[发明专利]具有耐电晕的聚酰亚胺绝缘体的磁线

说明书

描述了具有耐电晕的漆包绝缘体的磁线。磁线可以包括导体，并且至少一层聚合漆包绝缘体可以形成在导体周围。聚合漆包绝缘体可包括分散在聚酰亚胺中的填料。填料可包括以重量计为20％至80％之间的二氧化硅和以重量计为20％至80％之间的氧化钛。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月7日提交的题为“Corona Resistant Polyimide MagnetWire Insulation”的美国临时申请第62/667,649号的优先权，其内容以其整体通过引用并入本文。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及磁线，并且更具体地，涉及包括由耐电晕聚酰亚胺形成的绝缘体的磁线，其被设计用于改善电动机绕组的寿命。

背景

磁线(也称为绕组线或磁绕组线)用于各种电机(electric machine)和设备，诸如逆变器驱动电动机、电动机起动发电机、变压器等。磁线通常包括围绕中心导体形成的聚合漆包绝缘体。漆包绝缘体通过以下来形成：在磁线上施加清漆且然后在炉中固化清漆以除去溶剂，从而形成薄的漆包层。重复此过程，直到达到所需的漆包构造或厚度。用于形成漆包层的聚合材料旨在在某些最高工作温度下使用。另外，电气设备可经受可破坏或降低线绝缘性的相对较高电压条件。例如，逆变器可以产生输入到某些类型的电动机中的可变频率，并且该可变频率可呈现出陡峭的波形，其可导致过早的电动机绕组故障。

已尝试减少由于线绝缘性下降而引起的过早故障。这些尝试已包括在操作和制造电机和设备期间最大程度地减少对线和绝缘体的损坏，以及在适当的地方使用较短引线。此外，电抗器线圈或在逆变器驱动器与电动机之间的滤波器可以通过减少由逆变器驱动器/电动机组合产生的电压尖峰和高频来延长绕组的寿命。然而，这类线圈昂贵并且增加系统总成本。增加绝缘体的量可以改善电气设备中绕组的寿命，但是此选项既昂贵又降低设备中铜的空间量，从而导致电动机效率降低。另外，一旦达到一定数量的漆包层，就可发生层间剥离。因此，有机会改善具有绝缘体的磁线，该绝缘体被设计成较长时间承受电气设备内存在的较高温度和/或电压。

发明内容

在下文的一个或更多个实施例中可实现本发明的各方面。

1)一种磁线，包括：

导体；以及

至少一层聚合漆包绝缘体，所述聚合漆包绝缘体形成在所述导体周围，所述聚合漆包绝缘体包括分散在聚酰亚胺中的填料，

其中，所述填料包括以重量计为20％至80％之间的二氧化硅和以重量计20％至80％之间的氧化钛。

2)根据1)所述的磁线，其中，所述填料包括以重量计为60％至80％之间的氧化钛。

3)根据1)所述的磁线，其中，所述填料以重量计构成所述聚合漆包绝缘体的10％至25％。

4)根据1)所述的磁线，其中，所述填料以重量计构成所述聚合漆包绝缘体的15％至20％。

5)根据1)所述的磁线，其中，所述聚合漆包绝缘体还包括粘合促进剂。

6)根据5)所述的磁线，其中，所述粘合促进剂包括Cymel。

7)根据1)所述的磁线，其中，所述至少一层聚合漆包绝缘体包括多层聚合漆包绝缘体。

8)根据1)所述的磁线，还包括在所述至少一层聚合漆包绝缘体周围形成的面层绝缘层。

9)根据8)所述的磁线，其中，所述面层绝缘层包括未填充层。

10)根据8)所述的磁线，其中，所述面层绝缘层包括聚酰胺酰亚胺。

11)根据8)所述的磁线，其中，所述面层绝缘层构成组合的聚合漆包绝缘体和所述面层绝缘层的总厚度的5％至15％。