利茲線分類、功能以及應用

2025.9.26 技術文章 GOTREND



一、 內文

目錄
1. 利茲線的組成?
2. 利茲線的產品分類及功能? 
3. 不同的利茲線分別應用
4. 結語


一、利茲線的組成? 

利茲線由多根單股絕緣線組成,被廣泛應用於需要良好柔韌性和高頻性能的場合。 高頻利茲線是使用多股相互絕緣的單線絞合而成,通常用於工作頻率在10 kHz 至 5 MHz之間的應用。在磁儲能線圈的應用中,高頻會產生渦流損耗。渦流損耗隨著電流頻率的增加而增加。這些損失的根源是趨膚效應和鄰近效應,它可以通過使用高頻利茲線來減少。這些由磁場引起的損耗可以通過利茲線的絞合結構進行克服。 利茲線的基本組成單位是單股漆包線。為滿足不同的應用要求,導體材料和絕緣漆可以選取各種優化的組合。


所有的單股漆包線都是在特製的塗漆機上生產的,塗漆是一個連續的過程,主要由退火、絕緣漆塗覆、固化、潤滑劑塗覆、張力控制和排線這幾個工序組成。



1) 退火過程
在拉絲過程中,裸線的晶粒結構在冷變形之後已發生了變化。退火工藝則可以使銅材發生再結晶而重新變軟。為了避免線材表面氧化,這一高溫消除應力的過程是在具有保護氣體的環境中進行的。如果線材氧化,將會影響後續塗漆過程中銅線和絕緣塗層之間的附著性。線材的柔軟度對於良好的繞線特性是非常重要的,尤其是可以明顯減少線材的斷線次數。
2) 塗漆過程
線有兩種不同主要的塗覆方式:毛氈塗漆和模具塗漆。毛氈塗漆主要用於細線的生產,模具塗漆主要用於粗線的生產。絕緣漆的塗覆應該總是採用盡可能多的塗漆層數,避免使用少而厚的塗層,以此獲得更好的機械和電氣特性。
3) 固化爐
液態絕緣漆中所包含的溶劑會在高溫的固化爐中被蒸發出來,隨後用節能環保的方式進行催化燃燒。固化過程的溫度控制非常重要。如果溫度過低,絕緣漆塗層中會殘留過多的溶劑,導致低劣的附著性以及降低的機械和電氣特性。如果溫度過高,則漆層會變硬和變脆,導致絕緣層在機械應力的作用下開裂。
4) 潤滑劑
在漆包線的表面需要精確地塗覆規定數量的潤滑劑。漆包線的潤滑對獲得穩定的繞組特性並保證在高速繞線條件下的零缺陷是非常重要的。
5) 外徑控制
使用雷射技術連續不斷地監測所有線材的最終完成外徑。
6) 張力控制
在塗漆生產過程中具備連續穩定的張力控制才能使得線材線上軸上的排線是均勻一致的。通過有效的張力控制,可以避免線材因被拉伸而發生電阻變化,還可以保證線軸在客戶處使用時具有良好的放線性能。
7) 排線
線材的間距和線軸的轉速是需要進行緊密控制的生產過程變數。這導致一致且優良的電繞線性能,並盡可能減少卡線和亂線等其他問題。排線間距、線軸轉速等排線過程參數都受到緊密的控制。因而使得線材具有穩定良好的放線性能,並使夾線和亂線等問題的發生率降到最低。
8) 監視器
操作員可以從監視器上獲得塗漆過程中的所有重要參數。
根據單股線的數量,利茲線需要一個或多個生產步驟。因此,對於整體設計有很多選擇。有限數量的單股線被直接絞合,每股單線被自由排列,在利茲線的截面上單股線可能處於任意位置。 利茲線 / 線束結構:


二、利茲線的產品分類及功能?

根據眾多產品應用場合的不同需求,有多種類型的利茲線。
2.1普通利茲線:漆包線生產的利茲線適合於與高頻或加熱相關的應用。
1) 用於高頻應用的優點:減少高頻損耗、高性價比的設計、与阻抗或频率相匹配的结构、可使用应力消除来增加抗张强度在高導體截面積時仍保持柔韌性。
2) 用於加熱應用的有點:高電阻精度的生產、應用範圍廣(乾燥、加熱、預熱)、多種具備高機械特性的導體材料可供選擇、耐熱穩定性高。
2.2膜包利茲線:主要適用於對擊穿電壓要求高的應用。薄膜繞包能提高利茲線承受彎曲和機械應力的能力。自黏膜包線使用熱封或自黏薄膜材料,可以防止在生產過程中或結束後出現薄膜脫離的情況,從而確保滿足規定的爬電距離。
2.3擠塑利茲線:高頻利茲線增加擠塑層可提高柔韌性、機械強度、耐化學品性以及擊穿電壓。與普通結構相比,擠塑利茲線的彎折壽命也顯著提高。
2.4定型利茲線:定型(機械成型)利茲線採用矩形或方形截面,填充係數非常高,可以充分利用繞線空間。相比常規圓形截面結構,定型利茲線的填充係數最大可提高20%。


2.5絲包利茲線:高頻利茲線包覆天然絲、滌綸絲或尼龍絲能增加機械性能並獲得優異的尺寸穩定性。對機械應力的額外保護、柔韌性高、無需接續。
2.6應力消除利茲線:該產品典型的應用方式不是繞制線圈,而是作為線纜使用。抗張強度和彎折壽命顯著增加,提高超細利茲線對機械應力的防護能力。
2.7 膜包高頻利茲線:通常用於需要簡化繞線工藝並減少尺寸、重量和材料的變壓器設計。
2.8睿智絞線:這種自粘利茲線同時具備極佳的粘結強度、良好的可繞性、快速的焊接性和出色的熱風自粘特性。熱風自粘工藝相比溶劑自粘更為環保,此外還支持高速的繞線以及過程自動化。


三、不同的利茲線分別應用

1) 普通利茲線:通常應用在高頻變壓器、扼流線圈、開關電源、助聽器、感測器、鎮流器、加熱電阻線、電機等產品。
2) 膜包利茲線:通常應用在無線充電、充電樁、高頻變壓器、高頻感測器、高頻扼流線圈等產品。
3) 擠塑利茲線:通常應用在加熱電阻絲、助聽器等產品。
4) 定型利茲線:通常應用在無線充電、電磁爐、高頻變壓器、電動馬達等產品。
5) 絲包利茲線:通常應用在高頻逆變器、轉換器感應充電器等產品。
6) 應力消除利茲線:通常應用在汽車工業、工業電子、醫療應用、智慧紡織等產品。
7) EFOLIT®膜包高頻利茲線:通常應用在 EV (電動汽車)、OBC (車載充電機)、DC/DC轉換器、無線充電、充電樁、SMPS (開關電源)、高頻變壓器、高頻感測器、高頻扼流線圈等產品。
8) 睿智絞線:通常應該在無線充電的發射線圈、無線充電的接收線圈、各種應用的無線線圈等產品。


四、結語

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