[发明专利]一种拼装式大磁矩方形线圈制作装置与方法

说明书

本发明公开了一种拼装式大磁矩方形线圈制作装置，包括由多个方形框架叠加连接形成的大磁矩绕线框架，方形框架的表面设置有用于进行绕线的凹槽，其制备方法为，根据大磁矩线圈的实际需求对方形框架进行拼装，并将十字架安装在方形框架上；对拼装的方形框架进行清洗和覆膜，后通过十字架上的固定轴将方形框架安装用于绕线的专业工装上；通过专业工装驱动方形框架转动进而开始在方形框架的主板体上绕线，获得单层匝数的方形线圈；将单层匝数的方形线圈的终止绕制的线材的端部固定在护边板的螺纹装配孔上，在主护板上的方形线圈的表面附着涂层，并在线材在主板体上绕制层数和总匝数满足设计需求时，停止绕制，获得方形磁矩线圈。

技术领域

本发明涉及磁矩线圈制备技术领域，具体涉及一种拼装式大磁矩方形线圈制作装置与方法。

背景技术

在实际应用中，为了产生大磁矩，受到当前超导线的技术限制，大多数情况下，会首先选择采用常规导线绕制大线圈来实现，预获得大磁矩，可以增大线圈的横截面积，也可以增加线圈的匝数，同样也可以增大线圈的通电电流，以上的三种方式均可以在保证其他量固定的情况下，通过增加面积/匝数/电流来获取所需的大磁矩。然而，在供电功率有约束的情况下，供电电流不能无限大，加上电流大时发热严重，因此较好的方式是综合考虑增加线圈的匝数和横截面积。然而，对于较大磁矩的线圈，多匝数和大的横截面积的要求对线圈的整体制作提出了较高的要求，在设定好大磁矩指标的情况下，如何保证低成本少人工、同时保证绕的快、绕的好是很待解决的问题。

综上，现有的磁矩线圈的大横截面积绕制虽然可以在结构上通过减少线圈匝数，但是大横截面积的线圈支撑结构大多一体成型，在制作和导线绕制过程中，线圈的匝数和绕制状态均是需要解决的问题；

大磁矩线圈选择单层绕制时，会受到支撑结构的绕线平面的法向量上的空间约束，很大程度上增加线圈横截面积，增加占地面积，不能达到大磁矩的目的，也不能有效满足实际应用场景需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拼装式大磁矩方形线圈制作装置与方法，以解决现有技术中大磁矩线圈选择单层绕制时，会受到空间约束，很大程度上增加线圈横截面积，增加占地面积，不能达到大磁矩的目的，也不能有效满足实际应用场景需求的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种拼装式大磁矩方形线圈制作装置，包括由多个方形框架叠加连接形成的大磁矩绕线框架，所述方形框架的周向表面设置有用于进行绕线的凹槽，所述凹槽的侧壁上分布有用于进行多个方形框架叠加连接形成大磁矩绕线框架的螺纹装配孔。

作为本发明的一种优选方案，所述方形框架包括四个用于形成所述凹槽的单边支撑架，四个所述单边支撑架依次首尾连接形成所述方形框架，所述方形框架的拐角处设置有固定相邻两个所述单边支撑架的角连接件，所述单边支撑架和所述角连接件的表面设置用于连接所述单边支撑架和所述角连接件的螺纹装配孔。

作为本发明的一种优选方案，所述单边支撑架包括主板体，所述主板体的两侧设置有护边板，且相邻两个所述单边支撑架的护边板的端部相互配合成直角边，且所述角连接件和所述直角边重合。

作为本发明的一种优选方案，所述方形框架的一侧通过螺纹装配孔安装有十字架，所述十字架的端部通过螺纹装配孔安装在所述护边板上，所述十字架的中心安装有固定转轴，且所述方形框架的转动中心与所述固定转轴重合。

作为本发明的一种优选方案，通过相邻所述方形框架的护边板的贴合以及两个所述护边板的端部的螺纹装配孔的螺栓连接实现相邻两个所述方形框架的叠加。

本发明提供了一种利用所述的拼装式大磁矩方形线圈制作装置的大磁矩线圈制作方法，包括步骤：

S100、根据大磁矩线圈的实际需求利用单边支撑架和角连接件拼装单个方形框架或多个方形框架，并将十字架安装在方形框架上；