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铝芯电磁线简介

铝芯电磁线简介


文章摘自香港鸵鸟文化出版社《漆包线专刊》

铝芯电磁线顾名思义就是指以铝为中芯的电磁线, 电磁线 ( magnet Wire) 用以制造电工产品中的线圈或绕组的绝缘电线。又称绕组线。电磁线必须满足多种使用和制造工艺上的要求。前者包括其形状、规格、能短时和长期在高温下工作,以及承受某些场合中的强烈振动和高速下的离心力,高电压下的耐受电晕和击穿,特殊环境下的耐化学腐蚀等 ; 后者包括绕制和嵌线时经受拉伸、弯曲和磨损的要求,以及浸渍和烘干过程中的溶胀、侵蚀作用等。

铝芯电磁线可以按其基本组成、导电线心和电绝缘层分类。通常根据电绝缘层所用的绝缘材料和制造方式分为铝芯漆包线、铝芯绕包线、铝芯漆包绕包线和无机绝缘线。铝芯电磁线的漆包线:在导体外涂以相应的漆溶液再经溶剂挥发和漆膜固化、冷却而制成。漆包线按其所用的绝缘漆可以分成聚酯漆包线(PEW)、聚酯亚胺漆包线(EIW)、聚酰胺亚胺漆包线(AIW)、聚酰亚胺漆包线、聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺漆包线(EIAIW)、耐电晕漆包线,以及油性漆、缩醛漆、聚氨酯漆包线等。有时也按其用途的特殊性分类,如自粘性漆包线、耐冷冻剂漆包线等。

最早的电磁线的漆包线是油性漆包线, 由桐油等制成。其漆膜耐磨性差,不能直接用於制造电机线圈和绕组,使用时需加棉纱包绕层。后来聚乙烯醇缩甲醛漆包线问世,其机械性能大为提高,可以直接用於电机绕组,而称为高强度漆包线。

随著弱电技术的发展又出现了具有自粘性漆包线,可以不用浸渍、烘焙而获得整体性较好的线圈。但其机械强度较差,仅能有微特电机、小电机中使用。此外,为了避免焊接时先行去除漆膜的麻烦,发展了直焊性漆包线,其涂膜能在高温搪锡槽中自行脱落而使铜线容易焊接。

电磁线的绕包线:绕组线中的一个重要品种。早期用棉纱和丝,称为纱包线和丝包线,曾用於电机、电器中。由於绝缘厚度大,耐热性低,多数已被漆包线所代替。目前仅用作高频绕组线。 在大、 中型规格的绕组线中,当耐热等级较高而机械强度较大时,也采用玻璃丝包线,而在制造时配以适当的胶粘漆。

在绕包线中纸包线仍占有相当地位,主要用於油浸变压器中。这时形成的油纸绝缘具有优异的介电性能,且价格低廉,寿命长。近年来发展比较迅速的是薄膜绕包线, 主要有聚酯簿膜和聚酰亚胺簿膜绕包线。近来还有用於风力发电的云母带包聚酯亚胺薄膜绕包铜扁线。

铝芯电磁线的无机绝缘线:当耐热等级要求超出有机材料的限度时,通常采用无机绝缘漆涂敷。现有的无机绝缘线可进一步分为玻璃膜线、氧化膜线和陶瓷线等。还有组合导线、中国电线电缆网位导线等。

由於铝芯电磁线的漆包线的应用日益广泛,要求日趋严格,还发展了复合型漆包线。其内、外层漆膜由不同的高分子材料组成,例如聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺漆包线(EIAIW)。因此, 铝芯电磁线也越来越多地应用於各个相关行业,铝芯电磁线的工业地位也己经不可替代。

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铝漆包线在镇流器上的应用

铝漆包线在镇流器上的应用


文章摘自香港鸵鸟文化出版社《漆包线专刊》

历史
铝是一种优良的导体材料,在漆包线上已经成功应用了很多年.它有其独特的性能,像所有的金属线一样,如果它的特性被完全利用的话,是非常有用的。萤光灯和H.I.D镇流器制造企业如:GE、T&B、COOPER,环球迈特照明技术(Universal Lighting Technologies).近30年的应用说明,铝是在15-1500 kva 的干式变压器应用中占主导的金属线。

UL 和 Arrhenius 曲线
UnderWriter's 实验室是我们熟知的美国主要电气安全性组织,这家从1892年芝加哥大火后成立的实验室一直专注于防火和安全工作。 UL 实验室不止认可铝漆包线的使用是符合要求的,他们还证明环球迈特的铝漆包线系统可以达到比同等的铜漆包线高20度的工作温度。这些温度分级基於Arrhenius曲线,它揭示了既定测试条件下不同绝缘系统的生命周期的衰减等级,UL实验室用这个定律来检测,温度每升高8.2摄氏度,绝缘材料的寿命降低1/2,基於这个测试,铝线镇流器线圈,在工作温度相同的情况下,可以达到铜线镇流器5倍的绝缘寿命。

铝的好处
铝的一个天生的特性是与氧接触会很快在表面生成一层紧密的氧化膜,这样铝线可以长时间保持良好的绝缘性。然而铜天生对有机聚合物有热退化促进作用。换言之,铜的化学特性一直在加速绝缘涂层的热退化。这种特性造成了镇流器应用中铜铝漆包线的显著差别。这层绝缘的氧化膜必须在端接时正确地处理。铝线的连接必须表面电镀或压接(或用特殊焊剂焊接)来保证压接面的气密性,这样接触面不会被氧化导致电阻增大产生问题。电气连接产品的供应商提供了全系列的压接端子用於各行业应用的铝线的电气连接,包括镇流器线圈,己经应用多年。当然,这些铝的连接都是内部的。
1磅的铝比铜可以拉出更长的线,因为铝的密度比铜小1/3,所以铝是对自然资源更好的利用,并且可以减轻镇流器的重量,镇流器和光源会更轻,便於运输并可减少运输损坏。铝的电阻比金、银、铜都高。所以,虽然铝是一种非常好的导体,线的尺寸必须正确选择。环球迈特己经发现,如果线的尺寸增大,通常是两个线号(Awg)那么线圈的电阻和铜线线圈的电阻相同。然而,不是所有的镇流器设计都有足够的空间来容纳更粗的线,所以一些产品如果不重新设计加大线槽的话,还是必须用铜线。

总结:
总体上经过正确设计的铝线镇流器通常优於同样采用铜线的镇流器,并且铝线镇流器更轻(所以运输费用更低,更易安装),在同样的电气性能和损耗的情况下,可以保证更长的使用寿命。

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铝线与铜线的选择(一)

铝线与铜线的选择(一)

在台湾的电机产业中,几十年来都习惯使用铜线当作导体,主要原因为:
a.焊接容易。b.导电率高。 

在国外,却早在20年前,即使用铝线作为导体,而国外选择铝线的原因为:
a.重量轻。b.资源广。 

铜与铝的导电率比较: 导电率:铜(100%); 铝(61%) 

若以铝线替代铜线当导体,则铝线截面积需放大1.64倍 (100/61=1.64) 

ex.铜线使用 10 m㎡ 铝线需使用 16.4 m㎡ 。

铜与铝的重量比较: 密度:铜(8.89); 铝(2.71) 

铜的重量为10 kg 时,铝的重量仅为 3.05 kg, 铜铝重量比为 3.28 : 1。

若一个绕组使用铝线替代铜线,依满足导电率为原则,则铜铝的重量比为 2 : 1 。

ex. 铜线使用 10 kg 时,铝线仅需使用 5 kg ,即可达到相同安全电流平方数。

铝线与铜线的选择(二)

铝线与铜线的选择(二)

国际金属期货 铜 价格范围约 1500 ~ 9300 USD/MT,

国际金属期货 铝 价格范围约 1200 ~ 3700 USD/MT,

市售 铜漆包线 Φ1.0 mm 价格范围约 90 ~ 330 NTD/Kg,

市售 铝漆包线 Φ2.0 mm 价格范围约 200 ~ 260 NTD/Kg,

由上列数据得知,铜线市价受到国际期货行情的影响相当大。 反而铝线的价格,受到国际期货行情的影响甚小。 

主要原因是: 铝线的重量轻,前置加工耗时,加工费高,所以价格稳定。 铜线的重量重,前置加工容易,加工费低,所以价格受期货影响大,价格极不稳定。 

各厂家经过这次金融海啸洗礼,或多或少受到原物料波动的冲击而影响, 何时会在遭遇相同的问题,无人可以预测。如何选择价格及性能稳定的材料, 相信是想在稳定中求发展的企业家们,下一个重要的课题了。