[发明专利]绕组式导体布置及用于使绕组式导体绝缘的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于电机的绕组式导体的领域，具体地，涉及用于电机的绕组式导体的绝缘。本发明进一步涉及用于使用于电机的绕组式导体绝缘的方法。

背景技术

使比如电动机或发电机的线圈或罗贝尔线棒之类的绕组式导电体绝缘，从而不仅避免线圈的单绕组之间的接触，而且还避免线圈与例如电动机的定子之类的电动机的其他导电构件之间的短路。例如，主壁绝缘(例如云母带和浸渍树脂)用于使处于全电势的绕组式导体与处于地电势的定子铁心绝缘。

目前，使用所谓的真空压力浸渍(VPI)技术，且该技术被许多机器制造商广泛地应用。在此过程中，多层云母带卷绕于导体上。多层云母带浸渍着热固性树脂，且随后热固化，以获得所谓的主壁绝缘-最终的云母-树脂的复合材料。在电动机和小型发电机(<15 kV)的情况下，在全局VPI过程中，完整的具有插入的形式的定子-绕组式线圈完全地浸渍。对于大型发电机，个别地制造绝缘的罗贝尔线棒且使其浸渍(单VPI)。

使用云母带和树脂浸渍的原理在近一个世纪未曾改变，且良好地建立，从而按复杂的导体形状和总体大小产生主壁绝缘，比如用于大型电机的线圈或罗贝尔线棒。现今，为了创建制成的定子线圈和罗贝尔线棒，机器人在线圈成型、绝缘贴带和固结的广泛应用改进了已知的过程。然而，这些程序仍然耗时且要求多个步骤。

更值得注意的是，在浸渍过程和材料的方面，仅取得了很小的发展，依然存在所有的缺陷：由于化学气体从大型VPI罐蒸发，因而在车间中处理液态树脂(一般为环氧酸酐和聚酯树脂体系)的过程导致健康和安全以及环境问题。在同样地导致必须清除的化学烟雾的同时，浸渍和固化两者都耗费时间(许多个小时)和能量(大型炉的加热)。

此外，由于仅仅低粘度的液态树脂可应用于这一已知的过程中，因而过程仅限于热固性材料。云母带浸渍(所以：以液体填充间隙)的原理将始终承担导致设计领域限制的空洞和局部放电的风险。

发明概要

鉴于上文，提供根据权利要求1的绕组式导体布置、根据权利要求12的包括绕组式导体布置的电机以及根据权利要求13的用于使电机的绕组式导体绝缘的方法。自从属权利要求、描述和附图显而易见本发明的更多的方面、优点和特征。

根据本发明的方面，提供电机的绕组式导体布置。绕组式导体布置包括绕组式导体，绕组式导体包括具有导电率值的导电材料。绕组式导体布置进一步包括：绝缘层，由包括绝缘材料的可收缩式管至少部分地围绕绕组式导体设置；和中间层，设置于绕组式导体与绝缘层之间。中间层具有比绕组式导体的导电率值更小的导电率值。

根据本文中所描述的实施例的绕组式导体布置提供通过传统的VPI技术而获得的云母-树脂主壁绝缘的有利的备选方案。根据本文中所描述的实施例的绕组式导体布置提供若干个优点，比如，由于更低得多的局部放电(PD)、缩短的处理时间、简化的处理步骤而导致的更好的电气性能，具有更高的电场和/或更高的电压的提高的性能，以及更少的环境、健康和安全问题。另外，具体地，在导电体和绕组的复杂形状的情况下，方法能够应用于其他MV和HV电气装置绝缘。

根据本发明的又一方面，提供用于使电机的绕组式导体绝缘的方法。该方法包括：将绕组式导体配合于可收缩式管中，该可收缩式管提供至少一层绝缘材料，该绝缘材料配置成用于提供绕组式导体的主电气绝缘；和通过热处理而对使围绕绕组式导体的可收缩式管收缩。用于使绕组式导体绝缘的方法进一步包括，将中间层设置于绕组式导体与绝缘层之间，其中，中间层具有比绕组式导体的导电率更小的导电率。

本文中所描述的实施例允许使用于使绕组式导体绝缘的过程与VPI技术相比而简化。简化的过程导致降低的生产成本，这转而影响最终产品的成本。而且，根据本文中所描述的实施例的方法与已知的过程相比而不那么耗时，且因此，可以帮助提高生产线的生产力。

附图简述

将参考附图中所图示的优选的示例性的实施例，在下文的文本中，更详细地解释本发明的主题，其中：

图1a是电机的线圈的示意图；

图1b是可以用于根据本文中所描述的实施例的绕组式导体布置中的绕组式导体的示意图，

图2a显示根据本文中所描述的实施例的绕组式导体布置的示意正视图；

图2b显示根据本文中所描述的实施例的绕组式导体布置的示意透视图；

图2c显示根据本文中所描述的实施例的绕组式导体布置的示意正视图；

图3显示测试布置中的测试导体的示意截面图；并且，