[發明專利]熱塑性共聚物絕緣線圈

在審

• 申請號: 201310447573.4
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103825415A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: S.古普塔;R.K.穆西納納
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H02K15/10
• 分類號: H02K15/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本申請大致涉及電氣絕緣方法和材料。本申請更具體而言涉及用于制造電動機、發電機等的電氣絕緣方法和材料。

背景技術

傳統地，用于形成定子繞組的型線圈(form?coil)和繞線轉子的轉子條的電氣絕緣由聚酯、云母和玻璃帶的組合構成。帶通過纏帶過程卷繞在線圈上，以將帶層下的銅線圈絕緣。現有的線圈制造過程需要手動地應用帶的一部分。線圈的手動纏帶是高技術過程，并且纏帶中的差錯可導致線圈故障。

當前，一種制造用于電動機/發電機的型線圈的方法通過在由預先絕緣的銅導體形成的線圈上提供由聚酯、玻璃和云母的組合制成的多個不同帶層來實現所期望的電氣絕緣。類似地，通過對銅條纏帶來實現用于繞線轉子線圈的絕緣。應用于線圈的帶層的數量可取決于電動機/發電機的額定電壓而變化。

需要更快、更可靠且優選為自動的過程用于對定子繞組的型線圈和繞線轉子的轉子條應用絕緣。

公開的系統和/或方法的預期優點滿足這些需要中的一個或多個或者提供其他有利特征。其他特征和優點將從本說明書中變得顯而易見。公開的教導擴展至落入權利要求的范圍內的那些實施例，不管它們實現前述需要中的一個或是多個。

發明內容

本公開發明應用熱塑性共聚物絕緣材料來替代絕緣帶。熱塑性共聚物材料的涂層(coating)通過噴射或浸漬線圈表面而形成，以提供電氣絕緣層。熱塑性共聚物應用為一個或多個適當厚度的層，該厚度由被絕緣的電動機或發電機構件必須耐受的電動機/發電機額定電壓決定。熱塑性共聚物具有很好的介電強度，例如，80微米為5kV，并且能夠在市場中以涂料(paint)的形式商業地獲得。該技術可用于將型繞定子線圈和繞線轉子線圈絕緣。

一個實施例涉及用于將電動機/發電機線圈絕緣的方法。該方法包括提供處于液體形式的熱塑性共聚物材料并且將熱塑性共聚物的涂層以足夠耐受預定最小電壓臨界值的厚度應用至電動機/發電機線圈。

另一實施例涉及電氣機械的定子繞組，其中，定子繞組根據在前述段落中說明的方法而被絕緣。

又一實施例涉及電氣機械的轉子條，其中，轉子條根據前述方法而被絕緣。

一個優點是如下能力，即，使電動機或發電機上的電氣線圈的過程自動化以實現基本均勻的介電強度，這將幫助減少線圈故障。

另一優點是減少與電氣線圈的手動纏帶相關的成本和故障。

又一優點是可通過減小的絕緣厚度來實現減小的重量和大小。

備選示范實施例涉及如可在權利要求中大致地敘述的其他特征和特征的組合。

一種用于將電動機/發電機線圈絕緣的方法，包括：提供處于液體形式的熱塑性共聚物材料；將熱塑性共聚物的涂層以足夠耐受電動機/發電機線圈的額定電壓的厚度應用于電動機/發電機線圈。

優選地，熱塑性共聚物的介電強度的典型值為大約5kV每80微米厚度。

優選地，電動機/發電機線圈的額定電壓范圍從2.3kV至15kV，并且熱塑性共聚物涂層在厚度方面從在2.3kV下為大約1.0mm近似線性地變化到在15kV下為大約6.82mm。

優選地，應用步驟還包括使用受控過程，以將熱塑性共聚物應用在線圈表面上來實現具有均勻厚度的涂層。

優選地，應用步驟包括將液體熱塑性共聚物材料噴射在線圈表面上。

優選地，液體熱塑性共聚物材料處于涂料形式。

優選地，應用步驟包括將電動機/發電機線圈浸漬在液體熱塑性共聚物材料中。

優選地，熱塑性共聚物材料高到大約210℃是穩定的。

優選地，方法還包括如下步驟，即通過將熱塑性共聚物材料以恒定速率噴射在電動機/發電機線圈上來自動地控制熱塑性共聚物材料的應用，以實現熱塑性共聚物涂層的均勻的預定厚度。

優選地，方法還包括如下步驟，即通過在預定溫度下將電動機/發電機線圈浸漬到液體熱塑性共聚物材料中預定時間量來自動地控制熱塑性共聚物材料的應用，以實現熱塑性共聚物涂層的均勻的預定厚度。

一種電動機械的電動機/發電機線圈，包括：熱塑性共聚物材料的絕緣材料，其以液體形式應用以在電動機/發電機線圈上以足夠耐受預定最小電壓臨界值的厚度形成熱塑性共聚物的涂層。

優選地，電動機/發電機線圈為定子繞組。

優選地，電動機/發電機線圈為轉子條。

優選地，熱共聚物的介電強度的典型值為大約5kV每80微米厚度。