[發明專利]具有事先用云母帶纏繞的成型線圈

有效

• 申請號: 201880048294.1
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN110945756B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: F.謝梅爾;M.霍斯爾;C.舒爾泰斯
• 申請（專利權）人: 西門子交通有限公司
• 主分類號: H02K3/30
• 分類號: H02K3/30;H02K3/34
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 李萌

本發明涉及一種電機(4)的定子繞組(12)的線圈(13)，其由一定數量的線匝(14)構成，所述一定數量的線匝共同地被一定數量的云母帶(15)的層纏繞，在一定數量的云母帶的層上又纏繞一定數量的覆蓋帶(16)的層。所述線圈(13)構造為三維的成型線圈。云母帶(15)具有按照DIN EN 60371?2(2005版)的低于50N/m的彎曲剛度，并且在云母帶的頂側面和底側面之間具有按照IEC EN ISO 8295(2004版)的低于0.7的靜摩擦系數。

本發明基于一種電機的定子繞組的線圈，

-其中，所述線圈由一定數量的線匝構成，所述一定數量的線匝共同地被一定數量的云母帶的層纏繞，在一定數量的云母帶的層上又纏繞有一定數量的覆蓋帶的層，

-其中，所述線圈設計為三維的成型線圈。

本發明此外還基于一種電機，其中，該電機具有定子和轉子，其中，定子具有定子槽，定子繞組被設置到定子槽中，其中，定子繞組具有多個線圈，其中，所述線圈中的至少一個線圈設計為與上文所述一樣的線圈。

本發明此外還基于一種電氣的驅動裝置，其中，所述驅動裝置具有這種電機、逆變器和用于所述逆變器的控制設備，其中，所述電機能通過控制設備經由逆變器連接到供應電壓上，所述供應電壓大于350V，尤其大于1.0kV，例如直至4.5kV。

本發明此外還基于一種軌道交通運輸工具，其中，所述軌道交通運輸工具具有這種電氣的驅動裝置作為牽引驅動裝置。

電機中，將一層或者多層云母帶敷設在定子繞組的線圈上，用于主絕緣。此外這也用于提高線圈的防潮性和熱等級。尤其在用作軌道交通運輸工具的牽引驅動裝置的電機中，這種結構還額外地在織物覆蓋帶層的保護下免受機械影響。織物覆蓋帶僅具有機械的保護功能。相反，主絕緣的防潮性和熱等級決定性地通過云母帶的層數確定。

在設計為成型線圈的線圈中已知的是，首先制造平坦的線圈，該線圈由于其形狀通常被稱為race track圈(跑道型線圈)(兩個長的直線通過兩個半圓形的弧段相互連接)。該線圈然后通過造型過程成形為成型線圈。對這種成型線圈還已知的是，云母帶層在(三維的)成型線圈成形之后被敷設到線圈上。該過程通常是手動進行的。手動敷設云母帶很費時并且易出錯。

已經做出的嘗試是，在三維的成型線圈成形之前將云母帶層敷設到仍然平坦的線圈上，并且已經被云母帶(和必要時的覆蓋帶)纏繞的平坦的線圈成形為成型線圈。這種方法作為Flattechnik(平層技術)技術已知。這種方法已被證明可用于在“一般的”應用中使用的電氣驅動裝置的線圈。然而迄今為止對于牽引驅動裝置和驅動裝置的電機經受惡劣環境條件的類似應用情況來說，還不能以這種方式制造在實踐中具有必要的可靠性(尤其防潮性)的成型線圈。

本發明要解決的技術問題是，提供一種可行方案，利用該方案以簡單和低成本的方式得到成型線圈、電氣機械和驅動裝置，它們尤其適用于在牽引驅動裝置的情況下使用。

上述技術問題通過一種電機的定子繞組的線圈解決。

按照本發明，前述類型的線圈被設計為，云母帶具有按照DIN EN 60371-2(2005版)的低于50N/m的彎曲剛度，并且在云母帶的頂側面和底側面之間具有按照DIN EN ISO8295(2004版)的低于0.7的靜摩擦系數。

通過使用這樣柔性的云母帶能夠實現的是，云母帶在纏繞仍然平坦的線圈時近似無褶地貼靠在仍然平坦的線圈上。以此實現，在平坦的線圈成形為成型線圈時，云母帶層能相對彼此移動，而這些層不會在褶皺處空懸。通過使用具有相應的靜摩擦系數的云母帶實現的是，在線圈成形為成型線圈時，云母帶層以可再現的方式相對彼此移動。因此尤其可以通過結合這兩種特性實現的是，在線圈成形為成型線圈時不產生空穴，即真正的線圈(＝金屬導體、大多為由扁平的銅帶構成的導體的一定數量的線匝)完全地被仍然數量充足的云母帶層可靠地覆蓋。