固定線圈導體杆的方法
2023-12-04 03:17:21
專利名稱：固定線圈導體杆的方法
技術領域：
本發明涉及一種固定線圈導體杆的方法，特別是用於電機的高壓線圈導體杆的固定，在電機的最好帶氣隙的鐵芯疊片組的槽內，導體杆與一導電的交聯聚合物共同粘結在槽中，其中未交聯的聚合物作為塑性物質流入槽內，未交聯的聚合物嵌入導體杆上，聚合物填補了朝向槽口的導體杆側壁，使導體杆固定到交聯的聚合物上。
AT-PS386，705公開了這樣一種方法，實際上，用實踐證明，這種方法能確保線圈導體杆的有效固定。然而這種方法的缺陷也是明顯的，由於在氣隙中置入不可調的聚合物物質，使冷卻截面積變小，這會導致不希望的過熱問題。
出於級次的緣故，這種固定方式不能代替爬電保護。眾所周知，必須具有有效的爬電保護，即在表面上完全覆蓋絕緣護套，否則會在故障點產生局部放電。為了避免局部放電，必須利用已有的加工工藝在杆形結構底材上形成無孔的護套，例如矽橡膠爬電保護層。
由於該固定方法本身具有的特性，上述導體杆的固定絕對不能代替爬電保護。
DE-PS1164562公開了一種爬電保護裝置，這種高成本的固定是將導體杆嵌入一個非彈性的填充物質內，填充物質位於兩個隔離膜之間。於是這種導體杆可以沿軸向實現滑動。
本發明的目的在於提供一種本文開頭所述的方法，能持久和可靠地固定電機的線圈，和當機器豎立放置時，可靠地防止線圈下落。
本發明的方法的特點在於，採用一種導電的彈性體作為聚合物，這種彈性體定量地放入槽底部上的部分疊片中間和/或導體杆表面上和/或插片上，彈性體的分布或通過壓入導體杆和/或插片實現，和/或必要時安裝槽楔實現，於是在槽底部或在與槽底面平行的表面上形成一個基本上封閉的彈性體層，這個彈性體層延伸到槽稜上。
採用本發明的方法，第一次實現了將線圈撓性地和無機械應力地與鐵芯疊片組粘結。熱壓力由彈性體的彈力所吸收。同時相對於傳統的退楔方法而言，本發明方法可提供改善的從導體杆到鐵芯疊片組的排熱散熱性能。
最大的優點在於通過定量加入彈性體，不會減小冷卻通道及其截面積。
聚合物的定量配料的精確數量可以通過計算得知，不過，採用一個樣品件通過實驗所得結果也可確定配料劑量，使彈性體不會溢出到冷卻通道內。
下面逐級描述本發明方法的步驟配料器是一個環繞著注射噴嘴的注射槍，採用這個注射槍將彈性體注入槽內。噴嘴的寬度與槽寬相匹配，並且帶有兩個起動開口。
彈性體通過這個配料器注入槽內的部分疊片中部。並且在每個稜的槽底-槽側壁內由配料器的排出開口放置呈滴形的彈性體。
下層導體杆是這樣壓入槽內的，彈性體分布在槽底和部分地分布在槽側壁上，但並未壓入空氣氣隙內。導體杆的塞入並不要求平衡對中或留有特殊的間距。
在槽底上或按其他方法步驟在與槽底面平行的平面上，形成了一個基本上是封閉的彈性材料層，這個彈性材料層在槽側壁上大致呈半圓形敷設。
採用加工出來的擠壓凸模和壓力機將下層導體杆精確定位，即直到粘結連接硬化足夠牢固為止。
當去掉擠壓凸模之後，象在槽底一樣，彈性體定量地放在下層導體杆上，並且插片插入。
上層導體杆的固定與下層導體杆的固定類似。不過在上層導體杆的朝向槽口的表面上配給彈性體之前，裝入槽楔。
槽楔是注塑製成的，並且帶有防火的玻璃纖維加固措施。根據本發明的一個特殊設計，這種槽楔具有一個孔，針式配料器通過這個孔在壓力下注入彈性體，這個壓力最好是6巴，注入過程持續到可從氣隙區看到彈性體為止。
下面將實現彈性體的完全交聯聚合。
根據本發明的一個特有的技術特徵，這種方法適用於大功率機器，特別適合於具有細長的和高的局部鐵芯疊片組的機器，相應地，空氣氣隙位於局部鐵芯疊片組和氣隙護板之間。
本發明的方法尤其適合於渦輪發電機。
在導體杆較高的情況下，採用前述方法只可實現與槽側壁的很小的交聯聚合高度。
交聯高度小意味著不利於鐵芯疊片組內的線圈導體杆的散熱。一般人們可簡單地通過加大彈性體劑量實現，但是這樣會使彈性體溢出到氣隙中，從而導致空氣冷卻截面積的減小。
因此在本發明中，為氣隙提供一個氣隙護板，它是一種塑料注塑件。
加氣隙擴板的作用是不減小氣道中的冷卻作用，導體杆實現完全的浸潤，而且實現從導體杆表面至鐵芯疊片組的良好的熱傳導，同時並未有損於冷卻效應，於是總體來說，可實現高的散熱。
與前述方法相反，當採用氣隙護板時，彈性體不是以流線形滴入，而是精確定量注入稜形槽底-槽側壁上，並且由彈性體的連通管線注入。
現在根據附圖所示的實施例進一步說明本發明。
圖1a-1e表示第一個方法步驟，圖2是彈性體層的分布，圖3是通過針式配料器擠入彈性體材料的示意圖，圖4表示將線圈的導體杆固定在渦輪發電機中的示意圖。
在圖1a中，利用配料器將兩個滴形精確配料的彈性體材料2注入在槽1內的局部疊片件(Teilpaketmitte)上。壓入下層導體杆3，使彈性體材料在槽底部分配形成一封閉的彈性體層4，或彈性體層上升直到槽側壁的一定高度上(圖1b)。利用已加工的擠壓凸模5(圖1c)和壓力裝置6使下層導體杆3精確定位，擠壓過程持續到下層導體杆3和槽1之間的粘結已足夠牢固為止。在綁紮和對下層導體杆3進行檢驗之後，去掉壓力機6和擠壓凸模5。在下層導體杆3上注入與在槽底部同等數量的彈性體，並且放入插片7(圖1d)。上層導體杆8的固定方法與下層導體杆的固定方法相同。
最後，根據已有技術所述的方法，在放入上層導體杆後，在其表面上留有一個小噴口，用於繼續滴入彈性體小滴，和裝上滑動帶。
如圖2所示，當壓入下層導體杆3時，彈性體材料9明顯升高，或當插入插片7時，彈性體材料沿導體杆方向流動。在局部疊片組11的氣隙10內，沒有彈性體流動和滲入。於是冷卻道的橫截面並未變窄。
圖3中展示了本發明方法的後續步驟。將上層導體杆放入鐵芯疊片組19中後，嵌入槽楔12。槽楔12的中間具有孔13。通過針式配料器14將彈性體材料1 8注入上層導體杆8的表面上。當指示器表明從冷卻間隙區10可看到彈性體時，上述注入過程結束。之後實現彈性體的完全聚合。
圖4表示渦輪發電機鐵芯疊片組的局部示意圖。鐵芯疊片組的局部疊片組15具有一個不適當的疊片寬度與槽高之比，如前所述，當按現有技術的方法固定導體杆時，導體杆16的熱過程性能差。為此本發明提供氣隙護板17。這種氣隙護板17幾乎不會減小冷卻橫截面。而且從冷卻橫截面內突出通風凸塊21。由於採用了氣隙護板17，彈性體可注入到槽底的角落-槽側壁上和其對應處。這樣可加大彈性體材料的注入，於是增大了在導體杆16和槽之間的粘結面積20，保證了從導體杆16到鐵芯疊片組之間的足夠的熱過渡。良好的熱過程又進一步補償了由於增加氣隙護板17引起的冷卻截面的損失。
權利要求
1.一種固定線圈導體杆的方法，特別是用於電機高壓線圈導體杆的固定，其中在電機的最好帶氣隙的鐵芯疊片組的槽內，導體杆與一導電的聚合物共同粘結在槽中，其中未交聯的聚合物注入導體杆上，填充了朝向槽口的導體杆的側壁空隙，使導體杆固定到交聯的聚合物上，其特徵在於，所述聚合物是一種導電的彈性物質，這些彈性物質被定量地注入槽底上的鐵芯疊片上，和/或導體杆側面上和/或插片上，當壓入導體杆時，彈性體被均勻分布，和/或插入插片時，和/或安裝槽楔時，彈性體被均勻分布，於是在槽底面上或在與槽底面平行的平面上形成封閉的彈性材料層，並且該彈性材料層向槽側壁上擴展。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於，在封閉注入的彈性材料層之前，採用針式配較器通過槽楔上的孔將彈性材料在壓力下注入。
3.根據權利要求1或2的方法，特別是用於具有細長和高的疊片組的大功率電機，其特徵在於，在鐵芯疊片組之間的空氣氣隙具有氣隙護板。
4.根據權利要求3的氣隙護板，其特徵在於，它是塑料製成的注塑件。
全文摘要
本文公開的方法能夠持久和可靠地固定線圈的導體杆，同時不減少冷卻截面積。該方法將一定劑量的導電彈性物質注入到鐵芯疊片組的中間和導體杆的頂部和/或插片上。當下層導體杆(3)壓入時，彈性材料(9)被擠向上方，當安裝插片(7)時，彈性材料流嚮導體杆的中部。沒有彈性材料溢出到疊片組(11)的鐵芯槽(10)中，因此冷卻截面積不會變窄。採用本發明方法，第一次能夠以彈性的和無機械應力的方式將線圈粘接到鐵芯疊片組中。主要優點是注入彈性體的同時不會減小鐵芯槽或其截面積。
文檔編號H02K3/32GK1152974SQ95194133
公開日1997年6月25日 申請日期1995年5月23日 優先權日1994年5月24日
發明者F·米勒, G·穆斯巴赫 申請人:埃林能源供給股份有限公司