一种服务机器人的马达绕组精密导线论文和设计-王新华

全文摘要

本实用新型公开了一种服务机器人的马达绕组精密导线，涉及电线电缆技术领域，所述导线包括位于所述导线内部的导体和覆于所述导体外表面的绝缘层，所述导体包括位于中心的铜包铝内芯以及覆于所述铜包铝内芯外表面的镀锡层，所述镀锡层的外表面包覆有所述绝缘层。本实用新型中的服务机器人的马达绕组精密导线，中心导体镀锡铜包铝可降低高次谐波产生的交流阻抗作用，和同等规格大小的纯紫铜比较，铜包铝的成本较纯铜材料更低，质量更轻；铜镀锡和铜包铝材料表面分子结合性好，附着力强；散热性好，有效降低导体集肤效应和邻近效应，并且提高了导体的直焊性，解决了导体表面氧化问题。

主设计要求

1.一种服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于：所述导线包括位于所述导线内部的导体和覆于所述导体外表面的绝缘层，所述导体包括位于中心的铜包铝内芯以及包覆于所述铜包铝内芯外表面的镀锡层，所述镀锡层的外表面覆有所述绝缘层。

设计方案

2.如权利要求1所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述绝缘层包括MPPO漆膜，所述MPPO漆膜覆于所述镀锡层外表面。

3.如权利要求2所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述绝缘层还包括PI漆膜，所述PI漆膜覆于所述MPPO漆膜的外表面。

4.如权利要求3所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述绝缘层还包括绝缘炭黑漆膜，所述绝缘炭黑漆膜覆于所述PI漆膜的外表面。

5.如权利要求4所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述铜包铝内芯横截面面积为0.2704-0.3025mm^2<\/sup>。

6.如权利要求5所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述镀锡层厚度为0.003-0.005mm。

7.如权利要求6所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述MPPO漆膜厚度为0.040-0.055mm。

8.如权利要求7所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述PI漆膜厚度为0.040-0.055mm。

9.如权利要求8所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述绝缘炭黑漆膜厚度为0.014-0.016mm。

10.如权利要求1-9任一项所述的服务机器人的马达绕组精密导线，其特征在于:所述导体的外观呈方形，所述导线的横截面整体呈正方形。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电线电缆领域，尤其是指一种服务机器人的马达绕组精密导线。

背景技术

随着工业4.0国际和国内智能制造时代的技术革命到来，国家“十三五发展规划”高新金属新材料产业的推波助澜，各行各业新兴复合材料研发创新大势所趋。

当前电子电器和小家电产品中应用在电机线圈、电视显像管、迷你音响、微型马达和电磁炉各种漆包线线材产品，其材料主要由导体和绝缘层两部分组成，裸铜线经过真空或连续退火软化和特定模具压延扁平后，中心添加人造合成或有机纤维中心绞合，再经过漆膜喷涂和烘焙工艺制造出来。虽然各种漆包线特性不同，但都具有机械性能、化学性能、电性能和热学性能，广泛用于汽车、家用电器、手机、电脑、办公电子用品的继电器、微特电机和电子变压器上。在具体的电子电器产品实际应用过程中，大多数漆包线普遍存在有导体散热慢，导通电阻偏高，电流走表面集肤效应现象；其次是绕组工艺过程中电机或变压器或继电器在特定角度或区域绕制覆盖不到位。

再者是金属材料行业方线导体材料应用在微型马达绕组线上，虽然绕组重叠率和功率高，导体截面积散热效果好，导体表面传输集肤效应提高了，但是其中心导体存在导体电阻偏高，第二层漆膜材料在外界应力作用下易发生应力开裂不良，尤其在尺寸上存在严重的偏心度和椭圆度不良，并且表面镀层光洁度差，第三层漆膜和第二层漆膜在相融性和高温受热条件下粘合力差、分子结合力弱，最后是制造工艺：因为自粘温度和时间未得到合理优化，易产生附着力和绝缘性不良，直接给应用电器的使用寿命和工作动力输出带来了安全性、稳定性和持久性的品质隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：如何得到一种附着力强、散热性好、可有效降低导体集肤效应和邻近效应，并且提高导体的直焊性的服务机器人用马达绕组精密导线。

为此，本实用新型提供了一种服务机器人的马达绕组精密导线，所述导线包括位于所述导线内部的导体和包覆于所述导体外表面的绝缘层，所述导体包括位于中心的铜包铝内芯以及覆于所述铜包铝内芯外表面的镀锡层，所述镀锡层的外表面覆有所述绝缘层。

在进一步的方案中，所述绝缘层包括MPPO漆膜，所述MPPO漆膜覆于所述镀锡层外表面。

在进一步的方案中，所述绝缘层还包括PI漆膜，所述PI漆膜覆于所述MPPO漆膜的外表面。

在进一步的方案中，所述绝缘层还包括绝缘炭黑漆膜，所述绝缘炭黑漆膜覆于所述PI漆膜的外表面。

在进一步的方案中，所述铜包铝内芯横截面面积为0.2704-0.3025mm^2<\/sup>。

在进一步的方案中，所述镀锡层厚度为0.003-0.005mm。

在进一步的方案中，所述MPPO漆膜厚度为0.040-0.055mm。

在进一步的方案中，所述PI漆膜厚度为0.040-0.055mm。

在进一步的方案中，所述绝缘炭黑漆膜厚度为0.014-0.016mm。

在进一步的方案中，所述导体的外观呈方形，所述导线的横截面整体呈正方形。

本实用新型中的服务机器人的马达绕组精密导线，中心导体镀锡铜包铝可降低高次谐波产生的交流阻抗作用，和同等规格大小的纯紫铜比较，铜包铝的成本较纯铜材料更低，质量更轻；铜镀锡和铜包铝材料表面分子结合性好，附着力强；散热性好，有效降低导体集肤效应和邻近效应，并且提高了导体的直焊性，解决了导体表面氧化问题。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为一种服务机器人的马达绕组精密导线横截面示意图。

图中，包括：1-铜包铝内芯、2-镀锡层、3-MPPO漆膜、4-PI漆膜、5-绝缘炭黑漆膜。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

结合图1，在一具体实施例中，公开了一种服务机器人的马达绕组精密导线，所述导线包括位于所述导线内部的导体和包覆于所述导体外表面的绝缘层，所述导体包括位于中心的铜包铝内芯1以及覆于所述铜包铝内芯1外表面的镀锡层2，所述镀锡层2的外表面覆有所述绝缘层。此处，所述铜包铝内芯1横截面面积可以优选为0.2704-0.3025mm^{2<\/sup>。中心导体镀锡铜包铝内芯1可降低高次谐波产生的交流阻抗作用，和同等规格大小的纯紫铜比较，铜包铝的成本较纯铜材料更低，质量更轻，镀锡层2厚度为0.003-0.005mm；铜镀锡和铜包铝材料表面分子结合性好，附着力强；散热性好，有效降低导体集肤效应和邻近效应，并且提高了导体的直焊性，解决了导体表面氧化问题。}

优选的，所述绝缘层包括MPPO漆膜3，所述MPPO漆膜3覆于所述镀锡层2外表面。且所述MPPO漆膜3厚度可优选为0.040-0.055mm。此处，所优选的MPPO漆膜为改性聚苯醚漆膜，可耐环境应力开裂，具有优良的尺寸稳定性，电绝缘性突出，阻燃性好，耐蒸汽，耐热耐磨和介电性能特优；抗冲压抗蠕变性好，质量轻无毒环保。

优选的，所述绝缘层还包括PI漆膜4，所述PI漆膜4覆于所述MPPO漆膜3的外表面。且所述PI漆膜4厚度优选为0.040-0.055mm。PI(采用自润滑型芳香族自粘聚酰亚胺漆膜)H级别高耐热型热融自粘漆，表面光洁；具有良好的粘合性能和低摩擦系数及膨胀系数，可耐热180度。作为用于电磁线表面上的PI漆膜4，具有优异的耐热性，分解温度可达到750℃；优异的机械性能，纤维弹性模量仅次于碳纤维，弹性模量可达到500Mpa；良好的化学稳定性和耐湿热性，耐腐蚀耐水解(可耐2个大气压120℃\/500H水煮)；良好的耐辐射性能，可经5X10^{9<\/sup>rad剂量辐射后强度可保持86％；介电性能优，介电常数＜3.5，而含氟聚酰亚胺材料介电常数可达到2.5，介电损耗10，介电强度为100-300KV\/mm,体积电阻可达到10^{15<\/sup>-10^{17<\/sup>Ω.cm；介电性能居塑料首位。耐低温且高度阻燃，具有良好的生物相容性。其次PI绝缘漆膜击穿电压高，绝缘附着力好，防潮导热性优异。}}}

优选的，所述绝缘层还包括绝缘炭黑漆膜5，所述绝缘炭黑漆膜5覆于所述PI漆膜4的外表面。且所述绝缘炭黑漆膜5厚度优选为0.014-0.016mm。超细绝缘炭黑可以增加材料的不透光性，并降低成本；其次，可以改变中心导体的导电性、导热性；当炭黑表面完全固化后可以让本精密导线防水防潮、防尘绝缘、导热保密、防腐蚀耐温和防震的作用，极大改变了材料机械和环境性能。

优选的，所述导体的横截面呈方形，所述导线的横截面整体呈正方形。即导线为方形导线，可有效改善圆形电磁线散热慢，集肤效应和绕组特定区域覆盖率问题，以及圆形电磁线中心导体电阻高的电气不良品质。

性能测试

1、主要测试仪器

1)铜线伸长率测试仪(含最大拉断力项目测试)；

2)导体电阻测试仪；

3)伸线液真菌\/霉菌测试机；

4)耐压测试仪\/绝缘电阻测试仪；

5)柔软度\/曲挠测试仪；

6)二维投影仪\/漆膜针孔测试；

7)漆膜附着力测试仪；

8)氯化钠溶液测试仪。

2、测试结果

1)导体电阻(20℃)：最大值132.1Ω\/KM，实际93.25Ω\/KM；

2)最小伸长率：标准≥20％,实际≥23.5％；

3)柔韧性和附着力及外观：漆膜不开裂，表面光滑无伤痕；

4)粘合力：180℃X30MIN,标准≥0.5N\/mm，实际≥1.1N\/mm；

5)回弹角：标准≤5°，实际≤3°；

6)最小热冲击温度为：260℃\/30MIN；

7)击穿电压：标准AC≥1.0KV,实际1.3～1.5KV。

8)焊锡耐温性：耐焊锡性(焊锡无损伤：300℃，10秒)；直焊性(焊锡光滑无残渣：390℃，5秒)。

9)常态盐水针孔：≤3孔，实际上盐水测试过后无针孔。

本实用新型一种服务机器人的马达绕组精密导线通过铜包铝材料表面镀锡增加导体表面接触电阻及其相生相融合性能；通过金属材料本体和塑胶材料本体自然色工艺结合加强，增大其接触面积来达到立体化综合散热效果；通过金属材料和高分子材料性能互相补充增强材料的机械强度和电气综合性能及抗幅射能力。总的来说，该种精密导线导体电阻小，重量轻(用铜相对少，成本低廉)，且集肤效应和邻近效应明显，满足了导体直流电阻要求；同时可以降低高次谐波产生的交流阻抗作用和良好的耐腐蚀性。此外，导体表面散热能力强，热稳定性好，绕组覆盖率高；导体绝缘层漆膜耐应力开裂能力强；导体漆膜表面光洁度和附着力良好；导体漆膜层相融性良好，其浸渍漆和漆膜具有相融性。且该精密导线防水防潮、防尘绝缘、耐温、防震，材料机械和环境性能佳。

本实用新型方案已知和潜在的技术\/产品应用领域及其应用方式

本精密导线行业已知技术：当前已有的异形导体有椭圆形、长方形和正方形导体，但其规格公差和工艺及其材料应用与耐特定环境应用水平需大幅度提升和完善。

本精密导线行业潜在技术：在未来金属新材料不断发展和创新过程中，特别是复合金属新材料的发展和应用，金属材料和高分子特种塑胶材料结合技术附着力和耐特定环境条件会越来越严格，复合特种工程塑胶材料和石墨烯的表面相融技术会通过持续发展的工艺出现在新兴应用市场中。

本精密导线产品应用领域：广泛应用于发烧器材音圈、携带式笔记本电脑和HI-FI高清影院音视频设备中电感器、微型马达、发烧耳机和特制汽车主力照明变压器、军工微型小型直流电机等方面。

本精密导线产品应用方式：关键应用在服务机器人、教育机器人、无人机和小型航空飞行器、野外探险、矿井防爆、深海潜水等微型永磁伺服马达电机上。

需要说明的是，此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

设计图

一种服务机器人的马达绕组精密导线论文和设计

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