專利名稱：反射型電涌抑制電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反射型的電涌抑制電纜，其使用以驅(qū)動電路、傳送電纜、電動機為代表的高阻抗負(fù)載系統(tǒng)的電涌抑制電纜，通過將由阻抗的不匹配所生成的電涌(由不一致的反射產(chǎn)生的不必要高的電壓波形)在電纜自身中進(jìn)行抑制，不用說其改善了傳送質(zhì)量惡化，降低了由電纜、連接設(shè)備等的絕緣惡化造成的壽命較低以及由電涌而產(chǎn)生的噪音，由此，其經(jīng)濟性、操作性、生產(chǎn)性以及實用性較好，可以應(yīng)用于較寬的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，通過使輸出系統(tǒng)以及負(fù)載的阻抗與電纜特性阻抗一致化的裝置，可以抑制電涌的產(chǎn)生，但是根據(jù)使用的設(shè)備、系統(tǒng)，負(fù)載的阻抗是千差萬別的，或者即使期望在同一阻抗下進(jìn)行一致化，但由于一致部件或電纜的阻抗偏差、頻率依存性，也會產(chǎn)生電涌或阻尼振蕩(開關(guān)電路中，由操作或還原時的漂移容量和殘留電感或反射等所產(chǎn)生的振動現(xiàn)象)，成為信號質(zhì)量顯著惡化的原因。在這樣的狀況下，不僅在傳送系統(tǒng)，即便是在驅(qū)動系統(tǒng)中伴隨著高速化也會產(chǎn)生相同的問題。特別是在負(fù)載為電動機的情況下，由于從通常的傳輸系統(tǒng)看去成為相差懸殊較大的阻抗(500Ω以上)，進(jìn)行一致的電纜的制作極為困難。在現(xiàn)狀中采用這樣的對策，或者插入由C和L構(gòu)成的濾波器，或者通過延緩輸出電路上升時間抑制電涌電平，在電涌電平影響較小的范圍內(nèi)使用適合電纜的長度。但是，抑制輸出電路上升的時間，限定使用電纜長度的對策，不符合市場的需求。而且，濾波的使用必須要使用多余的部件，特別是在負(fù)載系統(tǒng)必需要較大電力的情況下，實際安裝的空間也是較大的問題。
為了解決以上的技術(shù)問題，提出了一種電涌抑制型高速金屬電纜，其結(jié)構(gòu)為分別對三條絕緣芯線施加屏蔽，作為獨立的3芯的同軸結(jié)構(gòu)，將剩余的1條作為GND線用作導(dǎo)體，將全體集體捻合上施加護(hù)套(特開2003-346571號公報，2003年12月5日公開)，而即便是這樣的電纜也沒有充分的電涌抑制率。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的問題在于提供一種反射型電涌抑制電纜，期望不僅抑制由不需要的電涌引起的電動機的絕緣惡化等產(chǎn)生的系統(tǒng)的壽命惡化，而且降低由電涌產(chǎn)生的噪音的放射，經(jīng)濟性、操作性、生產(chǎn)性以及使用性都較好。
本發(fā)明為了解決上述的問題，作為悉心研究的結(jié)果，第1實施例為，在導(dǎo)體上施加絕緣體的絕緣芯線構(gòu)成的主線的周圍，將在導(dǎo)體上施加絕緣體的絕緣芯線上設(shè)置屏蔽的輔助線纏繞在長度方向上，或者是相對于主線將輔助線伸出至外部進(jìn)行分離的反射型電涌抑制電纜。
第2實施例為在第1實施例中在將輔助線纏繞在長度方向上，或伸出到外部進(jìn)行分離時，調(diào)節(jié)輔助線的長度產(chǎn)生所希望的反射，由反射而抵消電涌的特定頻率成分，由此而壓制電涌的反射型電涌抑制電纜。
第3實施例為在第1實施例和第2實施例的主線和輔助線中，在導(dǎo)體上進(jìn)一步覆蓋導(dǎo)電材料或鍍膜，用來擴大高頻噪音惡化的促進(jìn)，以及電阻的增加和電感的增加，或是其中任一項的反射型電涌抑制電纜。
第4實施例為在第1實施例和第2實施例的主線和輔助線中，作為用來促進(jìn)高頻噪音惡化的絕緣體，適用高電介常數(shù)絕緣體和高電介質(zhì)損失絕緣體，或是其中任一個的反射性電涌抑制電纜。
第5實施例是將第1、第2、第3、第4實施例分別組合的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜，通過適用于高速控制必要的電動機負(fù)載為代表的高阻抗負(fù)載，不僅可以實現(xiàn)沒有不必要的電涌，也減低了由電涌產(chǎn)生的噪音的發(fā)射，在經(jīng)濟性、操作性、生產(chǎn)性以及使用性和高空間性上占有優(yōu)勢，可以進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。


圖1A為本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜的代表的一個實施例的剖面圖；圖1B為圖1A所示的反射型電涌抑制電纜的側(cè)面圖；圖2是表示對于本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜，通過利用反射效果抑制電涌的原理和連接狀態(tài)的說明圖；圖3是表示對于本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜，主線和輔助線的長度與反射頻率的關(guān)系的說明圖；圖4為在10m電纜中的本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜與現(xiàn)有技術(shù)的電纜的電涌波形的比較結(jié)果的示意圖；圖5為在40m電纜中的本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜與現(xiàn)有技術(shù)的電纜的電涌波形的比較結(jié)果的示意圖；具體實施方式
以下參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的反射型電涌抑制型電纜1的實施例。
首先，對于第1實施例進(jìn)行說明，在圖面中沒有示出，但其為在導(dǎo)體上施加絕緣體的絕緣芯線構(gòu)成的主線的周圍，將在導(dǎo)體上施加絕緣體的絕緣芯線上設(shè)置屏蔽的輔助線在長度方向上纏繞的反射型電涌抑制電纜的結(jié)構(gòu)?；蛘呤?，可以并不集中在一個電纜上，也可以為相對于主線將輔助線伸出到外部，進(jìn)行分離的結(jié)構(gòu)。這里作為導(dǎo)體可以代表性地舉出含有亞鉛等的銅線等。而且，作為絕緣體可以代表性地舉出PE、PVC、PVDF等。
第2實施例為在第1實施例中在將輔助線纏繞在長度方向，或伸出到外部進(jìn)行分離時，調(diào)節(jié)輔助線的長度以產(chǎn)生所希望的反射，由反射而抵消電涌的特定頻率成分，由此而抑制電涌的結(jié)構(gòu)。
第3實施例為在第1實施例和第2實施例的主線和輔助線中在導(dǎo)體上進(jìn)而覆蓋導(dǎo)電材料或鍍膜的結(jié)構(gòu)，用來擴大高頻域的噪音惡化的促進(jìn)，以及電阻的增加和電感的增大，或是其中的任一項。這里，作為導(dǎo)電材料或鍍膜材料為比銅導(dǎo)體電阻更大、復(fù)導(dǎo)磁率更大的材料，例如可以代表性地舉出鍍Ni等。
第4實施例為在第1實施例和第2實施例的主線和輔助線中，作為用來促進(jìn)高頻噪音惡化的絕緣體，適用高電介常數(shù)絕緣體和高電介質(zhì)損失絕緣體，或是其中任一個的結(jié)構(gòu)。這里，同時保持高電介常數(shù)和高電介質(zhì)損失的絕緣材料的代表例如可以舉出氟化亞乙烯等。
第5實施例是將第1、第2、第3、第4實施例分別組合的結(jié)構(gòu)。
在以上之中，以附圖舉例說明代表性的實施例。圖1A為本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜1的代表性實施例的剖面圖。圖1B為圖1A所示反射型電涌抑制電纜1的側(cè)面圖。
從圖1A和圖1B可知，本實施例的反射型電涌抑制電纜1由在主線2周圍將輔助線7纏繞在主線2的軸心的方向形成。主線2是由在導(dǎo)體4A上覆蓋有以增加電阻和/或增加電感為目的的導(dǎo)電材料或鍍膜5A、并在其上施加高電介常數(shù)絕緣體和/或高電介質(zhì)損失絕緣體的絕緣芯線3A所構(gòu)成。另一方面，輔助線2是由在導(dǎo)體4B上覆蓋有以增加電阻和/或增加電感為目的的導(dǎo)電材料或鍍膜5B、并在其上施加高電介常數(shù)絕緣體和/或高電介質(zhì)損失絕緣體的絕緣芯線3B所構(gòu)成。
將這樣的輔助線7纏繞在主線2上，通過調(diào)節(jié)輔助線7的長度，產(chǎn)生所希望的反射，通過該發(fā)生的反射抵消電涌的特定頻率成分，能夠由此而抑制電涌。從而，根據(jù)本發(fā)明可以提供能對應(yīng)高頻域的反射型電涌抑制電纜。
并且，本發(fā)明的電纜的構(gòu)造為單芯、二芯、同軸線、平面電纜、雙絞線等，能夠適用于全部的一般電纜。
由于是如上所述的結(jié)構(gòu)，對于本發(fā)明的反射型抑制電纜1，在圖2中表示通過利用反射效果的電涌抑制的原理和連接狀態(tài)的說明圖。從圖中可以得知，連接主線和輔助線的導(dǎo)體。通過這樣的連接狀態(tài)，產(chǎn)生所希望的反射，并且通過輔助線的長度(特性)，由反射而抵消特定的頻率。也就是說，通過調(diào)節(jié)輔助線的長度(特性)抵消頻率的成分，由此，可以抑制電涌。其次，對于本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜1，在圖3中表示主線2和輔助線7的長度與反射頻率的關(guān)系說明。
本實施例中，將主線2統(tǒng)一為40m，以將輔助線在10～80m變動的情況為例，可知由輔助線的長度(特性)可以使反射位置符合電涌頻率。
其次，在圖4中表示電纜10m時的本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜和現(xiàn)有技術(shù)電纜的電涌波形的比較結(jié)果。
由其可見，相對于在現(xiàn)有技術(shù)的電纜中由電動機負(fù)荷產(chǎn)生較大的反射影響，本發(fā)明的電纜由于電纜單體的高頻濾波效果沒有產(chǎn)生由于電動機負(fù)荷引起的反射影響。最后，在圖5中表示了電纜為40m的本發(fā)明的反射型電涌抑制電纜和現(xiàn)有技術(shù)的電纜的電涌波形的比較結(jié)果。
由其可知，在電纜40m的情況下也能夠表現(xiàn)出與電纜是10m的情況下同樣良好的結(jié)果。
在本發(fā)明的實施例中，選擇了一條絕緣芯線為代表例進(jìn)行了說明，但是絕緣芯線的條數(shù)并不限定于此。而且，絕緣體的材料例舉的有代表的PE，屏蔽例舉代表的有編織屏蔽，作為一并具有高電介常數(shù)和高電介質(zhì)損失的絕緣材料所例舉的有代表的氟化亞乙烯，而其并不限定于此。再有，在信號導(dǎo)體的鍍膜的場合，舉出取Ni作為適用材料，但是不限于此。而且，主線和輔助線的結(jié)構(gòu)除屏蔽8外采用相同的構(gòu)造說明，而其也不是一定的，可以有同類的多種變形。另外，輔助線最好是在外側(cè)施有屏蔽，而即便沒有屏蔽也不是沒有可能的。這樣，本發(fā)明中不用說也包含有各種各樣的變形。
適用于驅(qū)動電路、傳輸電纜、電動機為代表的高阻抗負(fù)載系統(tǒng)的電涌控制電纜，通過將由阻抗的不匹配所生成的電涌(在電纜自身進(jìn)行抑制，其改善了傳輸質(zhì)量惡化、降低了由電纜、連接設(shè)備等的絕緣惡化造成的壽命降低以及由電涌而產(chǎn)生的噪音，由此，其經(jīng)濟性、操作性、生產(chǎn)性以及實用性較好，可以應(yīng)用到較寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種反射型電涌抑制電纜，它是把主線和輔助線分離或者綜合進(jìn)行組合構(gòu)造而成，其中，所述主線，由導(dǎo)體上施有絕緣體的絕緣芯線、或者在上述絕緣芯線上進(jìn)一步設(shè)置屏蔽的絕緣屏蔽芯線構(gòu)成，另外，所述輔助線，由導(dǎo)體上施有絕緣體的絕緣芯線、或者在上述絕緣芯線上進(jìn)一步設(shè)置屏蔽構(gòu)成。
2.一種反射型電涌抑制電纜，在主線的周圍將輔助線沿該主線的長度方向纏繞形成，其中所述主線，由導(dǎo)體上施有絕緣體的絕緣芯線、或者在上述絕緣芯線上進(jìn)一步設(shè)置屏蔽的絕緣屏蔽芯線構(gòu)成，另外，所述輔助線，由導(dǎo)體上施有絕緣體的絕緣芯線、或者在上述絕緣芯線上進(jìn)一步設(shè)置屏蔽構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1以及權(quán)利要求2所述的反射型電涌抑制電纜，其特征在于在將主線和輔助線分離或者綜合進(jìn)行組合構(gòu)造時，或者在主線的周圍將輔助線纏繞在該主線的長度方向上時，調(diào)節(jié)輔助線的長度產(chǎn)生所希望的反射，由反射而抵消電涌的特定頻率成分，由此而抑制電涌。
4.如權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3所述的反射型電涌抑制電纜，其特征在于在主線和輔助線中，在導(dǎo)體上進(jìn)一步覆蓋有導(dǎo)電材料或鍍膜，用來擴大高頻域的噪音惡化的促進(jìn)，以及電阻的增加和電感的增加，或是其中任一項。
5.如權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3所述的反射型電涌抑制電纜，其特征在于在主線和輔助線中，作為用來促進(jìn)高頻噪音惡化的絕緣體，適用高電介常數(shù)絕緣體和高電介質(zhì)損失絕緣體，或是其中任一個。
6.一種反射型電涌抑制電纜，其特征在于其為權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4、權(quán)利要求5的分別進(jìn)行組合的結(jié)構(gòu)，或者在上述各組合上進(jìn)一步施加屏蔽的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
一種反射型電涌抑制電纜，在導(dǎo)體上覆蓋有增大電阻等的鍍膜等，在其上在由施加有高電介常數(shù)絕緣體等的絕緣芯線所構(gòu)成的主線的周圍，將在與上述主線為同一結(jié)構(gòu)上另外再施有屏蔽的絕緣芯線構(gòu)成的輔助線在長度方向上纏繞，此時，通過調(diào)節(jié)輔助線的長度，產(chǎn)生所希望的反射，由反射來抵消電涌的特定頻率分量，從而壓制了電涌。
文檔編號H01B11/02GK1577639SQ20041006972
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月10日
發(fā)明者中村政宣, 田村崇, 宮崎智央, 君島正巳, 山田裕一 申請人:發(fā)那科株式會社, 沖電線株式會社