无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈制造技术

本发明专利技术公开了一种无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈，用于解决现有高压脉冲变压器次级线圈匝间绝缘性能差的技术问题。技术方案是该次级线圈包括电工纸板、带绝缘层导线和绝缘线三个部分。所述电工纸板为锥筒状，作为带绝缘层导线依附的骨架。多匝带绝缘层导线通过绝缘线缠绕均匀密绕在锥筒状电工纸板上，绝缘层导线上的绝缘层用于增加导线匝间介电强度，提高锥形线圈耐电压能力。绝缘线用于缠绕绝缘层导线，并通过打孔拴结的方式将绝缘层导线均匀固定在电工纸板上，制作成无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈。本发明专利技术解决了现有锥形次级线圈制作中由于涂胶工艺带来的气体放电问题，提高了线圈匝间绝缘性能，保证了锥形次级线圈整体绝缘强度。

【技术实现步骤摘要】
无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈
本专利技术属于脉冲功率
，具体是涉及一种无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈。
技术介绍
Tesla变压器型脉冲功率驱动源在高功率微波领域被广泛应用，其主要特征是Tesla变压器与脉冲形成线一体化构建：Tesla变压器的初级线圈和次级线圈均嵌入同轴脉冲形成线内部，介于内、外开路磁芯之间。当Tesla变压器对脉冲形成线充电时，次级线圈两端电压逐渐升高，一旦某点开始放电出现电击穿现象，线圈导线很快被烧断，最终导致变压器无法正常工作。已知的次级线圈有锥状和柱状两种结构，锥状线圈不影响形成线电压和阻抗分布，因此得到广泛应用。国防科学技术大学张自成博士在2008年研究生学位论文“紧凑重频Tesla变压器型吉瓦脉冲发生器”中45-46页阐述，锥状次级线圈是Tesla变压器中最容易损坏的关键部件，由电工纸板、导线和固化胶构成，纸板表面涂胶，固化后将导线和纸板粘接在一起。锥状次级线圈绕制过程中，纸板表面被胶层覆盖后，容易形成密闭气隙。实验研究表明，胶层中气隙内电场明显增强，这种气隙中最可能发生气体放电，形成小规模“爆炸”，导致多匝导线向外凸起甚至断裂。
技术实现思路
为了克服现有高压脉冲变压器次级线圈匝间绝缘性能差的不足，本专利技术提供一种无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈。该次级线圈包括电工纸板、带绝缘层导线和绝缘线三个部分。所述电工纸板为锥筒状，作为带绝缘层导线依附的骨架。多匝带绝缘层导线通过绝缘线缠绕均匀密绕在锥筒状电工纸板上，绝缘层导线上的绝缘层用于增加导线匝间介电强度，提高锥形线圈耐电压能力。绝缘线用于缠绕绝缘层导线，并通过打孔拴结的方式将绝缘层导线均匀固定在电工纸板上，制作成无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈。本专利技术解决了现有锥形次级线圈制作中由于涂胶工艺带来的气体放电问题，提高了线圈匝间绝缘性能，保证了锥形次级线圈整体绝缘强度。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈，其特点是由电工纸板1、带绝缘层导线2和绝缘线3制作而成，所述电工纸板1为锥筒状，作为带绝缘层导线2依附的骨架；所述带绝缘层导线2沿锥筒状电工纸板1外壁的一端向另一端朝圆周方向均匀缠绕；所述电工纸板1外壁上对称布有八组过孔，各组过孔由在锥线方向上均匀排布的六个过孔组成；带绝缘层导线2的缠绕范围处于各组过孔最外两端的两个过孔之间；绝缘线3从相应组第一个过孔处沿电工纸板1内壁连至第六个过孔处，并从第六个过孔穿出后，沿同一方向缠绕单匝带绝缘层导线2一圈，并以此方式逐匝缠绕至第五个过孔处时，从该过孔穿入与电工纸板1内壁处绝缘线3拴结，再从该过孔穿出继续缠绕带绝缘层导线2至第四个过孔，依次类推，直至第一个过孔拴结后完成固定。本专利技术的有益效果是：该次级线圈包括电工纸板、带绝缘层导线和绝缘线三个部分。所述电工纸板为锥筒状，作为带绝缘层导线依附的骨架。多匝带绝缘层导线通过绝缘线缠绕均匀密绕在锥筒状电工纸板上，绝缘层导线上的绝缘层用于增加导线匝间介电强度，提高锥形线圈耐电压能力。绝缘线用于缠绕绝缘层导线，并通过打孔拴结的方式将绝缘层导线均匀固定在电工纸板上，制作成无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈。本专利技术解决了现有锥形次级线圈制作中由于涂胶工艺带来的气体放电问题，提高了线圈匝间绝缘性能，保证了锥形次级线圈整体绝缘强度。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。附图说明图1是本专利技术无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈的结构示意图。图2是图1的A-A视图。图中，1-电工纸板，2-带绝缘层导线，3-绝缘线。具体实施方式以下实施例参照图1-2。本专利技术无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈包括电工纸板1、带绝缘层导线2、绝缘线3三个部分，所述带绝缘层导线2通过八条绝缘线3缠绕拴结均匀密绕在锥筒状电工纸板1上。所述电工纸板1为锥筒状，作为带绝缘层导线2依附的骨架；所述带绝缘层导线2沿锥筒状电工纸板1外壁的一端向另一端朝圆周方向均匀缠绕；所述电工纸板1外壁上对称布有八组过孔，各组过孔由在锥线方向上均匀排布的六个过孔组成；带绝缘层导线2的缠绕范围处于各组过孔最外两端的两个过孔之间；绝缘线3从相应组第一个过孔处沿电工纸板1内壁连至第六个过孔处，并从第六个过孔穿出后，沿同一方向缠绕单匝带绝缘层导线2一圈，并以此方式逐匝缠绕至第五个过孔处时，从该过孔穿入与电工纸板1内壁处绝缘线3拴结，再从该过孔穿出继续缠绕带绝缘层导线2至第四个过孔，依次类推，直至第一个过孔拴结后完成固定。本实施例中的无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈工艺流程如下：第一步：锥筒成形。按锥筒大小端直径和轴向长度计算出电工纸板1的扇形尺寸，将电工纸板1按需要裁成扇形，在模具上滚转出圆锥形，边缘粘接，要求模具表面平整，有一定机械强度。第二步：线圈绕制。用一根数千米带绝缘层导线2沿锥筒状电工纸板1外壁的小径端向大径端朝逆时针圆周方向均匀缠绕。整个锥形线圈由八根沿圆周方向等间隔绝缘线3缠绕固定。每根绝缘线3沿单匝带绝缘层导线2逆时针方向缠绕一圈，并以同样的方式逐匝缠绕至30匝后穿过电工纸板1过孔(过孔直径为0.7mm)与电工纸板1内壁绝缘线3拴结，再从同一过孔穿出继续缠绕带绝缘层导线2，依次类推，直至最后一个过孔拴结后完成固定。本实施例中，锥筒状电工纸板厚度为1.5mm；锥筒两端直径分别为138mm和266mm，长262mm，带绝缘层导线直径为0.6mm，相邻导线间距(即绝缘线直径)为0.2mm，总匝数为300匝；Tesla变压器次级线圈工作电压大于300kV，以脉冲数表示的寿命超过100万。实验证明这种无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈能够保证脉冲功率驱动源长时间稳定运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈，其特征在于：由电工纸板(1)、带绝缘层导线(2)和绝缘线(3)制作而成，所述电工纸板(1)为锥筒状，作为带绝缘层导线(2)依附的骨架；所述带绝缘层导线(2)沿锥筒状电工纸板(1)外壁的一端向另一端朝圆周方向均匀缠绕；所述电工纸板(1)外壁上对称布有八组过孔，各组过孔由在锥线方向上均匀排布的六个过孔组成；带绝缘层导线(2)的缠绕范围处于各组过孔最外两端的两个过孔之间；绝缘线(3)从相应组第一个过孔处沿电工纸板(1)内壁连至第六个过孔处，并从第六个过孔穿出后，沿同一方向缠绕单匝带绝缘层导线(2)一圈，并以此方式逐匝缠绕至第六个过孔处时，从该过孔穿入与电工纸板(1)内壁处绝缘线(3)拴结，再从该过孔穿出继续缠绕带绝缘层导线(2)至第五个过孔，依次类推，直至第一个过孔拴结后完成固定。

【技术特征摘要】
1.一种无胶式锥形高压脉冲变压器次级线圈，其特征在于：由电工纸板(1)、带绝缘层导线(2)和绝缘线(3)制作而成，所述电工纸板(1)为锥筒状，作为带绝缘层导线(2)依附的骨架；所述带绝缘层导线(2)沿锥筒状电工纸板(1)外壁的一端向另一端朝圆周方向均匀缠绕；所述电工纸板(1)外壁上对称布有八组过孔，各组过孔由在锥线方向上均匀排布的六个过孔组成；带绝缘层导线(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张喜波，王刚，刘胜，周金山，王利民，李鹏辉，孙旭，王俊杰，邵贤忠，郭旭，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61