(一)作用:顾名思义,BOBBIN(线架)在变压器中起支撑COIL(线圈)的作用.
(二)BOBBIN的分类:
1.依据变压器的性质要求不同,按材质分为:热塑性材料,热固性材料.
热塑性材料我们常用的有尼龙(NYLON),塑料(PET),塑料(PBT)三种.热固性材料我们常用到的有电木(PM).
2.依据变压器的形状不同,BOBBIN又分为立式,卧式,子母式,抽屉式,单元格,双格.
(三)特性及用途:
1.电木(PM):热固性材料,稳定性高,不易变形,耐温150℃,可承受370℃之高温.表面光滑,易碎,不能回收.用于耐温较高之变压器.
2.尼龙(NYLON):热塑性材料,工程塑料,延展性好,不易碎,耐温115℃,易吸水,使用前先用80℃的温度烘烤,使固性稳定.表面光滑,半透明,不易碎.一般用于耐油性强的变压器上.
3.塑料(PET):热塑性材料,510系统,硬性高,易成形.不易变形,耐温170℃,表面不光滑,不易碎,一般用于绕线管.
4.塑料(PBT):热塑性材料,较软,不易变形,不耐高温(160℃),表面不光滑,不易碎一般用于绕线管
*热塑性材料可回收:第一次为20%,第二次为15%,第三次7%.
铁芯从用途上分高、低频、COIL三种:
1.高频类:铁粉芯Ferritecore
Ferritecore用于高频变压器它是一种带有尖晶石结晶状结构的陶磁体,此种尖晶石为氧化铁和其它二价的金属化合物.如kFe2O4(k代表其它金属),目前常使用的金属有锰(Mn)、锌(Zn)、镍(Ni)、镁(Ng)、铜(Cu).
其常用组合如锰锌(MnZn)系列、镍锌(NiZn)系列及镁锌(MgZn)系列.此种材具有高导磁率和阻抗性的物性,其使用频率范围由1kHz到超过200kHz.
2.低频类:硅钢片(LAMINATION)
硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A:锻烧(黑片)、N:无锻烧(白片)两种.按其形状不同可分为:EI型、UI型、C型、口型.
口型硅钢片常在功率较大的变压器中使用,它绝缘性能好,易于散热,同时磁短路,主要用于功率大于500~1000W和大功率变压器中.
由两个C型硅钢片组成一套硅钢片称为CD型硅钢片,用CD型硅钢片制作的电源变压器在截面积相同的条件下,窗口愈越高,变压器功率越大.于铁芯两侧可以分别安装线圈,因此变压器的线圈匝数可分配在两个线包上,从而使每个线包的平均匝长较短,线圈的铜耗减小.另外如果把要求对称的两个线圈分别绕在两个线包上,可以达到完全对称的效果.
由四个C型硅钢片组成一套硅钢片称为ED型硅钢片.ED型硅钢片制成的变压器外形呈扁宽形,在功率相同的条件下ED型变压器比CD型变压器矮些,宽度大些,另外由于线圈安装在硅钢片中间,有外磁路,因此漏磁小,对整体干扰小.但是它所有线圈都绕在一个线包上,线包较厚,故平均匝长较长,铜耗较大.
C型铁芯性能优异所制作之变压器体积小、重量轻、效率高,装配的角度来看,C型硅钢片零件很少,通用性强,因此生产效率高,但是C型硅钢片加工工序较多,作较复杂,需用专用设备制造,因而目前成本还较高.
我们主要使用的是EI型硅钢片.E型硅钢片又称壳型或日型硅钢片,它的主要优点是初、次级线圈共同一个线架,有较高的窗口占空系数(占空系数Km:铜线净截面积和窗口面积比);硅钢片对绕组形成保护外壳,使绕组不易受到机械伤损伤;同时硅钢片散热面积较大,变压器磁场发散较少.但是它的初次级漏感较大,外来磁场干扰也较大,此外,由于绕组平均周长较长,在同样圈数和铁芯截面积条件下,EI型铁芯的变压器所用的铜线较多.
硅钢片的厚度常用的有0.35mm、0.5mm两种.
硅钢片的组装方式有交迭法和对迭法两种.交迭法是将硅钢片的开口一对一交替地分布在两边,这种迭法比较麻烦,但硅钢片间隙小,磁阻小,有利于增大磁通,因此电源变压器都采用这种方法.对迭法常用于通有直流电流的场合,为避免直流电流引起饱和,硅钢片之间需要留有空隙,因此对迭法将E片与I片各放一边,两者之间的空隙可用纸片来调节
我们厂常用的有硅钢片材质有Z-11、H-18、H-50、H-14等,其中以Z-11硅钢片性能最好.通常表示方法如图3.1:
EI-28Z110.35A
1.COIL类:分三种类型(如图3.2).
A.TOROID环形铁芯:将O型迭片而成,或由硅钢片卷绕而成.此种铁芯对绕线来说非常不易.
B.RODCORE棒状铁芯.
TUBE种类繁多,用途广泛,我们常用的有TEFLON(铁弗龙)、硅质套管、玻璃纤维硅胶套管、硅橡胶套管、硅胶玻璃纤维套管、腊套管、PE热缩套管、PVC热缩套管。
1.TEFLON
铁弗龙为塑料中耐温最高(280℃~300℃)最耐强酸、强碱、最抗粘、最滑溜耐磨之工程塑料材料,而广泛用于机械,汽车,电子,化工阀门等零件.铁弗龙为讯号、仪控纲路及耐热之电线电缆的最佳绝缘材料,成功用于各类家电用品(微波炉、电烤箱、吹风机、电饭锅……),通讯设备/计算机、各类化学、机械及电气/电子工业领域.
其中TeflonInsulationSleeving由于耐高温、耐电压(300V)而广泛用于航天、汽车、医疗、电子变压器、通讯等科技工业.
Tefloninsulationsleeving是变压器进出线绝缘的最佳材料,其主要性质如下表:
比重2.1~2.3gr/cm
抗拉强度280~352kg/cm
伸长率200~400%
抗拉弹性系数0.4*10kg/cm
压缩强度120kg/cm
硬度(rockwell)D50~55
冲击张度(V)16.4gm/1000回
磨擦系数0mg/1000回
融点317~327℃
热变形温度(4.6kg/cm)260℃
绝缘破坏强度4.5kv/mm
诱电率10HZ<2.1
耐电弧性>300sec
吸水率24Hrs<0.01%
太阳光线影响
弱酸影响
弱碱影响耐性非常强
强酸影响
强碱影响
有机溶剂}影响
TeflonInsulationtubing:L.T.S.Type
LType:Wallthickness:0.15mm~0.2mmDielectricstrength:3600V
TType:Wallthickness:0.3mm~0.35mmDielectricstrength:7200V
SType:Wallthickness:0.5mm~0.60mmDielectricstrength:12000V
2.硅质玻璃纤维套管(SiliconGlassFiberSleevingCharacter)
硅质玻璃纤维套管是以无碱性玻璃纤维纱编织成管,经特殊的一种树脂浸涂处理,再以适当之温度烘干而制成,它具有极佳之电气绝缘性,且耐燃耐温、耐电压、耐湿、在零下50℃低温时仍能保持柔软.在高温200~250℃亦不损电气之特性,另皮膜十分强韧,而曲折.适用H级马达、干式变压器、炭刷、冷冻机、冷气机、投射灯、卤素灯、吸顶灯、落地灯及发热体之导线、机械高温配线和保护所适用。
硅质玻璃纤维套管在变压器中常用于CT绝缘,其耐油性、抗剪性、耐磨性极佳,耐酸碱、水、液态氧、有机溶剂;耐温180℃,耐电压1.5KV。
000
20
50
燃烧性45”难燃
自然熄灭
3.硅胶套管(SiliconRubberTube)
硅胶套管耐温在-70℃至200℃,
抗拉强度为1000psi;
伸长率为300%;
耐火、自熄;
抗剪穿性、耐磨性好;
耐酸、水、植物油、动物油佳;
稍耐碳化氢油及汽油;
耐电压4000V.
硅胶套管常用于:
1变压器绝缘套管;
2电热绝缘套管
3耐高温套管
0.5x1.3
0.8x1.6
1.0x1.8
1.5x2.3
2.0x2.8
2.5x3.3
3.0x4.0
3.5x4.5
4.0x5.0
5.0x6.0
6.0x8.0
7.0x9.0
8.0x10.0
9.0x11.0
10.0x12.0
1.电气胶带的构造
从一卷3M#1350粘贴胶带的外表,会令人联想到它所牵涉的物料科学、技术和先进生产处理等复杂性质.电气胶带的基本结构:分离涂层(ReleaseCoating)、带基/基材(Backing)、涂底剂(PrimerCoating)、粘剂(Adhesive).(如图4.1)
2.常用的胶带
我们以带基/基材的不同分类有:环氧胶带(epoxytape)、聚酸亚胺胶带(polyimidetape)、聚四氟乙烯胶带(PTFETape)、乙烯树脂胶带(VinyiTapy)、聚酯薄膜(PolyeseterTaye)、强化纤维胶带(FilamentTape)、合成物薄膜(CompositeTape)、玻璃布(GlassCloth)、乙醋酸布(AcetateCloth)、纸带(Paper)
3.各种胶带有特性及用途
3.1环氧胶带(epoxytape)
环氧胶带抗焊接、抗穿刺、质薄、绝缘强度高、从形性好,UL认可耐温程度达150℃及防燃.这种结构的胶带功能广泛,有利于减轻库存成本其HI-POT在5KV以上.
3.2聚酸亚胺胶带(polyimidetape)
这种胶带以聚酸亚胺为-带基/基材的胶带适用于COIL、缠结的电线和电容器.它能扺受极大的温差,保持其物理及电气性能不变.其热固硅/硅的压敏胶粘剂提高聚酸亚胺胶带的稳定性.其耐温为180℃,HI-POT为7.5KV
3.3聚四氟乙烯胶带(PTFETape)
这些耐高温薄膜胶带在温差极大时使用仍可保持其性能不变,收缩程度低,扺御化学物质性能极低、抗电弧能力高、且不含碳化物质.其耐温为80℃,其HI-POT为9.5KV.
3.4乙烯树脂胶带(VinyiTapy)
乙烯胶带楺合了聚氯乙烯带基的灵活性及具备优良的电气绝缘性能.它的绝缘强度高,抗湿气、紫外线、磨损、腐蚀、碱和混合物.其压敏橡胶粘剂适用温差能力良好.此不褪色胶带能迅速辨认电流相位、导线、管导和安全地带.乙烯胶带提供主要电绝缘达600伏特之高,亦可用于高压电缆电线缠结和电视消磁COIL的封装操作.HI-POT>8KV最高可达12KV.
3.5聚酯薄膜(PolyeseterTaye)
这种胶带适应于需要薄质、耐用和高介电/耐电压强度材料时的绝缘用途.它必须比醋酸脂薄膜胶带耐温度.聚脂薄膜胶带从形性高、有极佳的抗化学品、抗化剂和防潮能力,并可扺受切割及磨损.耐温130℃HI-POT:5KV
3.6强化纤维胶带(FilamentTape)
这种胶带特别适用于需要聚脂薄膜的高介电强度/高耐电压和玻璃布胶带的高度机械强度的情况.它的延展强度低、韧度高和抗撕裂,在130℃或以下范围使用这种胶带,比使用玻璃布胶带的成本为低.它可用来固定引线及端子板,并可缠结COIL.
3.7合成物薄膜(CompositeTape)
这种结构结合聚脂薄膜的高介电/耐电压强度和抗撕裂性质以及无纺聚酯薄垫的软垫特性,并备有三种厚度可供选择.这种胶带即我们常说的44#醋酸布(ACT),其耐温为130℃,HI-POT:5.5KV
3.8玻璃布(GlassCloth)
玻璃布胶带用途最广泛且从形性最佳,它在纺织产品中最耐热和韧力最高,并能级效地吸收电气绝缘漆和树脂其耐温130℃以上,HI-POT:3KV
3.9乙醋酸布(AcetateCloth)、
这些悦目胶带适用于COIL包封.从形性高.能扺受105℃之高温,乙醋酸布并能有效地吸收树脂和绝缘漆.HI-POT:3.5KV
3.10纸带(Paper)
这些胶带具软垫功能,抗穿刺和韧度高.其绉纹及纤维带基物料具有极高从形性,用于COIL包封及105℃或以下温度范围.HI-POT:2KV
(一)漆包线的种类及用途:
名称
种类
耐热区分
用途
Remarks
1.UEW漆包线可以着色
2.第0种的皮膜
特别厚
第1种薄
第2种较薄
第3种更薄
第4种最薄
性树脂漆包线
(E.W)
Type1
Type2
Type3
Type4
TypeA
(105℃)
聚乙烯醇缩甲醛漆包线
(P.V.F.)
Type0
聚胺基甲酸脂
漆包线
(U.E.W.)
TypeE
(120℃)
自融性聚胺
脂漆包线
(S.B.W.)
TypeB
(130℃)
通信仪器之COIL
电气机器之COIL
电气计器之COIL
电视偏贪向COIL
喇叭音响COIL
聚脂瓷漆包线
(P.E.W.)
TypeF
(155℃)
适用于要求热特性良好的电动机及变压器等
各种电动机之COIL
各种变压器之COIL
密闭电动机之COIL
耐温稍高之马达COIL
尼龙被覆漆包线(UEW-NY)
聚亚胺聚脂漆包线
(E.I.W.)
TypeH
(180℃)
适用于马达COIL,干式变压,温度classF的替续器中,适用于电冰箱
或冷气机中的密封马达
线圈中.
聚亚胺酰胺漆包线
(A.I.W.)
(220℃)
聚脂瓷漆包线(P.E.W.)
聚脂瓷漆包线是以耐热的TerephthalicPolyester树脂为主体的油脂为绝缘皮膜烤漆于导体而成.
特性:
l耐热性比合成树(P.V.F.)漆包线、U.E.W.漆包线优越
l耐药性(碱性除外)、耐溶性优良
l机械强度可与合成树脂(P.V.F.)媲美
l力率、诱电率可与U.E.W.漆包线媲美
l耐碱性、耐湿性比合成树脂漆包线(P.V.F)
聚胺基甲酸脂漆包(U.E.W.)
耐热性比合树脂(P.V.F.)漆包线优越(E种)机械强度可与合成树脂(P.V.F.)漆包线比美.
l耐热性比合成树(P.V.F.)漆包线优越
l因能不剥皮作焊接工作,故可提高工作效率
l耐酒精系列溶剂比一般漆包线差稍许,但实用上并无影响
聚亚胺聚脂E.I.W.漆包线
涂料为Polyester-imide树脂作成.具有高热安定性和高介质强度.
l耐热冲击性良好
l耐磨性佳、柔软性好
l耐热性及耐化学药品性佳
l耐冷R-12及R-22
聚亚胺酰胺漆包线(A.I.W)
涂料为Polyamide-imide树脂作成,有优的稳热性
l耐热性优
l耐磨性佳
l耐化学药品性佳
自融性聚胺脂漆包线(S.B.W.)
融着性U.E.W.漆包线是U.E.W漆包线上面再加一层热可塑性皮膜
l具有U.E.W.漆包线的全部特点
l可与层间纸粘着,防止线间之滑落
油性树脂漆包线(E.W)
油性树脂瓷漆包线是最早普遍被使用之漆包线,以天然树脂与干性油为主的油质为绝缘皮膜,依规定厚度烤漆于导体而成
l在漆包线中,体积最小,可使COIL轻巧化.节约使用材料降低成本
l耐水性优良,耐湿性佳,短期负热载性佳
l因耐溶性剂,耐油性差,故浸油时有选择溶剂的必要.
l耐磨性比其它漆包线差,不适于笨重的绕线作业
聚乙烯醇缩甲醛漆包线(P.V.F.)
聚乙烯醇缩甲醛漆包线(P.V.F.)是以合成树脂漆包线中最早开发一种,以Polyving.formal树脂为主体,另附加硬化性树脂的油脂为绝缘皮膜烤漆于导体而成.
l绝缘皮膜极为强热性比合成树(P.V.F.)漆包线、U.E.W.漆包线优越
l力率、诱电率可与U.E.W.漆包线比美
2.WIRE其它常识
2.12UEW耐温120℃,可以直接焊锡;而PEW耐温155℃,180℃,焊锡时须脱皮.
2.2丝包线用于显示器,不耐潮.
2.2绞线用来取代较粗的单芯线.
a.换算公式:股数*Φ数x1.155(系数)=Φ(线径)
如0.6Φx4P=1.386Φ√4x0.6Φx1.155=1.386Φ
b.50cm至少25绞,绞数多则DC.R高.
各种漆包线的检验标准
品名
油性树脂漆包线
聚酯瓷漆包线
聚胺基甲酸脂漆包线
国家标准
号码
CNS3984C3049
CNS3986C3051
符号
EW
PVF
PEW
UEW
漆膜厚度
类别
1种(3.2-0.1mm)漆膜厚者
2种(1-0.025mm)漆膜薄者
0种(3.2-0.1mm)漆膜特厚者
2种(1-0.05mm)漆膜薄者
2,3种(1-0.025mm)漆膜薄者
针孔试验
截取长度约6公尺之试料1条,浸入试验液中约5公尺,导以12V之直流电压1分钟后,产生之针孔数符合下表之规定
1种(2.0-0.3mm)5个以下
2种(1.0-0.05mm)8个以下
3种(0.04-0.025mm)12个以下
同左
但须先加热处理(125℃10分)后再行试验,产生之针孔数符合下表之规定
0种2个以下
1种3个以下
2种5个以下
同PVF试验法,产生之针孔数,须符合下表之规定
3种12个以下
卷线试验
同PVF试法
导线直径mm
2.0-1.2
1.1-0.8
0.75-0.55
0.5-0.37
圆棒直径
导线直径8倍
导线直径6倍
导线直径5倍
导线直径4倍
导线直径3倍
伸长试验
同PVF试验法
绝缘破坏
试验
1.用途:在变压器中,胶用于接合.固定或灌注。
2.胶的储存与使用方法:
2.1胶放置久未使用,会有沉淀现象,使用前先搅拌均匀;
2.2部分种类的胶需冷藏储存(在包装外会标明保存温度:5℃~10℃),取出使用,如有固体或结晶现象时应先搅拌或加温至25℃~35℃使之软化.
2.3凡化学品都有使用期限,逾期化学品不宜使用
3.胶的种类
3.1常用的胶大约可分为
3.1.1环氧树脂系EPOXYRESIN
3.1.2硅铜系
3.1.3压氧系
3.1.4氰压克力脂:瞬间胶水
3.1.5热熔胶:封固零件或接点
4.胶按其组成不同分为单剂型、双剂型和三剂型(不常使用)
4.1单剂型:制造厂商已将树脂与硬化剂调好,其化学娈化过程缓慢,通常需要冷藏,使用后加热使其硬化.
4.2双剂型:树脂与硬化剂分开,可于室温下保存使用时将二剂依正确比例混合,必须搅抖均匀,否则烘烤不干.正确比率混合且经搅拌均匀之胶,通常要在室温下即可硬化,故需视使用量调合,以免浪费.
5.使用说明如下:
5.1环氧树脂系:
甲.灌注用
A升龙E505(透明)或E505B(黑色)硬化剂927
混合比率E505(505B):927=10:3
通常用于PULSEXFMEV灌注用,填满CASE,本胶不可直接接触到COIL,尤其FERRITE,小型COIL会使电感值下降.本胶混合后必须搅拌均匀至略见起泡调合后在70分钟内用完,否则太久胶会变稠,使用不便.本胶调合后可放入抽真空机慢慢抽反气泡抽出后灌注使用;如未抽真空,灌注后烘烤,烤箱温度应由低温慢慢上升至100℃,烘烤前20分钟内会冒出气泡.应常去观看,用酒精喷洒使气泡消除.干后表面光滑,正常作业下采用此方法.
B升龙E505(透明)或E505B(黑色)硬化剂834
混合比率E505(505B):834=10:1
本胶快速硬化,搅拌均匀,约15分钟即开始变稠,使用不便,一次不能调太多,特别注意:
a本胶不可直接接触到coil,否则电感下降;
b本胶可作灌注用,也可使用在pulseX’FMER固定LEAD及CASE用(使用时宜将COIL挑高,以防碰到COIL)
c本胶发热即开始要变稠,调好后最好二人以上同时使用;
d本胶灌后约烤20分钟即硬固.
C.大格5056A,5056B比率4:1(同1项)
D.大格5068A,5068B比率2:1(同2项)
E.大格5062A,5062B比率1:1
本胶原用在录音磁头灌注用,为透明胶,唯厂内经常用在固定CORE与BOBBIN之间,作固定用.其为透明色,沾到PIN不容易察觉,使用小心.
F.国森C907A,C907B比率1:1(同5项)
烘烤80℃,30分钟硬化.100℃20分钟硬化
5.2接合固定用:大部分为单剂型
A.AMICONA-359
用在CORE接合固定或CORE与BOBBIN之间的粘着固定.
本胶由于颗粒较粗,若涂在两片CORE的接合面,则形成GAP较大,影响电感值,故一般使用都是点在CORE接触处的外面两侧
本胶硬化(CURING)收缩率大,遇到CORE强度不足者,会有使CORE裂痕的现象.
*本胶冷藏保存时一年内使用.
*本胶110℃烤2小时硬化
B.万联WK-1316,WK-1305(同1项)
冷藏保存时藏三个月.
C.大格C2089
本胶颗粒较细,可直接涂于两片CORE接合面,收缩率大,遇到CORE强度不足者,会有使CORE裂痕的现象
冷藏保存藏三个月
D.EP-106EP-108日本ㄆㄨㄗㄅㄨ公司
本胶颗粒细,涂于CORE的接合面,形成之GAP极小,故可直接涂于CORE的接合面;本胶烘烤先略为液化再硬化,在液化阶段较滑,使原对齐的接合面滑动,才使用本胶时应用夹具把CORE固定.110℃烘烤2小时.
本胶冷藏保存三个月
5.3绝缘用:
5.3.1国森C909A,C909B混合比率A:B=3:1俗称耐压胶,能防止HI-POT击穿.
5.4硅铜系
硅铜树脂耐紫外线,抗氧化耐化学品,耐热性均良好,在室温下抗震性良好.通常用在PULSEX’FMERCOIL保护胶,即先用此胶灌注COIL四周,烤干后再灌黑胶;
ARTV
本胶冷藏保存,取出后可直接灌注保护COIL,烘烤30~40分钟即可硬化,
B信杰KE-441(同1项)
本胶太粘稠时可加稀剂
本胶可冷藏保存,也可在室温25℃下保存6个月
C国森C152A,C152B混合比率A:B=3:1
俗称弹性胶用于COIL,保护作用,避免灌注黑胶EPOXY时使电感下降.
以上三种胶用在PULSEX’FMERCOIL的保护隔离作用三种胶各有不同的介电常数灌胶后COIL的线间电容Cw会升高一倍左右.三种胶以152A/B胶最便宜,RTV最贵,KE-441流动性较好,对HI-POT防治性较佳
D.希玛(TECHFORM)C533
本胶为硅酮类拒焊剂白色糊状胶,加热固化后成为略带透明之弹性体,可以撕下,以前KS做PULSEX’FMER时LEAD插入CASE内PIN位置有空隙,为防止灌注时溢胶,在外面底部先涂上本胶,待黑胶烤干后撕去.
本胶一般可用于电子零件上不欲焊锡的部分涂上,过完锡炉后撕去.
本胶在室温25℃下1小时可自然硬化.
5.5压氧胶
压氧胶大部分为单剂型液体,在有氧气存在的环境下不会硬化,一旦隔离氧气则可在室温下硬化,当接着面是铁或铜金属时,会加速其反应,也可用催化剂加速其固化.
A.LOCTITE:C325压氧胶LOCTITE:C707催化剂CORE两片,一片涂C325,一片涂C707(涂在CORE接合面),两片CORE组装接合对齐,用耳夹夹住可在2-5分钟固化,如不使用催化剂,单用C325加热110℃20分钟固化.
本胶室温保存:C325半年,C707未开封半年,已开封一个月本胶对皮肤有刺激性使用前抹护手膏或戴手套,用后即洗手.
B压克力胶
本胶一般为双剂胶.A.B二剂一旦接触可在室温下固化,不必有正确的混合比率,也没有环氧树脂硬度过大的缺点.