdown between adjacent turns of the coil.
Изобретение решает задачу создания катушки индуктивности, не подверженной пробоям между соседними витками или слоям за счет изоляционного покрытия, которое практически невозможно нарушить.The invention solves the problem of creating an inductor that is not susceptible to breakdowns between adjacent turns or layers due to the insulation coating, which is almost impossible to break.
Поставленная задача решается тем, что предлагается катушка индуктивности, включающая последовательные спиралеобразные витки металлической токопроводящей проволоки или ленты, имеющей изоляционное покрытие, у которой металлическая токопроводящая проволока или лента выполнена из металла вентильной группы или из его сплава, а изоляционное покрытие металлической токопроводящей проволоки или ленты сформировано путем микродугового оксидирования ее поверхности в ванне с электролитом при ее последовательном наматывании на оправку, выполненную из диэлектрического материала.The problem is solved in that an inductor is proposed that includes consecutive spiral-shaped turns of a metal conductive wire or tape having an insulating coating, in which the metal conductive wire or tape is made of metal of the valve group or its alloy, and the insulation coating of the metal conductive wire or tape is formed by microarc oxidation of its surface in a bath with an electrolyte during its sequential winding on a mandrel, made of dielectric material.
Катушка может иметь спиралеобразные витки металлической токопроводящей проволоки или ленты, расположенные в один слой, а также в несколько, два и более слоев.The coil can have spiral-shaped turns of a metal conductive wire or tape located in one layer, as well as in several, two or more layers.
Группа вентильных металлов и их сплавов включает: алюминий, титан, магний, тантал, ниобий, цирконий, бериллий.The group of valve metals and their alloys includes: aluminum, titanium, magnesium, tantalum, niobium, zirconium, beryllium.
Оксидирование (от нем. oxydieren окислять) - это в общем случае преднамеренное окисление поверхности металлов и полупроводниковых материалов химическим, электрохимическим или другим способом. Образующаяся при этом оксидная пленка играет обычно защитную, технологическую или декоративную роль. А микродуговое оксидирование - это сравнительно новый вид поверхностной обработки и упрочнения главным образом металлических материалов, берущий свое начало от традиционного электрохимического оксидирования, и соответственно относящийся к электрохимическим процессам. Однако отличительной особенностью микродугового оксидирования является участие в процессе формирования покрытия поверхностных микроразрядов, оказывающих весьма существенное и специфическое (термическое, плазмохимическое и др.) воздействие на формирующееся покрытие и электролит, в результате чего состав и структура получаемых оксидных слоев существенно отличаются, а свойства значительно выше в сравнении с обычными пленками, полученными электрохимическим путем.Oxidation (from German oxydieren to oxidize) is generally a deliberate oxidation of the surface of metals and semiconductor materials by a chemical, electrochemical or other method. The oxide film thus formed usually plays a protective, technological or decorative role. Microarc oxidation is a relatively new type of surface treatment and hardening of mainly metallic materials, originating from traditional electrochemical oxidation and, accordingly, related to electrochemical processes. However, a distinctive feature of microarc oxidation is the participation in the coating formation process of surface microdischarges that have a very significant and specific (thermal, plasma-chemical, etc.) effect on the forming coating and electrolyte, as a result of which the composition and structure of the obtained oxide layers are significantly different, and the properties are much higher in comparison with conventional films obtained by electrochemical methods.
Катушка индуктивности, выполненная из материала вентильной группы с изоляционным покрытием, полученным микродуговым способом, практически не подвержены пробоям, так как эти покрытия подобны керамическим и обладают хорошими электроизоляционными свойствами, а, кроме того, имеют широкий комплекс других полезных свойств - износостойкость, коррозионностойкость, теплостойкость и др.An inductor made of a valve group material with an insulating coating obtained by a microarc method is practically not subject to breakdowns, since these coatings are similar to ceramic and have good electrical insulating properties, and, in addition, have a wide range of other useful properties - wear resistance, corrosion resistance, heat resistance and etc.
Свойства таких изоляционных покрытий определяются их составом и структурой, которые, в свою очередь, зависят от материала основы, состава электролита и режима обработки. Например, для покрытий, получаемых на проводниках из алюминиевых сплавов, характерны следующие данные: толщина - до 400 мкм, микротвердость - до 2500 кг/мм2, пробойное напряжение - до 2000 В, теплостойкость - выдерживает тепловой удар до 2500°С, коррозионная стойкость - 1-й балл по десятибалльной шкале, износостойкость - на уровне твердых сплавов.The properties of such insulating coatings are determined by their composition and structure, which, in turn, depend on the base material, electrolyte composition and processing mode. For example, for coatings obtained on conductors made of aluminum alloys, the following data are characteristic: thickness - up to 400 microns, microhardness - up to 2500 kg / mm 2 , breakdown voltage - up to 2000 V, heat resistance - withstands thermal shock up to 2500 ° C, corrosion resistance - 1 point on a ten-point scale, wear resistance - at the level of hard alloys.
Предлагаемая катушка может быть получена следующим способом.The proposed coil can be obtained in the following way.
В гальваническую ванну, наполненную электролитом, помещают оправку, выполненную из диэлектрика и имеющую в поперечном сечении желаемую форму: круглую, квадратную, прямоугольную и др. Проволоку или ленту, выполненную из вентильного металла, например алюминия, или его сплава, также помещают в гальваническую ванну, наполненную соответствующим электролитом. Проволоку или ленту и ванну подключают к источнику питания, например к электросети мощностью 220 В. При подаче переменного напряжения сети в положительный полупериод питающего напряжения гальваническая ванна выполняет роль катода, а расположенная в ней проволока, или лента - роль анода. Соответственно, поверхность проволоки или ленты, расположенной в гальванической ванне, при таком напряжении оксидируется, причем в процессе формирования покрытия участвуют поверхностные микроразряды, оказывающие существенное и специфическое (термическое, плазмохимическое и др.) воздействие на формирующееся покрытие и электролит. В это же время проволоку или ленту наматывают на оправку. В результате наматывания в неэластичном наружном слое уже образованного покрытия проволоки или ленты появляются трещины. Однако, поскольку процесс микродугового оксидирования продолжают, упомянутые трещины заполняются защитным слоем. В результате формируется катушка индуктивности с целостным изоляционным покрытием, толщина которого зависит от времени обработки. Например, покрытия, получаемые на алюминии и его сплавах в силикатно-щелочных электролитах, имеют, как правило, трехслойную структуру и неравномерное распределение компонентов. Они состоят из: тонкого переходного слоя; основного рабочего слоя с максимальной твердостью и минимальной пористостью, основной фазой которого является корунд, и наружного технологического слоя, обогащенного алюмосиликатами. Полученное покрытие является хорошим изолятором, обладает высокой прочностью, не подвержено растрескиванию и устойчиво к термоударам.A mandrel made of a dielectric and having the desired shape in cross section is placed in a galvanic bath filled with an electrolyte: round, square, rectangular, etc. A wire or tape made of valve metal, such as aluminum, or its alloy, is also placed in a galvanic bath filled with the appropriate electrolyte. The wire or tape and the bath are connected to a power source, for example, to a 220 V power supply network. When an alternating voltage of the network is applied to the positive half-period of the supply voltage, the galvanic bath acts as a cathode, and the wire or tape located in it acts as an anode. Accordingly, the surface of a wire or tape located in a plating bath oxidizes at this voltage, and surface microdischarges that have a significant and specific (thermal, plasma chemical, etc.) effect on the forming coating and electrolyte are involved in the process of coating formation. At the same time, a wire or tape is wound on a mandrel. As a result of winding in an inelastic outer layer of an already formed coating of a wire or tape, cracks appear. However, as the microarc oxidation process continues, the cracks are filled with a protective layer. As a result, an inductor is formed with an integral insulating coating, the thickness of which depends on the processing time. For example, coatings obtained on aluminum and its alloys in silicate-alkaline electrolytes, as a rule, have a three-layer structure and an uneven distribution of components. They consist of: a thin transition layer; the main working layer with maximum hardness and minimum porosity, the main phase of which is corundum, and the outer technological layer enriched with aluminosilicates. The resulting coating is a good insulator, has high strength, is not susceptible to cracking and is resistant to thermal shock.
Пример 1Example 1
В гальваническую ванну, наполненную электролитом, содержащим КОН в количестве 2 г/л и жидкое стекло (Na2O×3SiO2) в количестве 25 г/л, помещают проволоку диаметром 1 мм из сплава алюминия А0 и подсоединяют ее и ванну к источнику переменного напряжения 220 В через токоограничивающий конденсатор. Также в ванну помещают оправку из эбонита в виде стержня круглого сечения, к которой прикрепляют один конец проволоки. После включения источника питания варьируют токоограничивающую емкость конденсатора, добиваясь величины протекающего тока 30 А и начинают вращать эбонитовой стержень. Под действием переменного напряжения на поверхности проволоки образуется пленка алюмосиликата в результате процесса микродугового оксидирования. В течение всего процесса микродугового оксидирования осуществляют намотку оксидируемой проволоки на эбонитовую оправку. Поскольку проволока постоянно находится в растворе электролита, происходит заполнение трещин в покрытии, образовавшихся при ее наматывании. В течение первых 15 минут осуществляют намотку первого слоя катушки слева направо, а в течение следующих 15 мин осуществляют намотку второго слоя катушки справа налево. Полученная двухслойная катушка индуктивности имеет в сумме 100 витков. Изоляционное покрытие проволоки между витками имеет толщину 30-40 мкм, а между слоями 80-150 мкм, что позволяет подавать на катушку высокочастотное напряжение амплитудой до 800 В. При этом названное покрытие имеет высокую механическую прочность, термоустойчиво, не отслаивается от проволоки, имеет, по сути, неограниченный срок годности.In a galvanic bath filled with an electrolyte containing KOH in an amount of 2 g / l and water glass (Na 2 O × 3SiO 2 ) in an amount of 25 g / l, a wire with a diameter of 1 mm from aluminum alloy A0 is placed and it and the bath are connected to a variable source voltage 220 V through a current-limiting capacitor. An ebonite mandrel in the form of a rod of circular cross section, to which one end of the wire is attached, is also placed in the bath. After turning on the power source, the current-limiting capacitance of the capacitor is varied, achieving a flowing current of 30 A, and the ebonite rod begins to rotate. Under the action of alternating voltage, an aluminosilicate film is formed on the surface of the wire as a result of the microarc oxidation process. During the entire process of microarc oxidation, the oxidizable wire is wound on an ebonite mandrel. Since the wire is constantly in the electrolyte solution, cracks in the coating formed during its winding are filled. During the first 15 minutes, the first layer of the coil is wound from left to right, and during the next 15 minutes, the second layer of the coil is wound from right to left. The resulting two-layer inductor has a total of 100 turns. The insulation coating of the wire between the turns has a thickness of 30-40 microns, and between the layers of 80-150 microns, which allows you to apply a high-frequency voltage of up to 800 V amplitude to the coil. Moreover, this coating has high mechanical strength, is heat-resistant, does not exfoliate from the wire, has, essentially unlimited shelf life.
Пример 2Example 2
В гальваническую ванну, наполненную электролитом, содержащим полифосфат натрия в количестве 100 г/л и жидкое стекло (Na2O×3SiO2) в количестве 3 г/л, помещают проволоку диаметром 1 мм из сплава алюминия А0 и подсоединяют ее и ванну к регулируемому источнику постоянного напряжения до 300 В. Также в ванну помещают оправку из эбонита в виде стержня, имеющего квадратное сечение. Одновременно с началом вращения эбонитового стержня к проволоке и ванне прикладывают напряжение, которое обеспечивает ток 30 А. В результате микродугового оксидирования на поверхности проволоки образуется пленка алюмополифосфата. Одновременно с микродуговым оксидированием проволоки осуществляют ее наматывание на оправку. Поскольку проволока при намотке подвергается дальнейшему оксидированию, происходит заполнение трещин, образующихся в покрытии при наматывании проволоки. Обработку осуществляют в течение 30 мин, причем вначале наматывают первый слой катушки слева направо, а далее наматывают второй слой катушки справа налево. Полученная двухслойная катушка индуктивности имеет в сумме 100 витков. Изолирующее покрытие проволоки между витками имеет толщину 20-30 мкм, а между слоями - 80-150 мкм, что позволяет подавать на катушку высокочастотное переменное напряжение с амплитудой до 700 В. При этом покрытие имеет высокую механическую прочность, термоустойчиво, не отслаивается от проволоки, имеет, по сути, неограниченный срок годности.In a galvanic bath filled with an electrolyte containing sodium polyphosphate in an amount of 100 g / l and liquid glass (Na 2 O × 3SiO 2 ) in an amount of 3 g / l, a wire of 1 mm diameter from aluminum alloy A0 is placed and the bath and its are connected to an adjustable a DC voltage source of up to 300 V. A mandrel of ebonite in the form of a rod having a square section is also placed in the bath. Simultaneously with the start of rotation of the ebonite rod, a voltage of 30 A is applied to the wire and the bath. As a result of microarc oxidation, a film of aluminum polyphosphate is formed on the surface of the wire. Simultaneously with microarc oxidation of the wire, it is wound onto a mandrel. Since the wire undergoes further oxidation during winding, the cracks that form in the coating during winding of the wire are filled. The processing is carried out for 30 minutes, with the first winding the first layer of the coil from left to right, and then winding the second layer of the coil from right to left. The resulting two-layer inductor has a total of 100 turns. The insulating coating of the wire between the turns has a thickness of 20-30 microns, and between the layers - 80-150 microns, which allows you to apply a high-frequency alternating voltage with an amplitude of up to 700 V. The coating has high mechanical strength, heat-resistant, does not peel from the wire, has, in fact, an unlimited shelf life.
Пример 3Example 3
В гальваническую ванну, наполненную электролитом, содержащим гексаметафосфат натрия в количестве 4 г/л, кали едкое - 3 г/л, алюминат натрия - 6 г/л, помещают проволоку из сплава титана ВТ5 диаметром 2 мм и подсоединяют ее и ванну к регулируемому источнику переменного напряжения до 300 В. Также в ванну помещают оправку из эбонита в виде стержня, имеющего квадратное сечение, на которой закрепляют один конец проволоки. Далее к проволоке и ванне прикладывают напряжение, которое обеспечивает ток 30 А и начинают вращать стержень. В результате микродугового оксидирования на поверхности проволоки образуется пленка алюмофосфата. Поскольку проволока при намотке на оправку подвергается дальнейшему оксидированию, происходит заполнение трещин, образовавшихся в покрытии при ее наматывании. Обработку осуществляют в течение 30 мин, первую половину которых наматывают первый слой катушки, а вторую половину наматывают второй слой. Полученная катушка имеет общее количество витков, равное 100. Изолирующее покрытие проволоки между витками имеет толщину 15-20 мкм, а между слоями 60-100 мкм, что позволяет подавать на катушку высокочастотное переменное напряжение амплитудой до 400 В. При этом покрытие имеет высокую механическую прочность, термоустойчиво, не отслаивается от проволоки, имеет, по сути, неограниченный срок годности.In a galvanic bath filled with an electrolyte containing sodium hexametaphosphate in an amount of 4 g / l, potassium hydroxide - 3 g / l, sodium aluminate - 6 g / l, put a wire of titanium alloy VT5 with a diameter of 2 mm and connect it and the bath to an adjustable source AC voltage up to 300 V. Also, a mandrel of ebonite is placed in the bath in the form of a rod having a square cross section on which one end of the wire is fixed. Next, a voltage is applied to the wire and the bath, which provides a current of 30 A and begin to rotate the rod. As a result of microarc oxidation, an aluminophosphate film is formed on the surface of the wire. Since the wire, when wound on the mandrel, undergoes further oxidation, the cracks formed in the coating during its winding are filled. The treatment is carried out for 30 minutes, the first half of which is wound on the first layer of the coil, and the second half is wound on the second layer. The resulting coil has a total number of turns equal to 100. The insulating coating of the wire between the turns has a thickness of 15–20 μm, and between the layers of 60–100 μm, which allows applying a high-frequency alternating voltage with an amplitude of up to 400 V. The coating has high mechanical strength , heat-resistant, does not peel off the wire, has, in fact, an unlimited shelf life.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006144057/09A RU2333561C1 (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Inductor coil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006144057/09A RU2333561C1 (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Inductor coil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2333561C1 true RU2333561C1 (en) | 2008-09-10 |
Family
ID=39867047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006144057/09A RU2333561C1 (en) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | Inductor coil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2333561C1 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2384910C1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Inductance coil re-tuned by electric field |
| WO2011099892A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | Korobov Konstantin Leonidovich | Composite electromagnetic winding |
| RU2535838C2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Ником" (ЗАО "Ником") | Inductance coil and method of its fabrication |
| RU2551136C1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) | Electric coil production method |
| RU2588703C2 (en) * | 2014-08-01 | 2016-07-10 | Алексей Александрович Никифоров | Method for formation of insulating coating on a conductor |
| RU2648996C2 (en) * | 2012-10-18 | 2018-03-29 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Method of forming insulated electric conductor |
| RU2696853C2 (en) * | 2016-08-09 | 2019-08-07 | Рябых Виктор Владимирович | Electric motor |
| RU193653U1 (en) * | 2019-09-03 | 2019-11-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Росэнерготранс" (ООО "Росэнерготранс") | Smoothing reactor |
| CN111768900A (en) * | 2020-07-02 | 2020-10-13 | 西安科技大学 | A kind of Al@Al2O3 braidable flexible wire and its preparation method and application |
| CN115584543A (en) * | 2022-10-31 | 2023-01-10 | 诸暨市中俄联合材料实验室 | One-time forming aluminum winding and its production equipment and method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1683084A1 (en) * | 1989-09-15 | 1991-10-07 | Симферопольское Производственное Объединение "Фотон" | Method of manufacturing inductance coils |
| RU1759041C (en) * | 1990-10-19 | 1994-07-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Apparatus for metals and alloys microarc weld oxide coating |
| RU2081213C1 (en) * | 1995-06-02 | 1997-06-10 | Геннадий Георгиевич Нечаев | Method of microarc application of coating to surface |
| RU2178596C2 (en) * | 1996-09-04 | 2002-01-20 | Шнейдер Электрик С.А. | Coreless-transformer high- and medium-voltage winding |
| RU2264428C1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Polymeric composition |
-
2006
- 2006-12-11 RU RU2006144057/09A patent/RU2333561C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1683084A1 (en) * | 1989-09-15 | 1991-10-07 | Симферопольское Производственное Объединение "Фотон" | Method of manufacturing inductance coils |
| RU1759041C (en) * | 1990-10-19 | 1994-07-15 | Московский авиационный технологический институт им.К.Э.Циолковского | Apparatus for metals and alloys microarc weld oxide coating |
| RU2081213C1 (en) * | 1995-06-02 | 1997-06-10 | Геннадий Георгиевич Нечаев | Method of microarc application of coating to surface |
| RU2178596C2 (en) * | 1996-09-04 | 2002-01-20 | Шнейдер Электрик С.А. | Coreless-transformer high- and medium-voltage winding |
| RU2264428C1 (en) * | 2004-02-18 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения им. В.В. Тихомирова" | Polymeric composition |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2384910C1 (en) * | 2009-03-30 | 2010-03-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского" | Inductance coil re-tuned by electric field |
| WO2011099892A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | Korobov Konstantin Leonidovich | Composite electromagnetic winding |
| RU2648996C2 (en) * | 2012-10-18 | 2018-03-29 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Method of forming insulated electric conductor |
| RU2535838C2 (en) * | 2012-11-19 | 2014-12-20 | Закрытое акционерное общество "Ником" (ЗАО "Ником") | Inductance coil and method of its fabrication |
| RU2551136C1 (en) * | 2013-12-25 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) | Electric coil production method |
| RU2588703C2 (en) * | 2014-08-01 | 2016-07-10 | Алексей Александрович Никифоров | Method for formation of insulating coating on a conductor |
| RU2696853C2 (en) * | 2016-08-09 | 2019-08-07 | Рябых Виктор Владимирович | Electric motor |
| RU193653U1 (en) * | 2019-09-03 | 2019-11-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Росэнерготранс" (ООО "Росэнерготранс") | Smoothing reactor |
| CN111768900A (en) * | 2020-07-02 | 2020-10-13 | 西安科技大学 | A kind of Al@Al2O3 braidable flexible wire and its preparation method and application |
| CN115584543A (en) * | 2022-10-31 | 2023-01-10 | 诸暨市中俄联合材料实验室 | One-time forming aluminum winding and its production equipment and method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2333561C1 (en) | Inductor coil | |
| CA2270390A1 (en) | Anode, process for anodizing, anodized wire and electric device comprising such anodized wire | |
| CN107112088A (en) | High temperature insulated aluminum conductors | |
| RU2535838C2 (en) | Inductance coil and method of its fabrication | |
| JP2003124068A (en) | Anode foil for capacitor, method for manufacturing anode foil and solid electrolytic capacitor using anode foil | |
| JP6036205B2 (en) | Insulation coated aluminum conductor and method of manufacturing the same | |
| WO2012157164A1 (en) | Insulating-layer-covered aluminum conductor, and insulating layer and method for forming the insulating layer | |
| RU2588703C2 (en) | Method for formation of insulating coating on a conductor | |
| US2665243A (en) | Method of providing aluminum with a flexible oxide coating | |
| CN115938691A (en) | A preparation method for an overhead wire with a corrosion-resistant ceramic film layer | |
| US999749A (en) | Method of forming coils for electric apparatus. | |
| RU2389830C2 (en) | Method for micro-arc oxidation | |
| JP6107195B2 (en) | Method for manufacturing aluminum conductive member | |
| WO2022196736A1 (en) | Layered body of conductor and insulation film, coil, and rotary electric machine | |
| JPH0272515A (en) | Method of continuously coating aluminum alloy wire for electric coil manufacturing with enamel | |
| CN115398566A (en) | Heat-resistant insulated wire | |
| CN113921269A (en) | Double-layer insulating film of transformer coil and preparation method and device thereof | |
| RU2265930C2 (en) | Grounding electrode | |
| CN114255909B (en) | Manufacturing method of heat-resistant grade 140 transposed conductor for vegetable oil transformer | |
| RU2110611C1 (en) | Method of coating titanium and its alloys | |
| CN210325384U (en) | High-electric shock resistance low-inductance wire-wound resistor | |
| SU1650791A1 (en) | Electrode for electroplating inside surfaces | |
| RU112496U1 (en) | INDUCTOR | |
| JP2019194366A (en) | Insulation layer formation method using self-selective occlusion treatment of fine conduction part | |
| KR100784459B1 (en) | Aluminum anodized wire and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110304 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20110811 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20110811 Effective date: 20111115 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20130531 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181212 |