郭海歐
浙江麗水廣播電視大學(麗水 323000)
早期電視機和一些微特電機中使用的形狀復雜的無骨架線圈,如果使用一般的漆包線來制造是十分困難的。這類電樞線圈制造工藝比較奇特,先要將單個繞組加工成型,然后把各個成型繞組組成電樞繞組。單個繞組成型,以前是在漆包線外表面涂膠粘劑固定在模具上,再經烘焙成型的方法,但此法很費時,效率低,而耐熱型復合涂層自粘性漆包線,能很好滿足這類電機繞組成型工藝,獲得十分良好的經濟效果,廣泛應用于空心杯電機、自粘線圈、微電機、電子變壓器、傳感器、電子元件等電子產品的關鍵部件,并從小型電器電樞向普通電機電樞和變壓器電樞方面推廣。
自粘性漆包線指的是用它繞制的線圈,可以通過烘培加熱或通電加熱,使外涂粘結層相互作用,冷卻后線圈自行硬結成型的一種漆包線。經過多年發展,品種質量都有了很大的提高。和普通漆包線相比,它的主要特點是漆膜堅韌,拉斷或卷繞時漆膜完整無損;能耐硫酸、氫氧化鈉等酸、堿浸泡;粘接力強。但是在日益重視環境保護的今天,這種漆包線的最大優點是節約能源、改善環境污染,并且提高產品質量。
和傳統電樞繞組相比,這種漆包線還有個顯著特點是大大簡化線圈繞組的制造工藝,在許多場合,省略了綁扎、浸漬、清理等繁雜的工序,設備、電能及勞動力等許多方面獲得節約,有利于實現生產自動化、提高產品質量。這種漆包線繞制的線圈在120~170℃范圍內,經半小時烘培粘合成型;也可以通電發熱,但由于線徑粗細不一,施加電壓、電流無法一致,可參照上述溫度范圍或測定在一定電壓、電流下,成型線圈粘結力,以確定工藝參數。
從成型單個繞組的新老工藝比較(表1),可以看到使用這種漆包線所收獲的經濟效益:一付用通電發熱方法粘合繞組的模具與十五付烘培方法涂膠粘合繞組的模具生產效率之比達2:1。若考慮模具數量,那末,使用自粘性漆包線的效果更突出了。每天的節能效果也是極為明顯的。

表1 二種工藝生產效率之比較
通過制作試驗線圈斷面的顯微照相,可以觀察到復合涂層自粘性漆包線線圈成型后,匝間牢固粘合在一起。由于復合涂層自粘性漆包線受熱,其外涂成結層能很好熔融固化,匝間粘結層互相滲透互相作用,使導線外表面有較多的粘層包復,導線間沒有明顯的粘合界面存在,這也使導線間的粘合部位應力集中減少,從而增強了粘結強度。
這種自粘性漆包線繞制的無骨架線包、固化后,形成一堅硬完整的實體。從其剖面顯微照相來看,當導線緊靠時,粘合狀況極為良好。
以耐熱型復合涂層自粘性漆包線為繞組制造的一臺電機,典型電氣參數見表。數據表明,研制的電機,完全達到設計要求,實測電機性能也達到了國外同類產品水平。

表2 典型電氣參數
這類線繞盤式電機,與其它微電機,特種電機相比,有其許多獨特之處,例如:
(1)尺寸緊湊,軸向尺寸小,電樞無鐵芯,轉動慣量小,能頻繁起動,控制響應好。
(2)這類電機電感小(由于無鐵芯之緣故),換向性能好,炭刷壽命可達有鐵芯電機的2倍以上,對于無刷電機,可降低控制元件成本。
(3)出力大,效率高。導體占空率高,可獲得高的出力;采用無鐵芯永磁結構后,電機無鐵耗和激磁損耗,效率可為有鐵芯電機的1.2倍。
(4)起動力矩大,機械特性硬,電機過載力大;(5)成本低,重量輕。
電機制造出來后,經權威單位型式試驗檢測,各項性能指標完全達到國家標準,而且,滿載連續運行500小時無故障。
將五臺樣機,分別安裝在五輛電動自行車上,經各種道路(柏油路、水泥路、石子路、鄉間小路及市內橋梁)和不同氣候條件下行駛,續駛均在1 500Km以上,電機運行正常,未出現任何故障,有的已續駛4 000公里以上。此外,該電機在其他機械設備上試用后,也獲得良好效果。
電樞是電機的心臟部分,電樞的可靠性,是電機可靠性的主要依賴所在。對電樞再作1000h/130℃的連續老化考驗后,電樞完好無損,仍然完全滿足電機的各項性能要求。電樞使用的耐熱型復合涂層自粘性漆包線能夠經受住所有考驗,是電樞質量能經受住以上考驗的主要關鍵。
電樞經130℃,1 000h連續老化前后的潮濕試驗結果見表3,其對地絕緣電阻值均遠遠超過國標要求(≥1M?)。此外,二次耐潮試驗結束,分別經375V電壓強度試驗無擊穿,繞組匝間無短路、斷落。

表3 潮濕試驗結果
由上可見自粘性漆包線完全適合于盤式電機性能要求,而且又非常適合于這類電機繞組的制造工藝之特點,大大縮短了電樞制造周期。此外由于自粘性漆包線具有良好的粘結力,用在的杯型電樞電機和其它一些控制電機上,將為這些的電機制造工藝提供很大方便。
耐熱型復合涂層自粘性漆包線,以烘培加熱或通電加熱方式,使自粘性層迅速粘合,冷卻后牢固成型,以及它的一系列優異性能,使它非常適合于某些有特殊工藝要求的微特電機制造。它具有制造工藝簡單、省時,節能,環保,電機性能良好,達到國外同類產品水平。隨著耐熱型復合涂層自粘性漆包線的應用從小型控制電機向大型電機和變壓器的發展,它將越來越顯示出廣闊的市場前景。
[1]楊志青.國外復合涂層漆包線發展概況[J].電線電纜 1997,04.