CN100392947C - 电机导线、制造导线的方法及具有此导线的绕组 - Google Patents
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Abstract
对于特定的应用要改善对电机的由绞合线构成的导线的绝缘。为此建议，通过挤压对电机绞合线进行绝缘。这样，按照简单的方式将由多条丝(1)组成的绞合线利用绝缘(2)包围，该绝缘(2)将绞合线与环境完全隔离。各条丝(1)之间的间隙优选同样通过挤压用一种导热材料加以填充。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于为电机的绕组构成电导线(特别是部分导线)的绞合线，其具有由多个基本上相互平行和/或绞合的丝构成的布局，以及围绕该丝布局外围的绝缘。此外，本发明还涉及一种用于为电机制造电导线的对应方法。
背景技术
对于电机来说，绕组采用通常由矩形导体制成的线圈。对于矩形铜迄今为止通常采用大导体(massive Leiter)。或者，也可以使用由被轧制成矩形轮廓的铜或铝制成的裸露的或绝缘的绞合线。
通常，大量矩形导线的绝缘通过涂漆、用绝缘带(薄膜、云母、纸张、玻璃或人造线)的挤压或缠绕或者它们的组合来实现。这样的绝缘被称为部分导线绝缘或者导线绝缘。此外，为了导线的电绝缘还必须相对于地电平、即相对于定子或转子的金属板封装围绕部分导线设置主绝缘。主绝缘一般由多层设置的绝缘带(云母带、利用不同载体的宽带材料)组成，或者对于具有低额定电压的绕组由例如芬芳聚酰胺、薄膜或云母制成的、也可能为多层的槽衬组成。整个绕组借助于适当的浸渍装置利用浸渍或VPI方法来浸渍。
在高压绕组的情况下，在电机中绕组的部分导线绝缘(即，在部分导线之间和在绕组之间的绝缘)以及主绝缘(即，相对于地和在槽和端部区域中支路之间的绝缘)通常由细云母带利用玻璃织物和/或薄膜载体构成。作为外部状态在槽区域使用导电的外部电晕防护，以及必要时采用用于电平控制的末端电晕防护。在线圈端上使用具有光滑的、对污染不敏感的表面的围带。主绝缘的厚度既要与机器的额定电压匹配、又要与运行和加工条件匹配。
在低电压线圈绕组的情况下，部分导线绝缘例如由有机漆以及根据要求额外地缠绕薄膜或者玻璃丝而构成。在槽区域的主绝缘例如利用由芬芳聚酰胺和薄膜和/或云母箔(云母平面材料)组成的多层平面绝缘材料来实现的。相位绝缘通过在线圈端上的空气段或者通过在槽区域的绝缘材料构成。
不同绕组的绝缘是非常费时和成本高的。
在文献WO 00/60721中公开了合适类型的用于电机的绕组。对于绞合线导线使用了预绝缘的丝。或者，还可以将绞合线导线的丝用树脂事后浸渍。围绕该绞合线通过挤压设置部分导线绝缘。最后在部分导线的外围利用放电保护进行围绕。
在文献US 2570786和EP 0951132A2中同样公开了通过挤压绝缘的用于电机的高压绕组。其它文献US 2002/0053461A1和US 5650031公开了通过共挤压设置对于绕组的多级绝缘。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于电机导线的制造简单的绝缘。
按照本发明，该技术问题通过一种用于为电机的绕组构成电导线、特别是部分导线的绞合线来解决，其具有由多个相互基本上平行和/或绞合的丝构成的布局，以及围绕该丝布局外围的绝缘，其中，通过围绕该丝布局的挤压(Extrusion)来设置绝缘，以及在各丝之间设置弹性的、挤压的填充物，该填充物由与所述绝缘不一致的材料组成。
此外，按照本发明提供了一种用于为电机绕组制造电导线、特别是部分导线的方法，该方法包括在构成绞合线的条件下设置多个基本上相互平行和/或绞合的丝，以及将绞合线在其外围绝缘，其中，绝缘通过挤压实现，并且在各丝之间的空腔中充填弹性的、挤压的填充物，该填充物由与所述绝缘不一致的材料组成。
按照优选方式，由挤压的包封形成绞合线较高的形状稳定性。此外，通过挤压可以得到对于绕组特殊应用目的的密封绝缘，例如在潮湿的环境中或者水下。
借助于挤压可以将塑料设置到任意形状的绞合线上。这对于具有矩形横截面的部分导线也是非常优选的。由此，可以将造价高的对于部分导线的绝缘处理明显简单得多地进行。
此外，还可以在通过挤压设置绝缘层时建立不同的绝缘壁强度。由此，例如可以建立这样的部分导线，其绝缘至少在外围的部分上满足对主绝缘的要求。通过将部分导线绝缘和主绝缘相结合，可以进一步简化电机的制造过程。
通过挤压不仅可以在绞合线的外围上设置塑料绝缘层，而且还可以将导热弹性挤压材料充填到绞合线内的空腔，由此可以改进绞合线的各个导线之间的热传递。
为了在一定的范围内对绞合线的稳定性施加影响，可以将通过挤压设置的绝缘材料还至少部分地压入绞合线之间的间隙。在这种情况下，绞合线内的填充材料对应于用于外部绝缘的材料。
还可为用于绞合线外部绝缘的绝缘材料添加用于增加导热性的物质。由此可以将损耗热更好地从导线例如引出到金属板封装或者环境空气中。
附图说明
下面借助附图对本发明作进一步的说明。图中：
图1示出按照本发明的绝缘部分导线的横截面；
图2示出按照图1的部分导线的内部区域的放大的片段；并且
图3示出按照本发明的另一实施方式的部分导线的横截面。
具体实施方式
下述实施方式示出了本发明的优选实施方式。
图1中示出了绞合线的部分导线的横截面。导线部分由多条丝1组成并且被轧制成矩形结构。导线部分由挤压的部分导线绝缘2包围。
绞合线的各条导线或丝1之间的间隙同样通过挤压被填充了塑料。图2为此示出了图1的导线部分的一个片段。
在由扁平绞合线(Pressseil，压制索)的矩形导体上的部分绝缘2优选地由高温热塑塑料构成。就绝缘材料以及特别是高温热塑塑料而言，可以直接参考本发明申请人的专利申请19748529。通过一级或多级挤压过程(共挤压)可以填充绞合线之间的可能的空腔，并因此而在由于弹性材料特性得到高的柔软性的同时实现导线的稳定性和密封。反之，包封的部分导线绝缘2由同样弹性的、但硬化的材料构成。
此外，在矩形导体的绞合线之间的填充物3由导热材料构成。由此，改善了标准绞合线导线中的不利的热量排放并实现了电机的更高的功率密度。
此外，填充材料可以具有极小的导电率，使得矩形导体的各个丝1之间可以达到一定的电平平衡。由此，可以减小特别是在矩形导体边沿上的最大场强。为了保证外部电晕防护，可以将挤压的部分导线绝缘或者主绝缘的外层通过共挤压同样导电地构成。通过外部导电的、通过共挤压形成的层可以舍弃末端电晕防护。
图3中勾画了本发明的另一个实施方式。绝缘的壁强度在矩形导体的窄边区域中与图1的实施方式相比得到了提高。而矩形导体的长边区域中绝缘2的壁强度对应于图1中实施方式的部分导线绝缘。加强的绝缘4满足对主绝缘的要求。由此可以在挤压步骤中既制造部分绝缘2、又制造主绝缘4。多个这种矩形的部分导线现在可以重叠地装入电机的金属板封装中的槽内。为此，仅在槽底部设置另一个绝缘，因为最下面的部分导线以其仅带有部分导线绝缘2的长边敷设在槽底部。通过可以一体化的主绝缘4，可以将带有相对低的额定电压而没有明显主绝缘的绕组以简单的过程制造。总之，由此通过将绞合线导线与可以挤压的绝缘的组合，为电机的制造的配置提供特别的优点。
Claims (15)
1.一种用于为电机的绕组构成电导线的绞合线，其具有
由多条相互平行和/或绞合的丝(1)构成的布局，以及
围绕该丝(1)布局外围并通过围绕所述丝(1)布局的挤压而设置的绝缘(2)，
其特征在于，在所述丝(1)之间设置弹性的、挤压的填充物(3)，该填充物由与所述绝缘(2)不一致的材料组成。
2.根据权利要求1所述的绞合线，其特征在于，该绞合线的横截面为矩形的。
3.根据权利要求1或2所述的绞合线，其特征在于，所述弹性的、挤压的填充物(3)具有预定的导电率。
4.根据权利要求1或2所述的绞合线，其特征在于，所述通过挤压设置的绝缘(2)至少部分地充填所述多条丝(1)之间的间隙。
5.根据权利要求1或2所述的绞合线，其特征在于，在所述绝缘(2)中添加至少一种用于增加导热性能的物质。
6.根据权利要求1或2所述的绞合线，其特征在于，由外部共挤压的导电层构成外部电晕防护，使得可以舍弃末端电晕防护。
7.根据权利要求1或2所述的绞合线，其特征在于，该绞合线构成电机的部分导线。
8.一种用于电机的绕组，其具有多个根据权利要求1至7中任一项所述的绞合线，其中所述绝缘(2)满足对部分导线绝缘的要求。
9.根据权利要求8所述的绕组，其中，所述绝缘(2)至少在围绕所述丝(1)布局的外围的部分上满足对主绝缘的要求。
10.一种用于为电机的绕组制造电导线的方法，该方法包括
在构成绞合线的条件下设置多条相互平行和/或绞合的丝，以及
通过挤压将该绞合线在其外围绝缘，
其特征在于，在所述丝(1)之间的空腔中充填弹性的、挤压的填充物，该填充物由与所述绝缘(2)不一致的材料组成。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述绞合线的横截面构成为矩形。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述挤压中将待设置的绝缘至少部分地填充到丝(1)之间的间隙中。
13.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述绝缘(2)中添加至少一种用于增加导热性能的物质。
14.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，通过共挤压建立作为外部电晕防护的导电层，使得可以舍弃末端电晕防护。
15.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述电导线为部分导线。
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