用於電機導線的擠壓彈性絕緣的製作方法
2023-10-18 17:52:24 1
專利名稱：用於電機導線的擠壓彈性絕緣的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於為電機的繞組構成電導線(特別是部分導線)的絞合線，其具有由多個基本上相互平行和/或絞合的絲構成的布局，以及圍繞該絲布局外圍的絕緣。此外，本發明還涉及一種用於為電機製造電導線的對應方法。
背景技術：
對於電機來說，繞組採用通常由矩形導體製成的線圈。對於矩形銅迄今為止通常採用大導體(massive Leiter)。或者，也可以使用由被軋製成矩形輪廓的銅或鋁製成的裸露的或絕緣的絞合線。
通常，大量矩形導線的絕緣通過塗漆、用絕緣帶(薄膜、雲母、紙張、玻璃或人造線)的擠壓或纏繞或者它們的組合來實現。這樣的絕緣被稱為部分導線絕緣或者導線絕緣。此外，為了導線的電絕緣還必須相對於地電平、即相對於定子或轉子的金屬板封裝圍繞部分導線設置主絕緣。主絕緣一般由多層設置的絕緣帶(雲母帶、利用不同載體的寬帶材料)組成，或者對於具有低額定電壓的繞組由例如芬芳聚醯胺、薄膜或雲母製成的、也可能為多層的槽襯組成。整個繞組藉助於適當的浸漬裝置利用浸漬或VPI方法來浸漬。
在高壓繞組的情況下，在電機中繞組的部分導線絕緣(即，在部分導線之間和在繞組之間的絕緣)以及主絕緣(即，相對於地和在槽和端部區域中支路之間的絕緣)通常由細雲母帶利用玻璃織物和/或薄膜載體構成。作為外部狀態在槽區域使用導電的外部電暈防護，以及必要時採用用於電平控制的末端電暈防護。在線圈端上使用具有光滑的、對汙染不敏感的表面的圍帶。主絕緣的厚度既要與機器的額定電壓匹配、又要與運行和加工條件匹配。
在低電壓線圈繞組的情況下，部分導線絕緣例如由有機漆以及根據要求額外地纏繞薄膜或者玻璃絲而構成。在槽區域的主絕緣例如利用由芬芳聚醯胺和薄膜和/或雲母箔(雲母平面材料)組成的多層平面絕緣材料來實現的。相位絕緣通過在線圈端上的空氣段或者通過在槽區域的絕緣材料構成。
不同繞組的絕緣是非常費時和成本高的。
發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種用於電機導線的製造簡單的絕緣。
按照本發明，該技術問題通過一種用於為電機的繞組構成電導線、特別是部分導線的絞合線來解決，其具有由多個相互基本上平行和/或絞合的絲構成的布局，以及圍繞該絲布局外圍的絕緣，其中，通過圍繞該絲布局的擠壓(Extrusion)來設置絕緣。
此外，按照本發明提供了一種用於為電機繞組製造電導線、特別是部分導線的方法，該方法包括在構成絞合線的條件下設置多個基本上相互平行和/或絞合的絲，以及將絞合線在其外圍絕緣，其中，絕緣通過擠壓實現。
按照優選方式，由擠壓的包封形成絞合線較高的形狀穩定性。此外，通過擠壓可以得到對於繞組特殊應用目的的密封絕緣，例如在潮溼的環境中或者水下。
藉助於擠壓可以將塑料設置到任意形狀的絞合線上。這對於具有矩形橫截面的部分導線也是非常優選的。由此，可以將造價高的對於部分導線的絕緣處理明顯簡單得多地進行。
此外，還可以在通過擠壓設置絕緣層時建立不同的絕緣壁強度。由此，例如可以建立這樣的部分導線，其絕緣至少在外圍的部分上滿足對主絕緣的要求。通過將部分導線絕緣和主絕緣相結合，可以進一步簡化電機的製造過程。
通過擠壓不僅可以在絞合線的外圍上設置塑料絕緣層，而且還可以將彈性塑料充填到絞合線內的空腔。如果為此使用導熱彈性擠壓材料，則可以改進絞合線的各個導線之間的熱傳遞。
為了在一定的範圍內對絞合線的穩定性施加影響，可以將通過擠壓設置的絕緣材料還至少部分地壓入絞合線之間的間隙。在這種情況下，絞合線內的填充材料對應於用於外部絕緣的材料。
還可為用於絞合線外部絕緣的絕緣材料添加用於增加導熱性的物質。由此可以將損耗熱更好地從導線例如引出到金屬板封裝或者環境空氣中。
下面藉助附圖對本發明作進一步的說明。圖中
圖1示出按照本發明的絕緣部分導線的橫截面；圖2示出按照圖1的部分導線的內部區域的放大的片段；並且圖3示出按照本發明的另一實施方式的部分導線的橫截面。
具體實施例方式
下述實施方式示出了本發明的優選實施方式。
圖1中示出了絞合線的部分導線的橫截面。導線部分由多條絲1組成並且被軋製成矩形結構。導線部分由擠壓的部分導線絕緣2包圍。
絞合線的各條導線或絲1之間的間隙同樣通過擠壓被填充了塑料。圖2為此示出了圖1的導線部分的一個片段。
在由扁平絞合線(Pressseil，壓制索)的矩形導體上的部分絕緣2優選地由高溫熱塑塑料構成。就絕緣材料以及特別是高溫熱塑塑料而言，可以直接參考本發明申請人的專利申請19748529。通過一級或多級擠壓過程(共擠壓)可以填充絞合線之間的可能的空腔，並因此而在由於彈性材料特性得到高的柔軟性的同時實現導線的穩定性和密封。反之，包封的部分導線絕緣2由同樣彈性的、但硬化的材料構成。
此外，在矩形導體的絞合線之間的填充物3由導熱材料構成。由此，改善了標準絞合線導線中的不利的熱量排放並實現了電機的更高的功率密度。
此外，填充材料可以具有極小的導電率，使得矩形導體的各個絲1之間可以達到一定的電平平衡。由此，可以減小特別是在矩形導體邊沿上的最大場強。為了保證外部電暈防護，可以將擠壓的部分導線絕緣或者主絕緣的外層通過共擠壓同樣導電地構成。通過外部導電的、通過共擠壓形成的層可以捨棄末端電暈防護。
圖3中勾畫了本發明的另一個實施方式。絕緣的壁強度在矩形導體的窄邊區域中與圖1的實施方式相比得到了提高。而矩形導體的長邊區域中絕緣2的壁強度對應於圖1中實施方式的部分導線絕緣。加強的絕緣4滿足對主絕緣的要求。由此可以在擠壓步驟中既製造部分絕緣2、又製造主絕緣4。多個這種矩形的部分導線現在可以重疊地裝入電機的金屬板封裝中的槽內。為此，僅在槽底部設置另一個絕緣，因為最下面的部分導線以其僅帶有部分導線絕緣2的長邊敷設在槽底部。通過可以一體化的主絕緣4，可以將帶有相對低的額定電壓而沒有明顯主絕緣的繞組以簡單的過程製造。總之，由此通過將絞合線導線與可以擠壓的絕緣的組合，為電機的製造的配置提供特別的優點。
權利要求
1.一種用於為電機的繞組構成電導線、特別是部分導線的絞合線，其具有-由多條相互基本上平行和/或絞合的絲構成的布局，以及-圍繞該絲布局外圍的絕緣，其特徵在於，通過圍繞所述絲布局的擠壓來設置所述絕緣。
2.根據權利要求1所述的絞合線，其特徵在於，該絞合線矩形地構成。
3.根據權利要求1或2所述的絞合線，其特徵在於，所述絕緣滿足對部分導線絕緣的要求。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的絞合線，其特徵在於，所述絕緣至少在圍繞所述絲布局外圍的部分上滿足對主絕緣的要求。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的絞合線，其特徵在於，在所述絲之間設置彈性的、擠壓的填充物，該填充物由與所述絕緣不一致的、特別是可導電地設置的材料組成。
6.根據權利要求1至4中任一項所述的絞合線，其特徵在於，所述通過擠壓設置的絕緣至少部分地填充多條絲之間的間隙。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的絞合線，其特徵在於，在根據權利要求1至6中任一項所述的絕緣和/或按照權利要求5所述的填充物中添加至少一種用於增加導熱性能的物質。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的絞合線，其特徵在於，由外部共擠壓的導電層構成外部電暈防護，使得可以捨棄末端電暈防護。
9.一種用於為電機的繞組製造電導線、特別是部分導線的方法，該方法包括-在構成絞合線的條件下設置多條基本上相互平行和/或絞合的絲，以及-將該絞合線在其外圍絕緣，其特徵在於，所述絕緣通過擠壓實現。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述絞合線矩形地構成。
11.根據權利要求9或10所述的方法，其特徵在於，所述絕緣滿足對部分導線絕緣的要求。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的方法，其特徵在於，所述絕緣至少在圍繞所述絲布局外圍的部分上滿足對主絕緣的要求。
13.根據權利要求9至12中任一項所述的方法，其特徵在於，在所述絲之間的空腔中充填一種彈性的、擠壓的填充物，該填充物由與所述絕緣不一致的、特別是可導電地設置的材料組成。
14.根據權利要求9至12中任一項所述的方法，其特徵在於，在擠壓時至少部分地用待設置的絕緣填充絲之間的間隙。
15.根據權利要求9至14中任一項所述的方法，其特徵在於，在根據權利要求9至14中任一項所述的絕緣和/或按照權利要求13所述的填充物中添加至少一種用於增加導熱性能的物質。
16.根據權利要求9至15中任一項所述的方法，其特徵在於，通過共擠壓建立作為外部電暈防護的導電層，使得可以捨棄末端電暈防護。
全文摘要
對於特定的應用要改善對電機的由絞合線構成的導線的絕緣。為此建議，通過擠壓對電機絞合線進行絕緣。這樣，按照簡單的方式將由多條絲(1)組成的絞合線利用絕緣(2)包圍，該絕緣(2)將絞合線與環境完全隔離。各條絲(1)之間的間隙優選同樣通過擠壓用一種導熱材料加以填充。
文檔編號H01F27/32GK1729606SQ200380106917
公開日2006年2月1日 申請日期2003年12月5日 優先權日2002年12月20日
發明者克勞斯·謝弗, 格哈特·莫爾, 馬丁·考夫霍爾德 申請人:西門子公司