專利名稱：感應(yīng)加熱燒結(jié)絕緣銅線的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚酰亞胺復(fù)合薄膜絕緣銅線的感應(yīng)加熱燒結(jié)，該裝置用于聚酰亞胺薄膜絕緣燒結(jié)機(jī)上，它配合輻射爐將繞包在圓扁銅線上的聚酰亞胺復(fù)合薄膜粘合在銅線上，以及完成薄膜相互搭接之間的粘合。
聚酰亞胺薄膜單面或雙面涂有氟塑料高溫粘合劑謂之復(fù)合薄膜，經(jīng)過加熱使薄膜與銅線及薄膜相互搭接之間牢固地粘合在一起謂之燒結(jié)，目前國內(nèi)自制的能生產(chǎn)聚酰亞胺復(fù)合薄膜繞包銅線的機(jī)器上，只有輻射爐加熱裝置，用一種方法加熱對(duì)該絕緣銅線進(jìn)行燒結(jié)，由于聚酰亞胺薄膜導(dǎo)然系數(shù)低，輻射源要透過它才能使粘合劑熔化，故而輻射爐要很長(zhǎng)，功耗大，薄膜與銅線粘合地不好，影響了產(chǎn)品質(zhì)量，由于感應(yīng)加熱是使銅線首先發(fā)熱、直接作用于粘合劑涂層上，所以效率高，薄膜與銅線粘合地牢固，又能配合輻射爐內(nèi)外加熱對(duì)薄膜搭接之間的粘合劑進(jìn)行燒結(jié)，顯著地提高了產(chǎn)品質(zhì)量，也大大地縮短了輻射爐的長(zhǎng)度，因此將感應(yīng)加熱技術(shù)運(yùn)用到該產(chǎn)品的絕緣燒結(jié)上是勢(shì)在必行的。
奧地利GRILLER公司所生產(chǎn)的HK系列卡普頓絕緣燒結(jié)機(jī)上使用的感應(yīng)加熱裝置，其感應(yīng)器是采用縱向磁場(chǎng)螺旋管感應(yīng)器，該裝置功率為25KW，熱效率很低，該機(jī)器的輻射爐功率亦為25KW，合計(jì)加熱燒結(jié)功率為50KW。
由于銅的電導(dǎo)率居金屬第二，對(duì)幾何形狀相對(duì)橫截面很小而縱向很長(zhǎng)的直線運(yùn)動(dòng)的繞包絕緣銅線進(jìn)行感應(yīng)加熱燒結(jié)，使用橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器較之縱向磁場(chǎng)螺旋管感應(yīng)器有其突出的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)分析如下1、由于它對(duì)繞包銅線的感應(yīng)電流方向與銅線本身的縱方向一致，故而能顯著地提高受感繞包銅線表面的感生電流密度;
2、感應(yīng)器的長(zhǎng)度不受感應(yīng)器本身圈數(shù)的限制，有利于選擇感應(yīng)器的最佳長(zhǎng)度，即能選擇直線運(yùn)動(dòng)的繞包銅線的最佳受感加熱時(shí)間和銅線表面的最適合的感生電流密度，易于進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱的電路的匹配。
3、橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器的磁路短，磁阻小，用高阻軟磁鐵氧體將其橫向環(huán)繞包圍，它的驅(qū)流和導(dǎo)磁作用強(qiáng)有力地提高了感應(yīng)器對(duì)繞包絕緣銅線的感應(yīng)加熱效率。
4、縱向磁場(chǎng)螺旋管感應(yīng)器對(duì)小截面絕緣銅線的感應(yīng)加熱效率更低，而橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器對(duì)各種規(guī)格的大小截面絕緣銅線的感應(yīng)加熱效率基本一致。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)采取了以下技術(shù)措施1、使用分別與繞包絕緣扁銅線的寬面和厚面平行，其橫截面對(duì)扁銅線呈包攏狀的感應(yīng)圈;對(duì)繞包圓銅線則使用橫截面為一對(duì)近雙層半圓弧閉合形的感應(yīng)圈。
2、用高阻軟磁鐵氧體將感應(yīng)圈橫向包圍;
3、感應(yīng)圈鍍銀0.1mm;
4、氟塑料的熔化溫度為250℃～300℃，根據(jù)各種規(guī)格銅線的截面大小及機(jī)器的走線速度設(shè)計(jì)感應(yīng)器的口徑和長(zhǎng)度;亦用來選擇高頻感應(yīng)加熱電源的功率，它與銅線的截面和機(jī)器的走線速度的乘積成正比。
5、應(yīng)用電子管有源器件的感應(yīng)加熱電源，可選用國產(chǎn)3.5kW、5kW、10kW，振蕩頻率為500kHZ～1MHZ的高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的的定型產(chǎn)品線路，高頻振蕩電子管選用FU5S、FU89S、FU10S。
6、電子管與感應(yīng)器之間的阻抗匹配，中間連接加熱變壓器，其結(jié)構(gòu)如淬火變壓器，它的初級(jí)圈的直徑、高度、圈數(shù)、管徑等是根據(jù)高頻振蕩功率，槽路頻率等參數(shù)來設(shè)計(jì)，其次級(jí)圈的圈數(shù)是根據(jù)電子管內(nèi)阻，初次級(jí)電壓比，感應(yīng)器的自身阻抗等參數(shù)來設(shè)計(jì)，為達(dá)到最佳阻抗匹配和所需要的輸出電壓，次級(jí)宜采用多圈、一般為兩圈或叁圈結(jié)構(gòu)，為了提高加熱變壓器的傳輸效率，(1)可在其上部和次級(jí)圈外圍，下部和初級(jí)圈內(nèi)芯加高阻軟磁鐵氧體，應(yīng)有磁路間隙，或呈半閉合磁路。內(nèi)芯加時(shí)需要有強(qiáng)迫冷卻措施;(2)縮小加熱變壓器初次級(jí)圈的距離，可提高加熱變壓器的傳輸效率，但必須考慮空氣電離的放電距離，當(dāng)電子管陽極電壓為5KV時(shí)其間隙應(yīng)不小于8mm，為進(jìn)一步減小其間隙，可將初級(jí)圈繞包燒結(jié)聚酰亞胺復(fù)合簿膜，或在次級(jí)圈內(nèi)側(cè)粘結(jié)聚酰亞胺簿膜，亦可在其內(nèi)側(cè)燒上一層高頻塘瓷;(3)初級(jí)圈可采用方形或矩形管以增加導(dǎo)電面積;(4)次級(jí)圈可采用雙層結(jié)構(gòu)距原次級(jí)圈外3mm處環(huán)繞一層0.5mm厚紫銅;(5)初次級(jí)線圈表面鍍銀0.1mm。
7、采用半導(dǎo)體有源器件的高頻感應(yīng)加熱電源則革除了加熱變壓器，可采用截止頻率大于1MHZ的高反壓大功率晶體管或大功率場(chǎng)效應(yīng)管，組成共發(fā)射極和共源極并聯(lián)諧振高頻功率放大器，或采用發(fā)射極、源極輸出的串聯(lián)、并聯(lián)諧振的高頻推挽功率放大器，電路上一般運(yùn)用前級(jí)振蕩、激勵(lì)、末級(jí)為高頻諧振功率放大器，感應(yīng)器和電容器C組成并聯(lián)或串聯(lián)諧振回路，當(dāng)該諧振回路Q值較高、功率管為單臂輸出時(shí)，采用高頻并聯(lián)諧振功率輸出的兩類放大器;功率管組成推挽輸出電路時(shí)，管子的工作狀態(tài)采用;高頻的每個(gè)周期，每對(duì)推挽功率輸出管輪流工作在截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)，其工作在放大區(qū)的時(shí)間愈短、飽和區(qū)的時(shí)間愈長(zhǎng)，效率愈高，可采用前級(jí)大信號(hào)激勵(lì)、或末級(jí)功率輸出管選用高垮導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)管，或高β值晶體管來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)感應(yīng)器和電容C的諧振回路Q值較低時(shí)，可使推挽功率管工作在飽和區(qū)的時(shí)間縮短，或在乙類工作狀態(tài)。
8、對(duì)于橫截面寬邊尺寸較大的繞包扁銅線，可采用雙圈，甚至叁圈、肆圈結(jié)構(gòu)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，以增加其本身的電感量，提高其諧振回路的Q值，與晶體管推挽功率輸出端連接時(shí)，使管子工作在飽和區(qū)的時(shí)間長(zhǎng)，以提高效率。
9、對(duì)于繞包圓銅線和寬厚比值較小的繞包扁銅線的感應(yīng)加熱絕緣燒結(jié)，可采用四極形式的感應(yīng)器，使高頻磁場(chǎng)更集中在銅線的表面，有利于提高感應(yīng)加熱效率。
本發(fā)明由于采用了高阻軟磁鐵氧體包圍的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，針對(duì)幾何形狀相對(duì)橫截面小而縱向極長(zhǎng)的各種規(guī)格的直線運(yùn)動(dòng)的繞包圓扁銅線進(jìn)行絕緣燒結(jié)，有效地提高了感應(yīng)加熱效率，再配給圓筒形簿壁管輻射爐，使整機(jī)的絕緣燒結(jié)功率降為奧地利Griller公司所生產(chǎn)的HK系列卡普頓絕緣燒結(jié)機(jī)所需感應(yīng)加熱絕緣燒結(jié)功率的一半以上，本裝置在我廠自制的聚酰亞胺簿膜絕緣燒結(jié)機(jī)上使用效果良好，使產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到西德DIN標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明由以下的實(shí)施例及其附圖給出

圖1是本裝置以大功率電子管有源器件的電路連接示意圖，其中Ea為連續(xù)可調(diào)整的直流高電壓，La為高頻扼流圈，G為振蕩電子管，電容C和加熱變壓器RB次級(jí)連接橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器HG，A1A2分別為陰極電流表和柵極電流表，B為燈絲變壓器。
圖2所提供的是一種對(duì)繞包扁銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，它主要由水電路輸入板〔2〕、〔27〕;感應(yīng)圈上下部分〔4〕、〔25〕;水電路溝通處〔13〕;高阻軟磁鐵氧體〔11〕、〔32〕構(gòu)成。
兩塊水電路輸入板為3mm厚紫銅板，分別焊接在感應(yīng)圈上下部分右端的上下處，上下輸入板各有一對(duì)φ9通孔〔1〕、〔26〕，右視圖中有與加熱變壓器水電輸出板冷卻水道對(duì)接孔〔14〕、〔18〕，其位置在每對(duì)通孔中央，上、下冷卻水管〔3〕、〔28〕一端穿透該孔，根部周圍封焊，它們的號(hào)一端分別穿透上下輸入板和感應(yīng)圈上下部分與其水道溝通，根據(jù)周圍亦封焊，如感應(yīng)圈上部分右端局部剖視圖所示。
感應(yīng)圈上下部分兩對(duì)直角面分別與銅線的寬厚面平行，橫向包攏銅線，上下輸入板與之通過水電路溝通處〔13〕構(gòu)成單圈回路，該處左端部封焊，如D向視圖5及主視圖左端局部剖視圖所示，該處右端與感應(yīng)圈上下部分左端焊接溝通于〔12〕，剩余兩處〔19〕自封焊，B-B剖視圖為水電溝通處橫截面圖，〔22〕、〔23〕為外壁和內(nèi)壁，〔20〕為水道，〔21〕為過線孔道，〔24〕為焊接處，自水電輸入板至水電路溝通處之間，用高阻軟磁鐵氧體將感應(yīng)圈緊貼包圍。
A-A剖視圖為感應(yīng)器橫截面圖，中心是過線孔道〔30〕，感應(yīng)圈為一對(duì)雙層長(zhǎng)短邊閉合直角形〔10〕、〔31〕旋轉(zhuǎn)對(duì)稱排列，1.2mm厚紫銅材料，其長(zhǎng)短邊的比值與扁銅線矩形截面寬厚比一致，其內(nèi)直角邊的長(zhǎng)度與扁銅線的寬厚尺寸相關(guān)，閉合邊〔29〕與其內(nèi)外邊垂直，感應(yīng)圈上下部分相鄰頂角間隙〔7〕為2mm，其頂角連線傾斜角為135°左右，〔9〕為水道，一對(duì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的鐵氧體〔11〕、〔32〕橫向?qū)暇o貼包圍感應(yīng)圈上下部分，其內(nèi)端邊〔8〕伸入感應(yīng)圈上下部分磁路口內(nèi)，外圍呈矩形。
〔6〕、〔16〕分別為繞包扁銅線的進(jìn)出口，凡焊處均用銀合金焊接。
另一種對(duì)繞包扁銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)和原理與圖2所給出的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器相當(dāng)和相同，故省略了主體圖及其論述。
圖3給出其橫截面圖，相當(dāng)于圖2A-A剖視圖，感應(yīng)圈上下部分為一對(duì)雙層半矩形閉合狀〔35〕、〔38〕上下對(duì)稱排列，1.2mm厚紫銅材料，〔34〕為其水道，兩對(duì)閉合邊〔37〕向上下傾斜使磁路口外部增大，〔39〕為過線孔道，一對(duì)左右對(duì)稱的高阻軟磁鐵氧體〔33〕、〔36〕橫向?qū)暇o貼包圍感應(yīng)圈上下部分，其內(nèi)端邊〔40〕伸入感應(yīng)圈上下部分磁路口內(nèi)，外圍呈矩形;若內(nèi)端邊〔40〕伸入至與感應(yīng)圈內(nèi)豎邊一齊，磁路口中的鐵氧體應(yīng)有冷卻水道〔41〕，如圖4所示。
對(duì)圓銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)和原理亦與圖2所給出的扁銅線橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器相當(dāng)和相同，故省略了主體圖及其論述。
圖5給出其橫截面圖，它亦與圖2A-A剖視圖相當(dāng)，感應(yīng)圈上下部分為一對(duì)雙層近半圓弧閉合形〔44〕、〔47〕，上下對(duì)稱排列，1.2mm厚紫銅材料，〔43〕為其水道，兩對(duì)閉合邊〔46〕向上下傾斜使磁路口外部增大，〔48〕為過線孔道，一對(duì)左右對(duì)稱的高阻軟磁鐵氧體〔42〕、〔45〕橫向?qū)暇o貼包圍感應(yīng)器，其內(nèi)端邊〔49〕伸入感應(yīng)圈上下部分磁路口內(nèi)，外圍呈圓形。
圖6為感應(yīng)圈上下部分水電路溝通處橫截面圖，為雙層圓〔50〕、〔51〕，相當(dāng)于圖2的B-B剖視圖。
圖7為加熱變壓器結(jié)構(gòu)示意圖，初次級(jí)線圈為同心圓柱形，初級(jí)圈〔55〕在內(nèi)部，它是由φ10×1紫銅管繞制成的多圈螺旋管，〔54〕、〔59〕為初級(jí)線圈接線端子板，材料為2mm厚紫銅板，〔54〕為高壓端子板，它與初級(jí)圈上端直接向上的引出管焊接，〔59〕為接地端子板，它與初級(jí)圈上端由下到上繞到次級(jí)圈外(如左視圖下部局部剖視圖所示)的向上引出管焊接，〔54〕與〔59〕高度平齊，次級(jí)圈〔63〕、〔66〕在外部包圍初級(jí)圈，為上下排列的兩個(gè)圈，材料為2mm厚紫銅板，〔56〕、〔71〕為其輸出板，材料是6mm厚紫銅板，分別用銀合金垂直焊接在〔63〕的右端和〔66〕的左端次級(jí)圈引出板〔75〕上，〔56〕、〔71〕焊接在同一平面上，〔57〕為攻絲螺孔，M8×4，〔61〕、〔72〕為輸出板與感應(yīng)器輸入板的冷卻水對(duì)接孔，它是由冷卻水管〔62〕的右端和〔65〕的左端分別穿透并焊接在〔56〕和〔71〕的中心，不超過其外平面，兩個(gè)對(duì)接孔周圍是凹形環(huán)狀封水膠圈槽〔73〕，如左視圖右下部局部剖視圖所示，冷卻水管材料為φ10×1紫銅管，分別均勻地點(diǎn)焊在次級(jí)圈〔63〕、〔66〕上，〔68〕、〔74〕為冷卻水管進(jìn)出水口，與冷卻水源連接，〔52〕、〔70〕為焊接板，材料為6mm厚紫銅板，分別用銀合金平貼焊接在〔63〕的左側(cè)、〔66〕的右側(cè)引出板上，焊接在低于〔56〕與〔71〕的同一平面上，〔52〕、〔70〕上分別都有兩個(gè)M8攻絲螺孔，它們之間用連接板〔69〕通過4個(gè)M8銅螺桿〔53〕擰牢連接為次級(jí)圈的中點(diǎn)，材料為2mm紫銅板，〔58〕為3根φ8絕緣桿，上下套M8絲扣，材料為環(huán)氧樹脂玻璃布桿，通過上下壓板用非磁材料M8螺母固定隔離初次級(jí)線圈，上壓板〔60〕和下壓板〔67〕為單面開有2.5mm寬×3mm深環(huán)形次級(jí)圈固定槽的環(huán)狀8mm厚環(huán)氧樹脂玻璃布板，其上各鉆有φ9×3、120°均布通孔，穿過絕緣桿〔58〕，〔64〕為隔板，為雙面開有2.5mm寬×2.5mm深次級(jí)圈環(huán)形固定槽的環(huán)狀環(huán)氧樹脂玻璃布板，內(nèi)圓向外開有3×120°均布的10×10mm2的近似方口，亦穿過絕緣桿〔58〕，圖中標(biāo)焊處均為焊縫，用銀合金焊接。
感應(yīng)器與加熱變壓器的對(duì)接輸入板〔2〕和〔27〕的φ9×4通孔〔1〕、〔26〕，它們分別與輸出板〔56〕、〔71〕的M8×4攻絲螺孔〔57〕相對(duì)應(yīng)，冷卻水對(duì)接口〔61〕、〔72〕周圍的凹型環(huán)狀封水膠圈槽〔73〕，放入兩個(gè)GB3452、1-82、10.6×2.65橡膠圈，感應(yīng)器輸入板〔2〕、〔27〕分別與變壓器輸出板〔56〕、〔72〕對(duì)正后，用四個(gè)M8銅螺桿經(jīng)過四個(gè)通孔〔1〕、〔26〕擰牢在4個(gè)攻絲螺孔〔57〕中，二者的水電路則連接好了。
工作狀態(tài)簡(jiǎn)要說明高頻感應(yīng)功率輸出端連接加熱變壓器初級(jí)圈端子〔54〕、〔59〕，初級(jí)圈銅管兩端接循環(huán)冷卻水，感應(yīng)器和加熱變壓器連接為一體后，高頻感應(yīng)振蕩功輸輸出，通過加熱變壓器初級(jí)圈感應(yīng)到次級(jí)線圈上，經(jīng)次級(jí)圈降壓了的高頻大電流由其輸出板〔56〕通過感應(yīng)器輸入板〔2〕流過感應(yīng)圈的上部分〔4〕，經(jīng)溝通處〔13〕折回到感應(yīng)圈下部分〔25〕到輸入板〔27〕回到加熱變壓器另一個(gè)輸出板〔71〕，感應(yīng)圈流經(jīng)了高頻大電流，加之外圍鐵氧體的作用，于是在其內(nèi)口產(chǎn)生了強(qiáng)大的高頻橫向磁場(chǎng)，銅線在感應(yīng)器孔道穿過時(shí)，受該磁場(chǎng)的感應(yīng)，被感生了與感應(yīng)圈上方向相反的高頻電流，由于集膚效應(yīng)，使銅線表皮產(chǎn)生熱量，再向內(nèi)部傳遞。
該回路循環(huán)冷卻水由加熱變壓器的〔74〕入通過〔62〕到〔61〕經(jīng)感應(yīng)器的〔14〕到〔3〕、〔4〕由〔13〕折回經(jīng)〔25〕、〔28〕、〔18〕回到加熱變壓器的〔72〕經(jīng)〔65〕到〔68〕流回，使加熱變壓器次級(jí)圈和感應(yīng)器冷卻。
圖8為該加熱變壓器上部、下部及次級(jí)圈外圍加高阻軟磁鐵氧體的主視圖和左視圖，圖9、圖10分別為其仰視圖和俯視圖，〔77〕、〔78〕分別為加熱變壓器上部和下部圓盤狀高阻軟磁鐵氧體，〔76〕是在次級(jí)圈外圍的鐵氧體，材料選φ10×(180～200)半導(dǎo)體收音機(jī)天線磁棒，一共38根，間隔2mm環(huán)繞排列，它與上下盤狀鐵氧體的豎向間隙亦為2mm。
圖11為次級(jí)三圈結(jié)構(gòu)的加熱變壓器的主視圖和左視圖，其結(jié)構(gòu)大體上與次級(jí)為兩圈的加熱變壓器相同，配合小口徑感應(yīng)器它更適用于對(duì)中小截面銅線的感應(yīng)加熱燒結(jié)。較之次級(jí)為兩圈的加熱變壓器其相對(duì)效率高。
圖11中有兩個(gè)隔板和兩個(gè)彎折空心盒體，后者作用相當(dāng)于圖7的連接板〔69〕，它們依次從上到下焊接在上、中、下次級(jí)圈的上圈之左端引出板和下圈之右端引出板上，主視圖左上局部剖視圖為其與次級(jí)冷卻水管連接的示意圖，上、中、下共四處均是如此結(jié)構(gòu)，次級(jí)圈冷卻水管進(jìn)出口〔89〕在主視圖背后，位于左視圖的左端，它將其背后的一個(gè)遮擋，上圈之右端引出板和下圈之左端引出板分別焊接兩個(gè)輸出板〔80〕，它比圖7多加了上下盤狀鐵氧體。
其它結(jié)構(gòu)與圖7相同，從略。
圖11中標(biāo)號(hào)初級(jí)圈高壓端子〔79〕，次級(jí)圈輸出板〔80〕，冷卻水對(duì)接口〔81〕，絕緣桿〔82〕，初級(jí)圈接地端子〔83〕，上盤狀鐵氧體〔84〕，空心連接盒體〔85〕，隔板〔86〕，次級(jí)圈〔87〕，冷卻水管〔88〕，冷卻水管進(jìn)出水口〔89〕，下盤狀鐵氧體〔90〕，下壓板〔91〕，次級(jí)圈引出板〔92〕，初級(jí)圈〔93〕，上壓板〔94〕。
圖12、圖13為該加熱變壓器仰視圖和俯視圖。
圖14所提供的是雙圈繞包扁銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器橫截面圖，左右感應(yīng)圈呈四個(gè)上、下、左、右對(duì)稱排列的，有左圈上下部分〔97〕、〔99〕和右圈上下部分〔96〕、〔100〕，左圈上下部分的左端內(nèi)邊和右圈上下部分的右端內(nèi)邊、對(duì)繞包扁銅線四角呈包攏狀，它們近似為五邊形(其中三個(gè)角為直角)，一對(duì)左右對(duì)稱的高阻軟磁鐵氧體〔95〕橫向?qū)暇o貼包圍感應(yīng)圈，磁路口中的鐵氧體有冷卻水道〔98〕，外圍呈矩形。
圖15所提供的是該感應(yīng)圈的結(jié)構(gòu)示意圖，圖14的右圈〔96〕、〔100〕和左圈〔97〕、〔99〕分別為圖15的里圈和外圈，右端有水電輸入板〔101〕連接里圈上部分〔96〕，〔96〕通過左端里圈溝通外〔102〕連接其下部分〔99〕，〔99〕通過感應(yīng)器右端里外圈溝通外〔104〕連接外圈上部分〔97〕，〔97〕再通過左端外圈溝通處〔103〕連接外圈下部分〔100〕，〔100〕連接右端下輸入板〔105〕。
圖16為繞包圓銅線絕緣燒結(jié)的并連四極橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器橫截面圖及其感應(yīng)圈結(jié)構(gòu)示意圖。
感應(yīng)圈呈四個(gè)上、下、左、右對(duì)稱排列的雙層弧閉合形〔a〕、〔b〕、〔c〕、〔d〕，90°均布對(duì)稱排列的四個(gè)高阻軟磁鐵氧體〔106〕緊貼包圍感應(yīng)圈，兩者對(duì)稱軸角相差45°，外圍呈圓形。
感應(yīng)圈右端有輸入板〔h〕和〔i〕，〔h〕連接右端并聯(lián)處〔f〕，〔f〕將感應(yīng)圈里外部分〔d〕、〔b〕并聯(lián)，〔i〕連接右端并聯(lián)處〔g〕，〔g〕將感應(yīng)圈上下部分〔a〕〔c〕并聯(lián)，〔a〕、〔b〕、〔c〕、〔d〕共匯集連接左端溝通處〔e〕。
高頻電流由輸入板〔h〕入，經(jīng)并聯(lián)處f經(jīng)兩路〔b〕、〔d〕到溝通處〔e〕折回，再分兩路〔a〕、〔c〕經(jīng)并聯(lián)處〔g〕匯合到另一個(gè)輸入板〔i〕。
圖17為一種四極式形的對(duì)繞包扁銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)應(yīng)器橫截面圖及其感應(yīng)圈結(jié)構(gòu)示意圖。
它是將圖2A-A剖視圖中感應(yīng)圈上下部分雙層直角閉合形〔10〕、〔31〕的上下雙層長(zhǎng)邊截?cái)嚅]合，再增加兩個(gè)磁路口〔108〕，其中上下一對(duì)呈直角梯形〔a′〕、〔c′〕，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱排列。另外是左右一對(duì)呈六邊形〔b′〕、〔d′〕(其中三個(gè)直角一個(gè)凹直角角)，〔a′〕和〔b′〕的周長(zhǎng)盡量相等。兩對(duì)高阻軟鐵氧體〔107〕、〔109〕對(duì)角旋轉(zhuǎn)對(duì)稱排列，外圍呈矩形。
高頻電流由輸入板〔h′〕入，經(jīng)并聯(lián)處〔f′〕經(jīng)兩路〔b′〕、〔d′〕到溝通處〔e′〕折回，分兩路〔a′〕、〔c′〕經(jīng)并聯(lián)處〔g′〕匯合到另一個(gè)輸入板〔i′〕。
以上所有感應(yīng)器都可由晶體管高頻功率輸出端直接連接，革除了加熱變壓器，使裝置體積縮小、功耗降低，主要采用高反壓大功率場(chǎng)效應(yīng)管及大功率晶體管，它們的截止頻率應(yīng)在1MHZ以上，其主要電路形式如圖18、圖19、圖20所示圖18為感應(yīng)器HG與功率場(chǎng)效應(yīng)管BG2和功率晶體管BG3輸出端連接的電路，BG1為振蕩激勵(lì)晶體管，C1L1為調(diào)諧回路，BG2、BG3分別組成共源極和共發(fā)射極丙類高頻諧振功率放大器，感應(yīng)器HG與電容C組成并聯(lián)諧振回路，它與C1L1的調(diào)諧頻率相同。
圖19為感應(yīng)器HG與功率場(chǎng)效應(yīng)管BG5、BG6和功率晶體管BG7、BG8組成的推挽功率放大(或開關(guān))電路輸出端的連接方式，感應(yīng)器HG和電容C組成并聯(lián)諧振回路，BG4、L2C2與BG1L1、C1的振蕩激勵(lì)級(jí)作用相同，BG5、BG6和BG7、BG8的工作狀態(tài)是當(dāng)HG與C諧振回路的Q值較高時(shí)，兩對(duì)管子在每個(gè)周期輪流工作在截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)，當(dāng)HG與C諧振回路的Q值較低時(shí)，以上管子工作在飽和區(qū)的時(shí)間應(yīng)縮短，或工作在乙類狀態(tài)，并聯(lián)電容C可視為功率因數(shù)補(bǔ)償電容，BG5、BG6功率輸出場(chǎng)效應(yīng)管電路采用正負(fù)電源，感應(yīng)器HG和并聯(lián)電容C的一端連接中點(diǎn)電位。BG7、BG8輸出端則用電容Ca與HG和C的并聯(lián)諧振回路串聯(lián)，取消了負(fù)電源。當(dāng)感應(yīng)器與電容C的諧振回路Q值較高時(shí)，它們亦可組成串聯(lián)諧振電路連接在以上兩對(duì)管子的輸出端，這時(shí)BG5、BG6電路取消了負(fù)電源，BG7、BG8電路取消了電容Ca，同時(shí)降低直流電源電壓壓。
圖20是高頻大功率場(chǎng)效應(yīng)管BG10BG11和高頻大功率晶體管BG12、BG13組成的互補(bǔ)推挽串聯(lián)諧振功率放大器，振蕩激勵(lì)級(jí)BG9、C3、L3亦與BG1C1、L1的電路相同，BG10BG11組成共漏極放大器，BG12、BG13電路多加了高頻扼流圈La和電容Cj，改變了這對(duì)管子的共集電極放大器而成為共發(fā)射極放大器，亦根據(jù)感應(yīng)器與電容C諧振回路的Q值來選擇以上兩對(duì)管子的最佳工作狀態(tài)?；九c圖19所述相同。
權(quán)利要求
1.感應(yīng)加熱燒結(jié)絕緣銅線的裝置，它由高頻感應(yīng)加熱電源和橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器構(gòu)成，使用電子管有源器件的高頻感應(yīng)加熱電源，它們之間連接加熱變壓器，一種對(duì)扁銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器其特征在于感應(yīng)圈上下部分[4]、[25]的兩對(duì)直角面分別與銅線的寬厚面平行，橫向包攏銅線，其橫截面為一對(duì)雙層長(zhǎng)短邊閉合直角形[10]、[31]旋轉(zhuǎn)對(duì)稱排列，其一端的上下處焊有水電輸入板[2]、[27]；其另一端與水電路溝通處[13]焊接，該處的橫截面[22]、[23]為雙層矩形，自輸入板至溝通處之間，由一對(duì)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的高阻軟磁鐵氧體[11]、[32]橫向?qū)习鼑袘?yīng)圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述感應(yīng)器，另一種對(duì)繞包扁銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，其特征在于感應(yīng)圈上下部分其橫截面為一對(duì)雙層半矩形閉合空心體〔35〕、〔38〕上下對(duì)稱排列，一對(duì)左右對(duì)稱的高阻軟磁鐵氧體〔33〕、〔36〕橫向?qū)暇o貼包圍感應(yīng)圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述感應(yīng)器，對(duì)圓銅線絕緣燒結(jié)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器其特征在于感應(yīng)圈上下部分其橫截面是一對(duì)雙層近半圓弧形閉合空心體〔44〕、〔47〕上下對(duì)稱排列，一對(duì)左右對(duì)稱的高阻軟磁鐵氧體〔42〕、〔45〕橫向?qū)习鼑袘?yīng)圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、8所述感應(yīng)器與電子管有源器件的高頻感應(yīng)加熱電源的阻抗匹配，中間連接加熱變壓器，其特征在于次級(jí)圈〔63〕、〔66〕為上下排列的兩個(gè)圈，上圈之左端引出板連接下圈之右端引出板，上圈之右端引出板垂直焊接輸出板〔56〕，下圈之左端引出板〔75〕垂直焊接輸出板〔71〕。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述加熱變壓器，其特征在于在其上部、下部加圓盤狀高阻軟磁鐵氧體〔77〕、〔78〕，次級(jí)圈外圍用φ10收音機(jī)天線磁棒〔76〕圍繞。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、8所述感應(yīng)器，對(duì)小截面繞包圓扁銅線的感應(yīng)加熱絕緣燒結(jié)，宜采用次級(jí)為三圈的加熱變壓器，其特征在于它的次級(jí)是上、中、下排列的三個(gè)圈〔87〕，上圈之左端引出板通過彎折空心盒體〔85〕依次焊接下圈的右端引出板，上圈之右端引出板與下圈之左端引出板〔92〕分別垂直焊接兩個(gè)輸出板〔80〕，其上部和下部裝有圓盤狀高阻軟磁鐵氧體〔84〕、〔90〕。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，對(duì)橫截面寬邊尺寸較大的繞包扁銅線，采用雙圈結(jié)構(gòu)的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，其特征在于感應(yīng)器橫截面的兩個(gè)感應(yīng)圈呈上、下、左、右對(duì)稱排列的，其左圈上、下部分的左內(nèi)邊及右圈上、下部分的右內(nèi)邊對(duì)繞包扁銅線四角呈包攏狀的近似五邊形〔96〕、〔97〕、〔99〕、〔100〕。其結(jié)構(gòu)為右端有水電輸入板〔101〕，連接里圈上部分〔96〕，〔96〕通過左端里圈上下部分溝通處〔102〕與其下部分〔99〕連接，〔99〕通過右端里外圈溝通處〔104〕連接外圈上部分〔97〕，〔97〕通過左端外圈上下部分溝通處〔103〕與外圈下部分〔100〕連接，〔100〕的右終端連接下輸入板〔105〕。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，對(duì)繞包圓銅線絕緣燒結(jié)可采用四極形式的橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，其特征在于感應(yīng)器的橫截面，其中感應(yīng)圈呈四個(gè)上、下、左、右對(duì)稱排列的全等的雙層弧閉合形〔a〕、〔b〕、〔c〕、〔d〕，周圍四塊高阻軟磁鐵氧體〔106〕，90°分布對(duì)稱排列緊貼包圍感應(yīng)圈，兩者的對(duì)稱軸角為45°，外圍呈圓形，感應(yīng)圈右端有輸入板〔h〕和〔i〕，〔h〕連接右端并聯(lián)處〔f〕，〔f〕將感應(yīng)圈里、外部分〔d〕、〔b〕并聯(lián)，〔i〕連接右端并聯(lián)處〔g〕，〔g〕將感應(yīng)圈上、下部分〔a〕、〔c〕并聯(lián)，〔a〕、〔b〕、〔c〕、〔d〕共同匯集連接左端溝通處〔e〕。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、7、8所述感應(yīng)器，它們可直接與晶體管高頻感應(yīng)加熱電源連接，其特征是感應(yīng)器HG與電容C組成并聯(lián)或串聯(lián)高頻諧振回路，與功率場(chǎng)效應(yīng)管BG5、BG6和BG10、BG11或功率晶體管BG7、BG8和BG12、BG13組成的高頻推挽放大(或開關(guān))電路的功率輸出端連接，當(dāng)感應(yīng)器和電容C的諧振回路Q值較高時(shí)，上述每對(duì)管子在每個(gè)周期輪流工作在截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)，其工作在放大區(qū)的時(shí)間愈短、飽和區(qū)時(shí)間愈長(zhǎng)，感應(yīng)加熱效率愈高，可采用前級(jí)大信號(hào)激勵(lì)、或末級(jí)功率管選用高跨導(dǎo)場(chǎng)效應(yīng)管或離β值晶體管;當(dāng)感應(yīng)器HG與電容C組成的諧振回路Q值低時(shí)，上述管子可工作在飽和區(qū)應(yīng)縮短、或在乙類工作狀態(tài)。
全文摘要
感應(yīng)加熱燒結(jié)絕緣銅線的裝置，涉及聚酰亞胺復(fù)合薄膜絕緣燒結(jié)機(jī)上的產(chǎn)品加工。本發(fā)明主要是在該裝置中使用了橫向磁場(chǎng)感應(yīng)器，它與晶體管有源器件的高頻電源直接連接；與電子管有源器件的高頻電源中間通過加熱變壓器進(jìn)行阻抗匹配，該裝置明顯地提高了對(duì)各種聚酰亞胺復(fù)合薄膜繞包圓扁銅線的感應(yīng)加熱絕緣燒結(jié)的效率，降低了功耗。
文檔編號(hào)H05B6/02GK1047777SQ8910360
公開日1990年12月12日 申請(qǐng)日期1989年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月26日
發(fā)明者楊寶寰 申請(qǐng)人:哈爾濱電磁線廠