Способ изготовления катушек индуктивности

Изобретение относится к электротехнике, к катушкам индуктивности и может быть использовано в радиотехнических устройствах различного назначения, например в фильтрах гармоник мощных высокочастотных радиопередатчиков. Технический результат состоит в расширении эксплуатационных возможностей и в обеспечении возможности подстройки. В способе изготовления катушек индуктивности, включающем рядовую цилиндрическую намотку провода на оправку с последующим скреплением витков обмотки, скрепление витков обмотки осуществляют при помощи диэлектрической пластины с двумя рядами пазов по краям для провода путем ее вращательно-поступательного перемещения внутри обмотки по винтовой линии, образованной витками обмотки, с последующим дополнительным скреплением витков обмотки с пластиной при помощи клея. При этом оба взаимно противоположных ряда пазов на пластине выполняют с шагом, равным шагу намотки, причем один ряд пазов сдвигают относительно другого ряда пазов на половину шага. Диэлектрическую пластину по длине выполняют выступающей за торцевые поверхности обмотки и по ширине, равной внутреннему диаметру обмотки и снабжают отверстиями для крепления. Расстояние между взаимно противоположными пазами в нижней их части также равно внутреннему диаметру обмотки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технологии изготовления катушек индуктивности, применяемых в радиотехнических устройствах различного назначения.

С наибольшим положительным эффектом изобретение может быть использовано при изготовлении катушек индуктивности для фильтров гармоник мощных высокочастотных радиопередатчиков, когда необходимо, чтобы катушки индуктивности обеспечивали прохождение через них большого тока с минимальными потерями, то есть имели бы высокую добротность, а также обеспечивали возможность подстройки величины индуктивности.

Известен [1] способ изготовления катушек индуктивности, включающий рядовую цилиндрическую намотку провода на сборный каркас и отличающийся повышенной сложностью изготовления каркаса и выполнения намотки. Кроме того, изготовленная таким способом катушка индуктивности не обеспечивает возможности подстройки индуктивности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ изготовления катушек индуктивности, предложенный в [2] и включающий рядовую цилиндрическую намотку провода на оправку с последующим скреплением витков обмотки при помощи каркаса.

Существенный недостаток прототипа заключается в том, что известный технологический процесс не обеспечивает катушкам индуктивности высокие эксплуатационные возможности, так как ограничивает возможность прохождения через катушку индуктивности большого тока. Это обусловлено тем, что обмотка катушки индуктивности, изготовленной данным способом, размещена внутри кольцевого каркаса, что препятствует ее охлаждению. Еще одним существенным недостатком известного способа изготовления катушек индуктивности является то, что он не обеспечивает возможности подстройки индуктивности.

Задача изобретения - повышение эксплуатационных возможностей катушек индуктивности и обеспечение возможности подстройки индуктивности.

Указанная задача решается тем, что в способе изготовления катушек индуктивности, включающем рядовую цилиндрическую намотку провода на оправку с последующим скреплением витков обмотки при помощи каркаса, скрепление витков обмотки осуществляют при помощи каркаса, выполненного в виде диэлектрической пластины с двумя рядами пазов по краям для провода, путем ее вращательно-поступательного перемещения внутри обмотки по винтовой линии, образованной витками обмотки, с последующим дополнительным скреплением витков обмотки с пластиной при помощи клея, при этом оба взаимно противоположных ряда пазов на пластине выполняют с шагом, равным шагу намотки, причем один ряд пазов сдвигают относительно другого ряда пазов на половину шага. При этом пластину по длине выполняют выступающей за торцевые поверхности обмотки, а по ширине - равной внутреннему диаметру обмотки и снабжают отверстиями для крепления, причем расстояние между взаимно противоположными пазами в нижней их части также равно внутреннему диаметру обмотки. Пазы по краям пластины выполняют полукруглой формы с радиусом, превышающим радиус сечения провода или прямоугольной формы с шириной, превышающей диаметр провода.

На фиг. 1 изображена в двух проекциях обмотка 1 катушки индуктивности после намотки провода диаметром d_п с шагом t на стержневую оправку. Внутренний диаметр обмотки 1 равен D.

На фиг. 2 представлена катушка индуктивности после скрепления с каркасом. Катушка индуктивности содержит обмотку 1 из провода и каркас, выполненный в виде диэлектрической пластины 2 с двумя рядами пазов по краям для провода.

На фиг. 3 показана диэлектрическая пластина 2 шириной D с двумя рядами пазов 3 полукруглой формы с радиусом r, расположенными по краям пластины с шагом t. При этом радиус r больше радиуса сечения провода r_п, так как провод проходит через паз под некоторым углом, причем один ряд пазов сдвинут относительно другого ряда пазов на половину шага. На фиг. 4 показана диэлектрическая пластина 2 шириной D с пазами 4 прямоугольной формы с шириной b, расположенными по краям пластины с шагом t, при этом ширина b пазов больше диаметра провода d_п на некоторую величину, учитывающую наклон провода при прохождении его через паз. В обоих вариантах диэлектрической пластины один ряд пазов сдвинут относительно другого ряда пазов на половину шага, при этом расстояние между взаимно противоположными пазами в нижней их части, так же, как и ширина пластины в торцевых частях, равно внутреннему диаметру D обмотки, но с минусовым допуском, достаточным для осуществления процесса вкручивания диэлектрической пластины 2 в обмотку 1. Диэлектрическая пластина 2 снабжена отверстиями 5 для крепления катушки индуктивности.

Предлагаемый способ изготовления катушек индуктивности осуществляется следующим образом.

На стержневую оправку, имеющую в сечении круг, наматывают рядовую обмотку 1 с требуемым зазором между витками, примерно соответствующим заданному шагу t намотки. Затем снимают обмотку с оправки и скрепляют ее с каркасом, выполненным в виде диэлектрической пластины 2 с двумя рядами пазов 3 или 4 по краям для провода, путем ее вращательно-поступательного перемещения внутри обмотки 1 по винтовой линии, образованной витками обмотки. После установки обмотки 1 в средней части диэлектрической пластины 2 осуществляют дополнительное скрепление витков обмотки 1 с диэлектрической пластиной 2 при помощи клея.

Заявленный способ изготовления катушек индуктивности имеет более простую технологию по сравнению с известными, а по сравнению с прототипом обеспечивает более высокие эксплуатационные возможности катушкам индуктивности благодаря их очень хорошей "продуваемости" в случае принудительного воздушного охлаждения. При этом повышается допустимый уровень тока, проходящего через катушки индуктивности. Существенным преимуществом заявленного способа изготовления катушек индуктивности перед прототипом при его применении является высокая точность получения заданной величины индуктивности, так как имеется возможность изменить межвитковые зазоры в тех частях обмотки, которая не скреплена с каркасом, то есть осуществить подстройку индуктивности.

Источники информации

1. Патент RU №2308108 C2, кл. H01F 41/08, 2005 г.

2. Авторское свидетельство СССР №1064330 A, кл. H01F 41/08, 1982 г.

1. Способ изготовления катушек индуктивности, включающий рядовую цилиндрическую намотку провода на оправку с последующим скреплением витков обмотки при помощи каркаса, отличающийся тем, что скрепление витков обмотки осуществляют при помощи каркаса, выполненного в виде диэлектрической пластины с двумя рядами пазов по краям для провода, путем ее вращательно-поступательного перемещения внутри обмотки по винтовой линии, образованной витками обмотки, с последующим дополнительным скреплением витков обмотки с диэлектрической пластиной при помощи клея, при этом оба взаимно противоположных ряда пазов на пластине выполняют с шагом, равным шагу намотки, причем один ряд пазов сдвигают относительно другого ряда пазов на половину шага, при этом пластину по длине выполняют выступающей за торцевые поверхности обмотки, а по ширине - равной внутреннему диаметру обмотки и снабжают отверстиями для крепления, причем расстояние между взаимно противоположными пазами в нижней их части также равно внутреннему диаметру обмотки.

2. Способ изготовления катушек индуктивности по п. 1, отличающийся тем, что пазы по краям пластины выполняют полукруглой формы с радиусом, превышающим радиус сечения провода.

3. Способ изготовления катушек индуктивности по п. 1, отличающийся тем, что пазы по краям пластины выполняют прямоугольной формы с шириной, превышающей диаметр провода.