电线制造技术

本发明专利技术提供一种电线。本发明专利技术的电线（10）包括以下构件。（a）导线（12b），其被沿该导线（12b）长度方向延伸的第一绝缘膜（13a）分割为多个区域。（b）第二绝缘膜（13b），其用于在导线（12b）的长度方向上覆盖该导线（12b）的周围。（c）导管（15），其隔着第二绝缘膜（13b）以无间隙的方式在导线（12b）的长度方向上包围上述导线（12b）。导线（12b）的被分割成的区域的短径小于使用频率下的趋肤深度的两倍。导管（15）的壁厚小于使用频率下的趋肤深度。

wire

The present invention provides an electric wire. The electric wire (10) of the present invention comprises the following components. (a) a conductor (12b) divided into a plurality of regions by a first insulating film (13a) extending along the length direction of the wire (12b). (b) second insulating film (13b) used to cover the wire (12b) around the length of the conductor (12b). (c) a conduit (15) surrounded by second insulating films (13b) encircling the conductor (12b) in a gapless manner in the length direction of the wire (12b). The short diameter of the area to be divided by the wire (12b) is less than two times of the skin depth under the use of frequency. The wall thickness of the catheter (15) is less than the skin depth under the use of frequency.

【技术实现步骤摘要】
电线
本专利技术涉及一种适合电机（电动机）线圈、发电机线圈、或者输电线的电线。
技术介绍
电机的定子通过在定子芯的周围卷绕线圈绕线而成。通过向该线圈绕线中流入规定频率的电流来驱动电机。高频电流在线圈绕线中流动时，电流密度在线圈绕线的表面升高，而在线圈绕线的内部降低。将该现象称为趋肤效应。频率越高电流越向表面集中，结果，电线的电阻值增加。图6是普通的电机100的剖视图（专利文献1；日本特开2010－28958）。电机100包括定子101（定子）和转子102（转子）。定子线圈104卷绕在定子芯103的周围。转子102以旋转轴105为中心地旋转。图6的左下部是定子线圈104的放大剖视图。定子线圈104通过将截面为圆形的线圈绕线106卷绕多层而成。线圈绕线106即使卷绕成几何学上的完全的密集六方体阵列，也会在线圈绕线106之间产生截面面积的约10％的间隙。由于实际上不能缠绕成完全的密集六方体阵列，因此会产生更大的间隙。在申请人的实验中，即便非常注意地卷绕线圈绕线106，也产生了截面面积的约30％的间隙。因此，在卷绕了截面为圆形的线圈绕线106时，难以提高定子线圈104的电流密度。图7表示以往其他的电机的定子线圈110的剖视图（专利文献2；日本特开2009－225507）。定子线圈110卷绕在定子芯111的周围。由于该定子线圈110的线圈绕线112的截面为长方形，因此，能够几乎无间隙地卷绕在定子芯111的周围。因此，与截面为圆形的线圈绕线106（图6）相比，能够提高定子线圈110的电流密度。在流入到电机中的电流频率升高时，会在线圈绕线中产生趋肤效应。图8是表示由趋肤效应导致电流密度降低的曲线图。图8的横轴为电流频率（frequency），其左纵轴为趋肤深度（skindepth），其右纵轴为相对电流密度（relativecurrentdensity）。图8的右纵轴的相对电流密度是将直流的情况作为100％而进行表示的。图8是以截面为3.2mm×1.7mm的长方形的铜制线圈绕线为模型得出的计算值。从图8可知，在截面为3.2mm×1.7mm的长方形的铜制线圈绕线的情况下，在电流的频率大于约4kHz时，相对电流密度开始降低。在电流的频率为约30kHz时相对电流密度降低到50％，在电流的频率为约200kHz时相对电流密度降低到20％。因此，在以高频电流驱动电机时，由线圈绕线的趋肤效应导致电流密度降低会成为问题。通过增加线圈绕线的表面积（即，将线圈绕线减细，增多根数），能够减轻线圈绕线的趋肤效应的影响。为了无间隙地卷绕线圈绕线，期望线圈绕线的截面为矩形。但是，将截面为矩形的较细的线圈绕线无间隙地卷绕在生产技术上是困难的。截面为圆形的线圈绕线即使细也能够容易地密集地卷绕。但是，由于线圈绕线之间的间隙是不可避免的，因此难以提高电流密度。专利文献1：日本特开2010－28958号公报专利文献2：日本特开2009－225507号公报截面为圆形的线圈绕线即使细也能够密集地缠绕。但是，由于线圈绕线之间的间隙是不可避免的，因此难以提高电流密度。截面为矩形的较细的线圈绕线只要能够无间隙地卷绕，就能够提高电流密度。但是，实际上难以无间隙地卷绕。因此，以往提高电流密度和减轻趋肤效应未能同时成立。
技术实现思路
本专利技术的目的在于实现一种能够减少趋肤效应的影响、能够提高电流密度，能够无间隙地卷绕的线圈用电线。本专利技术的电线并不限定用于线圈，也能够用于输电线等。（1）本专利技术的电线包括以下构件。（a）导线，其被沿该导线长度方向延伸的第一绝缘膜分割为多个区域。（b）第二绝缘膜，其用于在导线的长度方向上覆盖该导线的周围。（c）导管，其隔着第二绝缘膜以无间隙的方式在导线的长度方向上包围该导线。（2）本专利技术的电线中，导线的被分割成的多个区域的短径小于使用频率下的趋肤深度的两倍。导管的壁厚小于使用频率下的趋肤深度。（3）本专利技术的电线在导管的外表面具有绝缘膜。（4）本专利技术的电线中，导管的截面外形为圆形、矩形或者正六边形。（5）本专利技术的电线中，导线及导管的材质为铜、铜合金、铝、铝合金中的意一种或者它们的组合。（6）本专利技术的电线的制造方法包括以下工序。（a）准备导体带的工序。（b）准备表面被绝缘膜包覆的多个细导线的工序。（c）将多个细导线对齐方向地放在导体带上的工序。（d）卷起导体带，将导体带的长度方向端面接合而形成导管，将多个细导线收纳在导管内的工序。（e）将导管及多个细导线一体化，形成具有被第一绝缘膜分割成的多个区域的导线，同时利用导管隔着第二绝缘膜以无间隙的方式在导线的长度方向上包围该导线的工序。（7）本专利技术的电线制造方法包括将一体化了的导管及导线退火的工序。（8）本专利技术的电线制造方法包括用绝缘膜包覆导管的外表面的工序。采用本专利技术，实现了一种即使流入高频电流趋肤效应的影响也较少、能够容易地无间隙地卷绕而能够提高电流密度的电线。附图说明图1的（a）是本专利技术所采用的细导线的剖视图，图1的（b）是本专利技术所采用的细导线束的剖视图，图1的（c）是本专利技术所采用的细导线束和导管的剖视图，图1的（d）是本专利技术所采用的导线和导管的剖视图，图1的（e）是本专利技术所采用的导线和导管的剖视图，图1的（f）是本专利技术的电线的剖视图。图2是表示本专利技术的电线的趋肤效应减轻状况的曲线图（计算值）。图3是表示本专利技术的电线的趋肤效应减轻状况的曲线图（实测值）。图4的（a）是本专利技术所采用的细导线的剖视图，图4的（b）是本专利技术所采用的细导线束的剖视图，图4的（c）是本专利技术所采用的细导线束和导管的剖视图，图4的（d）是本专利技术所采用的导线和导管的剖视图，图4的（e）是本专利技术所采用的导线和导管的剖视图，图4的（f）是本专利技术的电线的剖视图。图5是将细导线束连续地插入到导管中的制法的说明图。图6是以往的普通电机的剖视图。图7是以往的其他电机的定子线圈的剖视图。图8是表示由趋肤效应导致电流密度降低的曲线图。具体实施方式本专利技术的电线包括被沿该导线长度方向延伸的第一绝缘膜分割为多个区域的导线、在导线的长度方向上覆盖该导线的周围的第二绝缘膜、及隔着第二绝缘膜以无间隙的方式在导线的长度方向上包围该导线的导管。导线的被分割成的多个区域的截面形状、截面面积、材质也可以不同。导管的壁厚也可以根据使用场所的不同而有所不同。只要能够确保绝缘，第一绝缘膜的厚度、第二绝缘膜的厚度就也可以不恒定。第一绝缘膜的材质、第二绝缘膜的材质也可以根据使用场所的不同而有所不同。导线的材质和导管的材质也可以不同。在导线的被分割成的多个区域的截面形状为多边形时，将其最小的边长称作区域的短径。期望区域的短径小于使用频率下的趋肤深度的两倍。此时，由于电流在导线的整个截面中流动，因此，难以由趋肤效应导致电流密度降低。期望导管的壁厚小于使用频率下的趋肤深度。此时，由于电流在导管的整个截面中流动，因此，难以由趋肤效应导致电流密度降低。期望本专利技术的电线在导管的外表面具有绝缘膜。通过在导管的外表面具有绝缘膜，在卷绕了本专利技术的电线时，能够维持电线相互之间的绝缘。为了能够无间隙地卷绕，期望导管的截面外形为“矩形”或“正六边形”。“矩形”也包含角部被进行了倒角处理的矩形、角部带有圆角的矩形。“正六边形”也包含角部被进行了倒角处理的正六边形、角部带有圆角的正六边形。在像输电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电线，其中，该电线包括：导线，其被沿该导线长度方向延伸的第一绝缘膜分割为多个区域；第二绝缘膜，其用于在上述导线的长度方向上覆盖该导线的周围；导管，其隔着上述第二绝缘膜以无间隙的方式在上述导线的长度方向上包围上述导线。

【技术特征摘要】
1.一种电线，其中，该电线包括：导线，其被沿该导线长度方向延伸的第一绝缘膜分割为多个区域；第二绝缘膜，其用于在上述导线的长度方向上覆盖该导线的周围；导管，其隔着上述第二绝缘膜以无间隙的方式在上述导线的长度方向上包围上述导线，上述导线的被分割成的多个区域的短径小于使用频率下的趋肤深度的两倍，上述导管的壁厚小于使用频率下的趋肤深度。2.根据权利要求1所述的电线，其中，在上述导管的外表面具有绝缘膜。3.根据权利要求1所述的电线，其中，上述导管的截面外形为圆形、矩形或者正六边形。4.根据权利要求1所述的电线，其中，上述导线及上述导管的材质为铜、铜合金、铝、铝合金中的任一种或者它们的组合。5.一种电线的制造方法，其中，该电线的制造方法包括以下工序：准备导体带；准备表面被绝缘膜包覆的多个细导线；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉江欣也，平池弘司，
申请(专利权)人：株式会社KANZACC，
类型：发明
国别省市：