[发明专利]分隔器、用于电机的定子、提供电隔离的方法

说明书

分隔器、用于电机的定子、提供电隔离的方法。本发明公开了一种用于电隔离旋转电机的定子(50)中的多组端部绕组(52)的分隔器(10、60、65、100)。所述分隔器包括平坦部分(12、14、64)和弯曲部分(16、62、66)。所述平坦部分包括多个肋状部(18、20、72)和处于所述多个肋状部之间的多个气孔(22、78)。这可以允许将周向和径向气流递送至所述绕组内部，由此更有效地冷却所述绕组。

本申请是原案申请号为201480041943.7的发明专利申请(国际申请号：PCT/GB2014/052284，申请日：2014年7月25日，发明名称：用于隔离绕组的分隔器和用于电机的定子)的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于隔离电机的定子中的端部绕组的分隔器。

背景技术

电机的定子通常包括保持定子绕组的狭槽。该绕组可以就地缠绕在狭槽中，不然可以将预成型线圈插入狭槽中。在任一情况下，该绕组通常必须退出一个狭槽并且在进入另一狭槽之前绕过定子外侧。该绕组的在定子外侧延伸的部分通常被称为端部绕组或悬垂绕组。

在多相电机中，定子绕组包括用于每一相的多组隔离绕组。这可以导致彼此相邻定位的、具有不同相的端部绕组。在操作中，每一相都具有不同电势。

在旋转电机中，该定子在正常情况下充当电枢并且运送主电功率。因为具有不同相的端部绕组可以彼此相邻定位，所以相当大的电势可以呈现这些相之间。因此必须确保不同相的端部绕组之间的足够电绝缘。

定子绕组中的单个导线通常借助于外绝缘层(典型为磁漆)电绝缘。然而，因制造工序，或者因在构造或使用插入工具期间施加在导线上的应力而在外绝缘层中逐步发展出故障。对于绕组处于不同电势的情况来说，这可以导致绕组之间的电弧放电。这将使机器低效并且可以导致机器损坏且最终导致机器故障。

用于电绝缘不同相的端部绕组的已知技术涉及到将绝缘隔板(如间位芳族聚酰胺(meta-aramid)材料和/或聚酯的复合片)插入多组端部绕组之间，或者大致增加导线上的磁漆涂层的厚度。

电机的额定功率通常受限于在机器使用时定子和转子的温升。而且，机器通常在低温下更有效运转。由此，许多机器被设置成具有贯穿该机器的气流，以便冷却该机器。然而，如果在相邻组的绕组之间放置绝缘纸，则这可以限制贯穿绕组的气流，并由此缩减冷却效率。而且，该纸可能变得损坏或移动，特别是在端部绕组可能更多暴露的情况下。

另一方面，如果增加导线上的磁漆涂层的厚度，则这缩减针对指定尺寸机器的铜量，并由此缩减机器的额定功率。

以本申请人名义的EP 1865588 A1(其主旨通过引用并入于此)公开了一种用于在诸如旋转电机的电气装置的多组绕组之间设置电绝缘层的分隔器。该分隔器包括互连杆的矩阵。这可以允许将气隙呈现在多组绕组之间，其可以改进机器的冷却效率。

WO 2001/087618公开了一种用于隔离定子总成中的端部绕组的技术。该技术涉及在不同相的相邻端匝之间插入电绝缘片。该电绝缘片用盘绕端匝的绳索就地保持。一旦将该电绝缘片就地保持，就将相分隔器插入相邻端匝之间。相分隔器具有首端部分和延长主体部分，并且用力在端部线圈之间驱动。

在EP 1865588和WO 2001/087618中公开的用于隔离端部绕组的技术可以允许空气快速流过绕组。然而，已经发现，气流不能一贯地递送至绕组的所有部分。例如，可能有很少气流贯穿绕组的内部部分，其还可以是遭遇最高温度的地方。

而且，WO 2001/087618的排布结构涉及相当麻烦的组装工序，并且需要在端匝之间驱动相分隔器可能潜在地损坏单个导线的外绝缘层。另外，该电绝缘片可以限制端匝之间的气流。另一方面，纸中的孔可以限制相的电隔离。

发明内容