南宫28 核竞争催生的技术-电磁脉冲焊接
栏目:新闻资讯 发布时间:2024-01-27
在汽车业,,该技术之所以吸引我们,是因为它能够在很短的时间内将不同的材料接合在一起,例如铝与钢。塑料由于其不导电性,暂时还没有塑料之间的连接使用过电磁脉冲焊

战争与对抗一直以来都是技术的温床和催化剂。1960年代的美苏太空竞争,其中的700多项技术成果现在应用于人们的日常生活,包括但不限于:激光血管造影术、新一代心脏起搏器、红外线温度计、热感应视频(不需要手术就可以确定人体内的病变情况)、血液分析仪、灭火系统、紫外线对人类所造成伤害的评估、激光、卫星照片、天气监测体系、抗腐蚀涂层和材料、太阳能的应用、无线装置、水过滤装置、虚拟显示系统和便携式电脑。而1970年代由于中东战争导致世界油价飞涨,人们开始大力研究核能应用。这一时期同样催生了一大批技术,许多当时的高精尖技术现在已经应用于民用制造,电磁脉冲焊接就是其中之一。

电磁脉冲焊接工艺是在1960年代末和1970年代初开发的,用于核能应用。当时,库尔恰托夫核物理研究所的俄罗斯科学家发明了这种技术,最初目的是为了焊接核燃料棒两端接口。

和传统焊接不同,这项技术的最大不同就是没有加热过程,可以称为“冷焊”。它是利用高压电磁力在瞬间产生的撞击,使两焊件焊合。

电磁焊接技术_电磁焊头_电磁线焊接

那么这项技术有哪些优点?

首先,电磁脉冲焊接对操作人员非常友好,因为它是真正的无热量输入,许多其它焊接过程导致的火光飞溅,浓烟滚滚,各种污染它都一概没有。另外,由于整个过程不产生热,也就不会改变任何材料的物理性能。第三个优点是焊接过程非常快,在瞬时完成,远小于1秒(大概是30~100 μs之间)。最后,它能够焊接不同的材料,而且产生的焊缝是真正的固态结合。

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在实际应用上,电磁脉冲焊接的效果和钎焊类似,但它比钎焊更好,相比于钎焊,它不需要填充剂,而且具有更高的可重复性。

由于节拍很快,现在各种制造业特别是大批量生产的类型都在使用电磁脉冲焊接。在汽车业,,该技术之所以吸引我们,是因为它能够在很短的时间内将不同的材料接合在一起,例如铝与钢。事实上,由于轻量化的要求,许多研究机构都在探索铝钢的结合方法,铆接是其中比较受欢迎的一种,现在电磁脉冲焊接成为一个新选择。

典型的电磁脉冲焊接系统包含一组脉冲储能电容器,高压间隙放电开关系统和线圈。将待焊零件插入线圈,对脉冲储能电容器组充电,并接通高压间隙放电开关。当电流施加到线圈时,会产生磁场,于是待焊外部零件高速撞击向内部零件,完成焊接。

在这一整个过程中,存储在电容器组中的能量转移到线圈中,从而将电能转换为磁能。磁能形成磁场,从而在零件中产生涡流。材料的电导率越高,系统效率越高。涡流与线圈中的磁场相对,并产生排斥力。从而使待焊件以极高的速度撞击在一起,并产生一种爆炸性或冲击性的焊缝。这里,有一点需要注意,如果待焊件剖面不是封闭的,那么涡流将无法产生循环并产生相反的磁场。

可以看得出来,在这一过程中,线圈的作用非常重要,它必须能够承受非常大的驱动力或冲力。

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当铝管受到磁场作用时,它会收到非常大的力向内塌陷,并将其自身焊接到固定部件上,零件焊接方向由机床控制。

电磁脉冲焊接的过程其实非常类似于尝试将两个永磁体固定在一起。两个同极靠拢时会互相排斥,电磁脉冲焊接的基本原理与之相同。

要焊接的零件与外部零件同轴,而外部零件是良好的导电体,两个部分都放在一个线圈中。电流释放到线圈中,产生两个磁场。线圈产生的两个磁场中的较强者会膨胀,无法穿透另一个磁场,因此会产生使零件运动的压力。这与将两个磁铁固定在一起时发生的现象相同,只是磁场强度更大,外部零件会以大于每秒300米的速度加速。

这整个过程也非常像打棒球。球棒是大磁场,球是待焊零件。球棒击中球并使球飞行。当零件以足够的速度击中内件并且所有其他条件都正确时,就会形成固态焊缝。和打棒球最大的不同在于,这里所有工作的时间单位是微秒。

那么哪些材料比较适合于电磁脉冲焊呢?

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首先,对冶金学不相容或对加热敏感的材料,电磁脉冲焊是它们的理想选择,因为这种焊接工艺不会形成熔融区域。

材料的导电性,延展性和强度也是重要的评判标准。基于此,电磁脉冲焊接可以接合大多数金属,但最适用的还是铜和铝等导电良好,延展性好,强度也不弱的金属。使用脉冲磁场将铝零件焊接到钢,将铝零件焊接到铝,将铜零件焊接到钢以及将不锈钢零件焊接到不锈钢,已经得到大量验证是可行的。而塑料由于其不导电性,暂时还没有塑料之间的连接使用过电磁脉冲焊,但是钢与塑料的之间在理论上是可能的。

在用途方面,电磁脉冲焊接将是电子元器件,汽车行业和航空航天应用的理想选择。特别是在汽车上的潜在应用,包括空调管,燃油管线,管状空间框架,支柱,减震器,燃油滤清器,管状座椅部件,驱动轴和电气连接等等。

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一台由电磁脉冲焊接完成的白车身

比如美国的达纳公司(Dana Corp.)在电磁脉冲焊接的实验已有数年。达纳使用该技术将钢和铝部件连接在一起,从而生产出创新性的更轻,更高效的传动轴,结果显示,这种连接的性能优于传统的MIG焊接和其他冶金连接工艺。

现在这项技术的唯一问题是,暂时全世界还没有任何实际已安装电磁脉冲焊接设备并将其用于大批量生产的实例,现有的生产都还是实验室性质,或是小批量的。这项技术是否能支持大规模批量生产,还没有得到证实。另外,电磁脉冲技术在很多国家都受到重视,近年来大量关于电磁脉冲焊接的研究也都集中在国外,目前国内仅有部分高校院所在做相关研究,所以说我国更加远并未进入市场化应用,这一方面的研究还任重道远。

过去三年,相比于疫情带来的冲击,半导体历史级缺货对电子供应链的影响无疑更值得人们关注。如果我们从2020年6月开始以12个月为周期来评点半导体产业最热关键词,第一个12个月是产能,第二个12个月是涨价,第三个12个月就是砍单。这大概只有24个月的供求关系周期巨变,可能促使整个电子元器件供应链产生深刻的变革。

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从整体电子元器件供应链市场规模来看,电子元器件相关产业因为部分厂商大幅提价和存储器价格高涨的原因,市场规模从2020年的大概5300亿美元增长到2022年的6700亿美元,其中半导体市场从2020年的4400亿暴增为2022年的5700亿,其他相关电子元器件的规模则从880亿增长到970亿美元。根据中金公司的数据分析显示,约44%的电子元器件采购规模为电子产品制造商直接与电子元器件生产商(原厂)进行采购,采用该模式的主要下游厂商(多为大型电子制造商)占电子产品制造商比重约1%,剩余56%的电子元器件采购规模主要依赖分销商渠道,99%以上的电子产品制造商主要采用此方式采购物料,在电子元器件流通领域,分销商承担了极为重要的角色。

全球电子元器件供应市场过去两年时间内平均年增长了超过14%,另一组数据显示,相比于电子元器件市场的快速增长,全球规模以上分销商的营收增长只有5.5%左右,当然这组数据的背后并没有计算缺货期间部分分销商因炒货获得的高收益,因此实际上很多分销商在过去的周期性调整中实际的收益远比想象中要更加丰厚,但同样要考虑的问题是,随着整个行情的急转直下,这些分销商的库存贬值也比想象中的要残酷。2022年6月开始,“砍单”、“去库存”困扰着整个电子元器件供应链大环境,受消费市场疲软的影响,电子分销商肩上的压力不言而喻。囤货,还是不囤货,成了如今元器件分销商的重要抉择,深圳华强北随处可见清库存和收库存的贸易商们。作为供应链中间商,电子元器件分销商深受电子行业规模景气度影响,因为一旦预判失误、资金周转失灵,将随时面临破产风险。

相比于那些在2021年可能赚到过去好几年钱的贸易分销商,授权分销商依然代表着供应链发展的主要趋势,让我们站在一个长远供应链变化的角度去分析那些授权分销商们如何应对经历了这样一个周期性变革后的新电子元器件供应链格局。

授权分销商统治力增强

根据相关数据统计,虽然授权分销商的业务占电子元器件分销规模的60%左右,但却是电子元器件供应链中参与度最强的一环,甚至可以说决定了85%以上的分销市场。相比于以贸易为主的各种独立分销商,授权分销商无论实力还是供应链服务都经过供需双方的认可,拥有更多的产业链参与度,在上游原厂设计制造商和下游电子产品制造商之间起着产品、技术及信息的桥梁作用,是联结上下游的重要纽带,发挥着上下游供需匹配、集中采购、账期支持、库存缓冲、增值服务、为上下游提供信息沟通等重要作用。目前全球业务规模Top20分销商均以授权分销模式为主,只是业务面向用户群体略有差异。

比较2020年到2022年各大分销商的营收数据,行业头部授权分销商因为兼并和业务发展等因素,业绩平均增长速度要高于全行业整体水平,市场份额占比也逐年增大,特别是前四大分销商(艾睿电子,安富利,大联大和文晔科技)的营收规模明显和其他分销商拉开了差距。这种格局变化得益于授权分销的规模优势和与原厂更密切的关系,市场缺货情况下授权分销商能够拿到稳定的紧俏货源,因此在过去的两年时间里,授权分销商因为稳定的货源供应保持了更强的供应链统治力,开拓了更多新的客户群体。另一方面,传统的授权分销业务并不是所有客户都会提供支持,针对更多中小批量订单需求,授权分销商们也不希望放过长尾市场的高收益。以传统巨头安富利为例,通过收购拿下小批量分销商e络盟,以覆盖更多中小批量订单的需求,进而能够保证业务拥有不断发展的动力。

面对供应链不确定性的增加,库存成为2021年开始到2022年上半年最能带动分销商业绩增长的关键,加上更多中小客户选择更为灵活的元器件采购模式,因此一众以库存为运营基础的中小批量现货授权分销商在过去两年间业务得到了高速发展。2022年的营收突破50亿美元,贸泽电子则突破40亿美元,而e络盟的营收也接近20亿美元,均取得两位数以上的高增长率,短期内这几家主打中小批量的授权分销商可能会继续保持两位数的业绩增长,同时更多客户会将这类分销商作为灵活元器件采购的备选方案。

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当然对于授权分销商并不都是好消息,比如2019年TI就宣布取消多家分销商的代理资格,以直销作为绝大部分供应链的供货模式,经过几年的铺垫,TI采用大中客户销售覆盖、中小批量需求线上商城覆盖的模式来取代传统分销商的覆盖优势,使得其业务完全没有受到供应链策略调整的影响。几年来,多家半导体大厂已经开始逐渐参考TI的模式构建自己的线上商城模式,这将会对未来的授权分销模式产生极大的影响。

除了企业的策略变化,进入2023年电子元器件供应链受到全球经济的影响出现明显的波动,在过去两年中市场份额逐年增加的四大分销商在2023年一季度除了安富利外均出现不同程度的下滑,艾睿电子2023年Q1销售额为87.4亿美元,同比下降4%;大联大2023年Q1合并营收1447.54亿元新台币,同比下降31%;文晔合并营收为1201.03亿元新台币,同比下降5.85%。安富利本季度总销售额为65亿美元,同比增长0.4%,营业利润更是实现了14%的增长。这个数据的背后除了安富利已经逐步度过与TI、ADI等大客户分手后的阵痛外,亚太区相对占比较其他三家更低也是原因之一。亚太区在2022-2023年供应链中的表现相比于欧洲和美洲区要惨烈不少,特别是占比超过60%的中国市场更是受累于消费电子疲软面临着量价齐跌的境遇。国内的电子元器件分销行业由于起步较晚,虽然近年来发展极其迅速,但整体营收规模离国际头部分销商仍存在较大差距,对风险的应对能力相对较差。有调查数据表明,2022年中国本土电子元器件分销市场行情较2021年受到市场行情的影响程度更深,2022年中国电子元器件分销商TOP25营收为2,074.6亿元,同比减少12.88%。未来几年时间里,随着贸易摩擦和产业链外溢,部分国内制造业面临外迁到东南亚的风险,这对很多缺少东南亚供应链经验的本土分销商而言,更是雪上加霜。

分销商们怎么说

中国市场是全球电子元器件供应链中最重要的组成部分,占据了全球接近45%的电子元器件供应份额,同时中国市场也是电子元器件供应链竞争最为激烈的市场,几乎所有全球主要分销商都将业务增长的目标瞄准中国市场。我们不妨听一听不同类型分销商的中国区负责人是怎么看待供应链的现状和未来的。这里我们没有选取几个行业巨头的声音,反而提供了不同类型在中国市场业务增长较为迅速的几家特色型国际授权分销商代表,来一起站在不同角度审视电子元器件供应链的变革。

e络盟

作为一家进入中国将近20年的小批量现货授权分销商,e络盟通过加入安富利旗下融入到全新的安富利供应链体系中。e络盟亚太区业务总裁朱伟弟表示,安富利作为全球首家依靠自身提供真正端到端解决方案的分销商,可以为客户从概念、原型设计直至量产提供全面支持。通过e络盟业务的融合,安富利可为客户从概念直至全球分销整个产品生命周期的各阶段提供支持服务,让他们比以往更为顺利地实现目标。在产品生产的各个阶段,客户无需再去寻找、评估并结识新的合作伙伴。借助e络盟和安富利,客户在整个产品开发周期中相当于只需面对一个合作伙伴,从而节省时间和成本,并能在复杂的产品开发周期的各阶段获得有力支持。

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e络盟 朱伟弟

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e络盟的业务一直保持了旺盛的增长势头,即使是2022年末到2023年的三个季度依然持续增长,朱伟弟强调,与全球供应商合作伙伴解决全球供应链问题是该公司业绩增长的关键因素之一。在过去几年里,全球供应链出现了很大的问题,很多产品供货短缺,e络盟在这个过程中能够给客户提供更灵活的元器件供货解决方案。另一个增长的原因是e络盟在2022年财年引入了超过25万种新产品,既有引入新供应商品牌,也有增加现有品牌产品线。第三,e络盟还持续改善电子平台的客户体验,对IT部分持续进行重点投资,重点面向改进客户体验、网上下单体验包括网速和自动化功能,以帮助客户更好地实现自动下单。

仓储是e络盟非常重要的运营基础,朱伟弟透露,随着业务规模不断发展,e络盟在过去两年内在英国设立了一个新仓库并增加了数百名员工,为库存扩充提供了基础,同时美国的仓库也计划开启扩容,并且在2024年年初准备在新加坡建立一个新仓库,这个仓库比现有的仓库要大3-5倍,这也是e络盟针对亚太区在仓储方面进行的投入。新建仓库将以工业控制类产品、MRO产品等为主,更加贴近我们的亚太区用户,能够让产品更快到达客户手上。

谈到供应链竞争优势,朱伟弟认为差异化是最核心的竞争优势,首先是多渠道即线上线下相融合的模式;其次是存在感,e络盟在中国组建了超过200人的销售团队、客服团队、技术支持团队;此外,e络盟的产品种类比较多,不仅在电子元器件方面,还涉及到各类工业板卡和产品配套等,覆盖了电子产品从前期设计到后端生产的全过程;最后就是e络盟与一些全球领先供应商保持了稳定良好的合作伙伴关系,确保提供稳定可靠的产品供应。

-儒卓力

作为迎来50岁生日的老牌欧洲分销商,儒卓力一直深耕在热点应用市场,客户聚焦工业4.0、(工业)物联网、未来交通,以及能源和电力领域,推动未来高增长市场。今年是儒卓力进入中国的第12年,年初刚接任大中华区总经理的王建永坦言2023年整个供应链都面临不小的压力,由于生意下行导致分销商和制造商的库存普遍比较高,对儒卓力大中华区来说,去库存成为今年一季度最重要的工作。经过半年的努力,王建永表示目前库存水平保持在相对合理的水平,并且他也从一些新订单方面看到市场需求复苏的迹象。

技术分销是儒卓力的竞争优势,王建永直言,技术分销让儒卓力在市场的波动下能够保持比较稳健的市场竞争力。对技术分销商而言,技术竞争力不仅体现在公司业务上集中在几个领域,更要体现在长期跟踪一个市场逐步积累技术实力。在2023年慕尼黑电子展上,儒卓力重点展出的系统解决方案主要针对汽车、物联网和工业物联网(IoT/IIoT)、智能设备、工业自动化和机器人以及医疗设备等领域,展出方案包括两款基本板卡RDK2和RDK4。

汽车行业是儒卓力近半数业务的来源,王建永直言,过去20年里汽车产业从没遇到过2022-2023年这样大的负增长局面,虽然半导体元器件市场还在增长,但对整个供应链来说都很艰难。特别是中国市场,以前传统欧美合资车厂的订单非常稳定,这也是儒卓力很重要的业绩来源,但这部分业务在2023年开始也出现一些变化。作为新能源车和传统油车市场转换的关键时期,2023年对很多元器件供应商来说都充满变数。王建永举例,如果与比亚迪、特斯拉有合作,那么2023的业务会非常亮眼。但如果你的客户是其他造车新势力,可能会遇到各种各样的问题。对儒卓力来说,2023年的业务很难实现既定的预算目标,但王建永表示他还是希望大中华区的业绩能在2023年保持正增长。在很难完成既定的销售目标的同时,王建永也坦言会调整战略目标的方向,侧重于对新客户的扩展,将扩展更多的客户作为下半年更为实际的目标。

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儒卓力 王建永

作为一家欧洲分销商,部分欧洲厂商的资源对很多中国客户是非常有价值的,同时儒卓力也在重点扩展中国客户作为自己的供应链,帮助他们将产业推广到欧洲市场去。不过王建永也表示,欧洲客户对很多参数的阅读习惯和技术文档的格式要求都有所不同,这需要国内IC企业针对他们的需求进行调整。儒卓力在亚洲地区持续进行投资,目前已经在上海、香港和新加坡设立了三个仓库,布局整个亚洲地区,以满足汽车、工业、医疗和物联网等快速增长行业领域的需求,同时为客户提供多种货币结算服务。王建永介绍儒卓力目前在国内只有6个办事处,这对儒卓力远远不够,未来几年需要在中国市场的投入持续加大并扩充到15个以上办事处,2022年增加了南京和厦门两个办事处,2023年8月宁波办事处也将开启。如果四季度市场反馈信号积极,儒卓力将在北京和广州继续扩大办事处覆盖范围。

IBS

作为混合型分销商的代表,IBS 是创新电子元件和物流解决方案的全球领导者,IBS 中国区总经理 Ng直言,混合型分销商要以多样化的服务提升客户的采购体验,在过去一两年的市场波动中,IBS充分体现了混合型分销商的优势,并且趁机壮大了中国市场的业务规模。相比于普通的授权分销商,在过去的几年里IBS重点拓展了组装业务,除了提供给客户电子元器件之外,还能够提供物流、备库存,甚至是PCBA,实现了全方位的电子供应链服务。

混合分销商的一个特点就是灵活,IBS 可以提供广泛的替代半导体和电子元件品牌选择,对于帮助客户寻找替代料,比如由于前两年MCU缺货潮导致部分型号MCU一芯难求, IBS发挥全球采购和渠道多元化的优势,以较好的交期和价格提供给客户替代料,帮助客户节省上百美金的采购成本。在这个过程中IBS提供的可靠产品和服务,得到了客户的信赖,成为客户长期认可的合作伙伴。正是这种灵活性也让IBS在缺货期活动了更多的客户的认可,同时 Ng也表示,IBS目前致力于扩展更多授权代理的产品线,未来希望授权分销的业务规模能够逐步成为业务重要的组成部分。

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IBS Ng

随着电子供应链的不断变化,电商化成为很多授权分销商和独立分销商服务客户的重要接口,IBS作为进入国内比较晚的国际分销商,官方中文网站最近隆重上线,进一步加大了对中国市场客户的服务和支持。据IBS 全球市场和公关总监 Amato介绍,新网站包含700多家制造商、近百条授权产品线以及100多万个SKU的信息资源,使客户更容易查找到适合其项目的电子元器件。搜索功能是分销商网站最主要的竞争力之一,IBS的中文网站整合了强大的参数搜索工具以及BOM估算工具,帮助工程师和采购团队简化其设计至采购的流程,并且可在项目的各个阶段搜索相关的产品需求。

Ng 表示:IBS网站后台能够掌握全球市场询单量的用户数据分析。目前东南亚市场占据IBS业务的最大比例。据了解,IBS在东南亚已经深耕10余年,在越南、马来西亚、新加坡、印度等地都有设有办公室。不过,目前IBS已经看到了庞大的中国市场拥有更深的发展潜力, Ng表示,过去在东南亚的发展经验,可以助力中国市场更快发展。当然, Ng也表示,目前中国部分制造商开始拓展了东南亚制造业务,这对IBS来说是一种全新的机遇和挑战,因为可以借助其在东南亚的服务优势来争取更多中国的制造商客户,并且以东南亚的合作带动中国市场的合作,进一步扩展中国业务的需求。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 CN A(43)申请公布日 2021.12.31(21)申请号 2.4H01B 3/04 (2006.01)(22)申请日 2021.10.25(71)申请人 安徽聚虹电子有限公司地址 安徽省滁州市天长市经济开发区经八路纬二路(72)发明人 李丛俊瞿德林鲍春波(74)专利代理机构 安徽廿一知识产权代理事务所(普通合伙) 34216代理人 马莹莹(51)Int.Cl.H01B 7/28 (2006.01)H01B 7/18 (2006.01)H01B 7/29 (2006.01)H01B 7/02 (2006.01)H01B 3/30 (2006.01)权利要求书1页 说明书3页 附图1页(54)发明名称一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线(57)摘要本发明公开了一种高绝缘性的高压电机用 绕包电磁线,包括导体,所述导体的表面设置有 电镀铝层,所述电镀铝层的表面均匀覆盖有漆包 层,所述漆包层的表面涂抹有粘接剂层,所述粘 接剂层的表面设置有环氧树脂层。

通过设置漆包 层、电镀铝层和导体,其电镀铝层通过阳极氧化 处理后,使其产生一层不导电抗腐蚀的薄膜,使 其增强导体表面强度,随即在表面的漆包层作用 下,保持其表面覆盖,当出现电晕现象时,粘接层 对玻璃丝定位,随即玻璃丝阻挡大量的热量,并 且保障漆包层不会过度受热,能够极大的程度的 保障内部绝缘不会出现老化,保持导体的紧实 A 度,这种方式能够保障降低电晕对内部的影响,1 且具备一定的抑制电晕产生的效果。 8 0 1 7 8 3 1 1N C CN A权利要求书1/1页1.一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线,包括导体(1),其特征在于:所述导体(1)的 表面设置有电镀铝层(2),所述电镀铝层(2)的表面均匀覆盖有漆包层(3),所述漆包层(3) 的表面涂抹有粘接剂层(4),所述粘接剂层(4)的表面设置有环氧树脂层(5),所述环氧树脂 层(5)的表面均匀缠包有聚酰亚胺薄膜(6),所述聚酰亚胺薄膜(6)的表面缠绕有云母带 (7)。2.根据权利要求1所述的一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线,其特征在于:所述导 体(1)采用无氧铜材质,所述电镀铝层(2)在镀膜后其表面通过阳极氧化处理。

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3.根据权利要求1所述的一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线,其特征在于:所述漆 包层(3)采用表面电阻率在103 1011欧米之间的半导电漆。~4.根据权利要求1所述的一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线,其特征在于:所述漆 包层(3)的表面均匀缠绕有玻璃丝(8),所述玻璃丝(8)位于粘接层内,所述玻璃丝(8)直径 为0.01‑0.04mm。5.根据权利要求1所述的一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线,其特征在于:所述聚 酰亚胺薄膜(6)与云母带(7)的宽度比为1:2,所述聚酰亚胺薄膜(6)与云母带(7)的绕包重 合间隙通过机器严格控制在0.3‑0.5mm之间。6.根据权利要求1所述的一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线,其特征在于:所述云 母带(7)的张紧力为10‑12N,所述聚酰亚胺薄膜(6)的张紧力为15‑20N。22 CN A说明书1/3页一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线 技术领域 [0001] 本发明涉及高压电气器件领域,特别是涉及一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁 线。 背景技术 [0002] 高压电机是指额定电压在1000V以上电动机。常使用的是6000V和电压,由 于国外的电网不同,也有3300V和6600V的电压等级。

高压电机产生是由于电机功率与电压 和电流的乘积成正比,因此低压电机功率增大到一定程度电流受到导线的允许承受能力的 限制就难以做大,或成本过高。需要通过提高电压实现大功率输出。高压电机优点是功率 大,承受冲击能力强;缺点是惯性大,启动和制动都困难。 [0003] 绕包电磁线作为高压电机内部不可或缺的重要配件之一,其为满足高压电机运作 时的极端环境,故而表面需要作绝缘处理,其绝缘处理部分为了隔开导线之间的接触,同时 更大的目的也是为了降低电晕的产生对其造成的危害,作为现在的高压用绕包电磁线,曲 率半径小的导体电极对空气放电,便产生了电晕,电晕产生热效应和臭氧、氮的氧化物,会 产生气体放电发生化学反应,使线圈内局部温度升高,导致胶粘剂变质、碳化,股线绝缘和 云母变白,进而使股线松散、短路,绝缘老化,其中,臭氧对金属及有机绝缘物有强烈氧化作 用,二氧化氮、一氧化氮会溶于空气中的水形成硝酸类,具有强腐蚀性,故而为最大限度的 克服电晕的影响作为一个首要解决的问题。 发明内容 [0004] 为了克服现有技术的不足,本发明提供一种高绝缘性的高压电机用绕包电磁线, 电晕产生热效应和臭氧、氮的氧化物,会产生气体放电发生化学反应,使线圈内局部温度升 高,导致胶粘剂变质、碳化,股线绝缘和云母变白,进而使股线松散、短路,绝缘老化,其中, 臭氧对金属及有机绝缘物有强烈氧化作用,二氧化氮、一氧化氮会溶于空气中的水形成硝 酸类,具有强腐蚀性,故而为最大限度的克服电晕的影响作为一个首要解决的问题。

高压电动机电磁线_高压电机磁力线_电磁高压电动线机接线图

[0005] 为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种高绝缘性的高压电机用绕 包电磁线,包括导体,所述导体的表面设置有电镀铝层,所述电镀铝层的表面均匀覆盖有漆 包层,所述漆包层的表面涂抹有粘接剂层,所述粘接剂层的表面设置有环氧树脂层,所述环 氧树脂层的表面均匀缠包有聚酰亚胺薄膜,所述聚酰亚胺薄膜的表面缠绕有云母带。 [0006] 作为本发明的一种优选技术方案,所述导体采用无氧铜材质,所述电镀铝层在镀 膜后其表面通过阳极氧化处理。 [0007] 作为本发明的一种优选技术方案,所述漆包层采用表面电阻率在103 1011欧米之~ 间的半导电漆。 [0008] 作为本发明的一种优选技术方案,所述漆包层的表面均匀缠绕有玻璃丝,所述玻 璃丝位于粘接层内,所述玻璃丝直径为0.01‑0.04mm作为本发明的一种优选技术方案,所述聚酰亚胺薄膜与云母带的宽度比为1:2,所33 CN A说明书2/3页 述聚酰亚胺薄膜与云母带的绕包重合间隙通过机器严格控制在0.3‑0.5mm之间。 [0009] 作为本发明的一种优选技术方案,所述云母带的张紧力为10‑12N,所述聚酰亚胺 薄膜的张紧力为15‑20N。

[0010] 与现有技术相比,本发明能达到的有益效果是:1、通过设置漆包层、玻璃丝、漆包层、电镀铝层和导体,其电镀铝层通过阳极氧化 处理后,使其产生一层不导电抗腐蚀的薄膜,使其增强导体表面强度,随即在表面的漆包层 作用下,保持其表面覆盖,当出现电晕现象时,粘接层对玻璃丝定位,随即玻璃丝阻挡大量 的热量,并且保障漆包层不会过度受热,能够极大的程度的保障内部绝缘不会出现老化,保 持导体的紧实度,这种方式能够保障降低电晕对内部的影响,且具备一定的抑制电晕产生 的效果。 [0011] 2、通过设置聚酰亚胺薄膜、云母带、玻璃丝、粘接层和环氧树脂层,其粘接层与环 氧树脂层配合下,使其保持对玻璃丝的覆盖,同时环氧树脂层能够配合能够将聚酰亚胺薄 膜紧密的粘接和固定,使其达到合适的张紧力,配合表面的云母带,进行配合捆绑,使其能 够极大程度的防止出现松散,且云母带与聚酰亚胺薄膜起到一定的耐电晕防护的效果。 附图说明 [0012] 图1为本发明一个具体的实施例示意图。 [0013] 其中:1导体、2电镀铝层、3漆包层、4粘接剂层、5环氧树脂层、6聚酰亚胺薄膜、7云 母带、8玻璃丝。 具体实施方式 [0014] 为了使本发明实现的技术手段;创作特征;达成目的与功效易于明白了解,下面结 合具体实施例,进一步阐述本发明,但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例,并非全部。

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基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实 施例,都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法, 下述实施例中所用的材料;试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。 [0015] 实施例1:如图1所示,展示出了长度不限制的方形扁平状导体1,在本实施例中,其导体1采 用无氧铜材质,导体1的表面设置有电镀铝层2,电镀铝层2在镀膜后其表面通过阳极氧化处 理,在阳极氧化处理后,其表面生成一层无色氧化膜的结果。这层氧化膜除了不导电,更主 要的是提高了铝的抗腐蚀能力,表面硬度也有很大提高,可以抵挡一般性的磨擦,也不容易 被沾污,电镀铝层2的表面均匀覆盖有漆包层3,漆包层3的表面涂抹有粘接剂层4,漆包层3 采用表面电阻率在103 1011欧米之间的半导电漆,漆包层3的表面均匀缠绕有玻璃丝8,玻~ 璃丝8位于粘接层内,玻璃丝8直径为0.01‑0.04mm,粘接剂层4的表面设置有环氧树脂层5, 环氧树脂层5的表面均匀缠包有聚酰亚胺薄膜6,其中作为特征之一的聚酰亚胺薄膜6采用 了杜邦耐电晕聚酰亚胺薄膜6,聚酰亚胺薄膜6的表面缠绕有云母带7,聚酰亚胺薄膜6与云 母带7的宽度比为1:2,聚酰亚胺薄膜6与云母带7的绕包重合间隙通过机器严格控制在0.3‑ 0.5mm之间,云母带7的张紧力为10‑12N,聚酰亚胺薄膜6的张紧力为15‑20N。

[0016] 实施例2:44 CN A说明书3/3页仅仅将玻璃丝8的直径更正为0.005‑0.03mm,且聚酰亚胺薄膜6与云母带7的宽度 比为1:1.5,聚酰亚胺薄膜6与云母带7的绕包重合间隙通过机器严格控制在0.2‑0.6mm之 间,余量参数均与实施例一致。 [0017] 实施例3:仅仅将玻璃丝8的直径更正为0.02‑0.05mm,且聚酰亚胺薄膜6与云母带7的宽度比 为1:1,聚酰亚胺薄膜6与云母带7的绕包重合间隙通过机器严格控制在0.1‑0.2mm之间,余 量参数均与实施例一致。 [0018] 实施例4:仅仅将玻璃丝8的直径更正为0.001‑0.01mm,且聚酰亚胺薄膜6与云母带7的宽度 比为1:3,聚酰亚胺薄膜6与云母带7的绕包重合间隙通过机器严格控制在0.5‑0.6mm之间, 余量参数均与实施例一致。 [0019] 由上述实施例1‑4所得到的高压电机用绕包电磁线,均有着良好的绝缘性能与防 护耐腐蚀性能,且均具备优异的耐电晕效果在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下” 可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。

而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特 征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在 第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示 第一特征水平高度小于第二特征。 [0020] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明 的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种 变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所 附的权利要求书及其等效物界定。55 CN A说明书附图1/1页图166