[發明專利]繞組式導體布置及用于使繞組式導體絕緣的方法

在審

• 申請號: 201580050344.6
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN107078585A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: A.克里夫達;C-H.霍;C.格豪;J.范-魯恩;L.謝;S.特扎瓦拉斯
• 申請（專利權）人: ABB瑞士股份有限公司
• 主分類號: H02K3/30
• 分類號: H02K3/30;H02K3/40;H01B3/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴志軍,李強

技術領域

本發明涉及用于電機的繞組式導體的領域，具體地，涉及用于電機的繞組式導體的絕緣。本發明進一步涉及用于使用于電機的繞組式導體絕緣的方法。

背景技術

使比如電動機或發電機的線圈或羅貝爾線棒之類的繞組式導電體絕緣，從而不僅避免線圈的單繞組之間的接觸，而且還避免線圈與例如電動機的定子之類的電動機的其他導電構件之間的短路。例如，主壁絕緣(例如云母帶和浸漬樹脂)用于使處于全電勢的繞組式導體與處于地電勢的定子鐵心絕緣。

目前，使用所謂的真空壓力浸漬(VPI)技術，且該技術被許多機器制造商廣泛地應用。在此過程中，多層云母帶卷繞于導體上。多層云母帶浸漬著熱固性樹脂，且隨后熱固化，以獲得所謂的主壁絕緣-最終的云母-樹脂的復合材料。在電動機和小型發電機(<15 kV)的情況下，在全局VPI過程中，完整的具有插入的形式的定子-繞組式線圈完全地浸漬。對于大型發電機，個別地制造絕緣的羅貝爾線棒且使其浸漬(單VPI)。

使用云母帶和樹脂浸漬的原理在近一個世紀未曾改變，且良好地建立，從而按復雜的導體形狀和總體大小產生主壁絕緣，比如用于大型電機的線圈或羅貝爾線棒。現今，為了創建制成的定子線圈和羅貝爾線棒，機器人在線圈成型、絕緣貼帶和固結的廣泛應用改進了已知的過程。然而，這些程序仍然耗時且要求多個步驟。

更值得注意的是，在浸漬過程和材料的方面，僅取得了很小的發展，依然存在所有的缺陷：由于化學氣體從大型VPI罐蒸發，因而在車間中處理液態樹脂(一般為環氧酸酐和聚酯樹脂體系)的過程導致健康和安全以及環境問題。在同樣地導致必須清除的化學煙霧的同時，浸漬和固化兩者都耗費時間(許多個小時)和能量(大型爐的加熱)。

此外，由于僅僅低粘度的液態樹脂可應用于這一已知的過程中，因而過程僅限于熱固性材料。云母帶浸漬(所以：以液體填充間隙)的原理將始終承擔導致設計領域限制的空洞和局部放電的風險。

發明概要

鑒于上文，提供根據權利要求1的繞組式導體布置、根據權利要求12的包括繞組式導體布置的電機以及根據權利要求13的用于使電機的繞組式導體絕緣的方法。自從屬權利要求、描述和附圖顯而易見本發明的更多的方面、優點和特征。

根據本發明的方面，提供電機的繞組式導體布置。繞組式導體布置包括繞組式導體，繞組式導體包括具有導電率值的導電材料。繞組式導體布置進一步包括：絕緣層，由包括絕緣材料的可收縮式管至少部分地圍繞繞組式導體設置；和中間層，設置于繞組式導體與絕緣層之間。中間層具有比繞組式導體的導電率值更小的導電率值。

根據本文中所描述的實施例的繞組式導體布置提供通過傳統的VPI技術而獲得的云母-樹脂主壁絕緣的有利的備選方案。根據本文中所描述的實施例的繞組式導體布置提供若干個優點，比如，由于更低得多的局部放電(PD)、縮短的處理時間、簡化的處理步驟而導致的更好的電氣性能，具有更高的電場和/或更高的電壓的提高的性能，以及更少的環境、健康和安全問題。另外，具體地，在導電體和繞組的復雜形狀的情況下，方法能夠應用于其他MV和HV電氣裝置絕緣。

根據本發明的又一方面，提供用于使電機的繞組式導體絕緣的方法。該方法包括：將繞組式導體配合于可收縮式管中，該可收縮式管提供至少一層絕緣材料，該絕緣材料配置成用于提供繞組式導體的主電氣絕緣；和通過熱處理而對使圍繞繞組式導體的可收縮式管收縮。用于使繞組式導體絕緣的方法進一步包括，將中間層設置于繞組式導體與絕緣層之間，其中，中間層具有比繞組式導體的導電率更小的導電率。

本文中所描述的實施例允許使用于使繞組式導體絕緣的過程與VPI技術相比而簡化。簡化的過程導致降低的生產成本，這轉而影響最終產品的成本。而且，根據本文中所描述的實施例的方法與已知的過程相比而不那么耗時，且因此，可以幫助提高生產線的生產力。

附圖簡述

將參考附圖中所圖示的優選的示例性的實施例，在下文的文本中，更詳細地解釋本發明的主題，其中：

圖1a是電機的線圈的示意圖；

圖1b是可以用于根據本文中所描述的實施例的繞組式導體布置中的繞組式導體的示意圖，

圖2a顯示根據本文中所描述的實施例的繞組式導體布置的示意正視圖；

圖2b顯示根據本文中所描述的實施例的繞組式導體布置的示意透視圖；

圖2c顯示根據本文中所描述的實施例的繞組式導體布置的示意正視圖；

圖3顯示測試布置中的測試導體的示意截面圖；并且，