电线及线圈制造技术

技术编号:10398272 阅读:140 留言:0更新日期:2014-09-07 19:21
本发明专利技术提供一种电线及线圈,能够屏蔽试图侵入到内部的外部磁场,并且能够减少由未被完全屏蔽而侵入到内部的外部磁场引起的涡流,能够抑制由邻近效应引起的损失。具有:中心导体(1),由Al或Al合金构成;被覆层(2),由被覆中心导体(1)的铜构成;以及强磁性体层(3),被覆被覆层(2),屏蔽外部磁场,强磁性体层(3)的厚度为0.04μm~14μm,中心导体(1)和被覆层(2)的合计直径为0.05mm~0.4mm,中心导体(1)的截面积为中心导体(1)和被覆层(2)的合计截面积的85%~95%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种电线及线圈,能够屏蔽试图侵入到内部的外部磁场,并且能够减少由未被完全屏蔽而侵入到内部的外部磁场引起的涡流,能够抑制由邻近效应引起的损失。具有:中心导体(1),由Al或Al合金构成;被覆层(2),由被覆中心导体(1)的铜构成;以及强磁性体层(3),被覆被覆层(2),屏蔽外部磁场,强磁性体层(3)的厚度为0.04μm~14μm,中心导体(1)和被覆层(2)的合计直径为0.05mm~0.4mm,中心导体(1)的截面积为中心导体(1)和被覆层(2)的合计截面积的85%~95%。【专利说明】电线及线圈本申请为2014年3月21日进入中国国家阶段、申请号为201280046182.5的、专利技术名称为“电线及线圈”的申请的分案申请。
本专利技术涉及电线及线圈,特别是涉及在各种高频设备的绕线、利兹线以及线缆等中利用的电线及线圈。
技术介绍
在接通高频电流的设备(变压器、电机、电抗器、感应加热装置以及磁头装置等)的绕线和供电线缆中,通过由该高频电流产生的磁场而在导体内产生涡流损耗,其结果由于交流电阻增大(趋肤效应和邻近效应增大)而引起发热和消耗功率增大。作为抑制趋肤效应和邻近效应增大的对策,一般通过线的细径化和采用绝缘被覆各裸线的利兹线来实现(例如,参照专利文献I?5。)。但是,在专利文献I?5等现有技术方案中存在如下公知的问题:由于在用于连接的焊接处理中很难进行绝缘皮膜的去除作业且裸线根数增加,因此在细径化中存在限度;以及在邻近效应远远大于趋肤效应的线径中未找到有效的抑制对策,在通过细径化对策得到的特性上存在限界。另外,虽然在专利文献I?5中示出了对策例,但都是想法性的东西缺乏具体性,谈不上是有效的对策。另外,在专利文献6中,虽然记载有用铜层被覆铝(Al)导体的外周,而且在其上面形成了镍层的构造,但是仅仅是为了容易进行焊接而形成镍层,不是以交流电阻的减少为目的。另外,虽然在专利文献7、非专利文献I以及2中,记载有为了减少交流电阻而在铜(Cu)线的外周实施软磁材料层(磁性薄膜)的电镀的内容,但是软磁材料层(磁性薄膜)不能完全屏蔽试图侵入到内部的外部磁场,由于没有被完全屏蔽的外部磁场产生涡流损耗,因此由邻近效应引起的损失变大。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-129550号公报专利文献2:日本特开昭62-76216号公报专利文献3:日本特开2005-108654号公报专利文献4:国际公开2006/046358号专利文献5:日本特开2002-150633号公报专利文献6:日本实开昭50-66171号公报专利文献7:日本特开2010-157363号公报非专利文献非专利文献1:水野勉,其他7名,“磁性* -务線&用P t導線内(二生十3渦電流損G低減(减少在使用了磁性电镀线的导线内产生的涡流损耗)”,電気学会論文誌(电气工程师学会杂志)A,2007年,第127卷,第10号,ρ.611-620非专利文献2:水野勉(Tsutomu Mizuno),其他7名,“磁性办。务線f用P t導線内(二生十3渦電流損仍低減(减少在使用了磁性电镀线的导线内产生的涡流损耗)(Reduction of eddy current loss in magnetoplated wire) ”,吁.彳父夕一于 '> 3 于卟.'y'弋一才一.a 'y \£ 3- 一 f 一 V 3 >.T > K.^ ^ rtI %.彳父.工 > 夕卜丨J力A.7* >卜''.工外口二 7夕?工> y' 二 7*丨J >夕'' (电气与电子工程计算与数学国际期刊)(THE INTERNATIONALJOURNAL FOR COMPUTATION AND MATHEMATICS INELECTRICALAND ELECTRONIC ENGINEERING), 2009 年,第 28 卷,第 I 号,p.57-66
技术实现思路
鉴于上述问题点,本专利技术的目的在于,提供如下的电线和线圈:屏蔽试图侵入到内部的外部磁场,并且能够减少由没有被完全屏蔽而侵入到内部的外部磁场引起的涡流,能够抑制由邻近效应引起的损失。用于解决课 题的技术方案根据本专利技术的一方式,提供一种电线,具有:中心导体,由铝或铝合金构成;被覆层,由被覆中心导体的铜构成;以及强磁性体层,被覆被覆层,屏蔽外部磁场,强磁性体层的厚度为0.04 μ m~14 μ m,中心导体和被覆层的合计直径为0.05mm~0.4mm,中心导体的截面积为中心导体和被覆层的合计截面积的85%~95%。在本专利技术的一方式中,强磁性体层的相对磁导率也可以为5~10000。在本专利技术的一方式中,也可以是,电线还具有金属间化合物层,形成于中心导体与被覆层之间,体积电阻率比被覆层大,被覆层在长度方向上具有纤维状组织,被覆层的截面积相对于中心导体、金属间化合物层以及被覆层的全体总截面积为15%以下。在本专利技术的一方式中,也可以是,电线还具有金属间化合物层,形成于中心导体与被覆层之间,体积电阻率比被覆层大,金属间化合物层是通过使用减面率分别为20%以上的多级的模具对被覆有被覆层的中心导体进行拉丝而形成的。根据本专利技术的另一方式,提供一种线圈,该线圈是对电线进行绝缘被覆而使用的,该电线具有:中心导体,由铝或铝合金构成;被覆层,由被覆中心导体的铜构成;以及强磁性体层,被覆被覆层,屏蔽外部磁场,强磁性体层的厚度为0.04 μ m~14 μ m,中心导体和被覆层的合计直径为0.05mm~0.4mm,中心导体的截面积为中心导体和被覆层的合计截面积的 85%~95%。根据本专利技术,能够提供如下的电线及线圈:屏蔽试图侵入到内部的外部磁场,并且能够减少由没有被完全屏蔽而侵入到内部的外部磁场引起的涡流,能够抑制由邻近效应引起的损失。【专利附图】【附图说明】图1是示出本专利技术的第I实施方式的电线的一例的剖视图。图2是用于说明本专利技术的第I实施方式的趋肤效应的示意图。图3是用于说明本专利技术的第I实施方式的邻近效应的示意图。图4是三层构造的导线的剖视图。图5是示出电流流过的导线表面的电磁场的概要图。图6是施加了外部磁场时的三层构造的导线的剖视图。图7是出施加了外部磁场时的导线表面的电磁场的概要图。图8(a)是表示直径0.05_的导线中的强磁性体层的厚度的影响(由邻近效应引起的损失的理论值)的图表。图8(b)是表示直径0.05mm的导线中的强磁性体层的厚度的影响(由趋肤效应引起的交流电阻的理论值)的图表。图9 (a)是表示直径0.05mm的导线中的强磁性体层的磁导率的影响(由邻近效应引起的损失的理论值)的图表。图9(b)是表示直径0.05mm的导线中的强磁性体层的磁导率的影响(由趋肤效应引起的交流电阻的理论值)的图表。图10 (a)是表示直径0.05mm的导线中的强磁性体层的厚度的影响(由邻近效应引起的损失的理论值)的图表。图10(b)是表示直径0.05mm的导线中的由邻近效应引起的损失成为最小的强磁性体层的厚度的表格。图11是表示不同结构的直径0.05mm的导线中的由邻近效应引起的损失成为最小的强磁性体层的厚度的表格。图12(a)?图12(d)是表示不同结构的直径0.05mm的导线中的由邻近本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电线,其特征在于,具有:中心导体,由铝或铝合金构成;被覆层,由被覆所述中心导体的铜构成;强磁性体层,被覆所述被覆层,屏蔽外部磁场;以及金属间化合物层,由铝和铜构成,形成于所述中心导体与所述被覆层之间,所述金属间化合物层的体积电阻率比所述被覆层的体积电阻率大,所述被覆层在长度方向上具有纤维状组织,所述强磁性体层的厚度为0.5μm~10μm,所述中心导体和所述金属间化合物层及所述被覆层的合计直径为0.05mm~0.4mm,所述被覆层的截面积为所述中心导体和所述金属间化合物层及所述被覆层的合计截面积的3%~15%,所述强磁性体层的相对磁导率为100~10000,所使用的频率为200Hz~30MHz。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:上泷千寻官宁新元孝堀泰伸
申请(专利权)人:株式会社藤仓
类型:发明
国别省市:日本;JP

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