CN103248141B - 绝缘电机和形成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了绝缘电机及形成方法。一种绝缘电机包括具有定子腔的定子铁芯。还包括设置在定子腔的至少一个部分内的粘接材料。进一步包括设置在所述定子腔的所述至少一个部分内的填充物质，其粘接到所述粘接材料，其中，所述粘接材料和填充物质基本填满定子腔。

Description

绝缘电机和形成方法
技术领域
本发明涉及电机，更特别地涉及一种绝缘电机及其形成方法。
背景技术
电机常常运行在易燃泄漏区。因此，这些电机需要满足一定的安全或其它标准，以降低由于其与运行环境的相互作用而造成损伤或其它损坏的概率。一个这样的要求限制电机组件内的自由内部空间的体积。所述电机组件通常填充有浸渍化合物，试图填满自由内部空间，以满足这样的要求。虽然浸渍化合物对于某些空间证明是有效的，但对于包括相对大量自由内部空间的电机来说缺陷仍存在。这些缺陷包括浸渍化合物的成本相对昂贵，以及浸渍化合物相对稠密，从而阻碍了充分填充较大的自由内部空间。此外，当单独使用浸渍化合物时，浸渍化合物在固化周期中可能易于断裂，从而导致预期外的自由空气空间段。
发明内容
根据一个实施例，绝缘电机包括具有定子腔的定子铁芯。还包括在定子腔的至少一个部分内设置的粘接材料。进一步还包括设置在所述定子腔的所述至少一个部分内的填充物质，且其粘接到粘接材料，其中，所述粘接材料和填充物质基本填满定子腔。
根据另一个实施例，绝缘电机包括具有第一定子绕组和第二定子绕组的定子铁芯，其中，所述第二定子绕组与所述第一定子绕组相邻，设置在圆周方向上。进一步还包括定子腔，其包括位于第一定子绕组和第二定子绕组之间的间隙。进一步还包括设置在间隙内的粘接材料。更进一步包括设置在间隙内并粘接到粘接材料的填充物质，其中，所述粘接材料和填充物质基本填满所述间隙。
根据又一个实施例，提供一种形成绝缘电机的方法。所述方法包括将第一定子绕组设置在定子铁芯内。还包括将第二定子绕组设置在定子铁芯内，其位于圆周方向上与第一定子绕组相邻，其中，在第一定子绕组和第二定子绕组之间设置间隙。进一步还包括在间隙的至少一部分内安装粘接材料。更进一步包括将填充物质分配到间隙中，其中，所述填充物质粘接到粘接材料，以基本填满所述间隙。
附图说明
在本说明书结尾的权利要求中，作为本发明的主题被特别地指出并清楚地要求保护。从下面的详细描述结合附图，本发明的上述和其它特征以及优点是显而易见的，其中：
图1是绝缘电机的截面图；
图2是绝缘电机的定子铁芯的透视图；以及
图3是定子铁芯端部的平面图。
具体实施方式
参照图1，用附图标记10概括地示出了电机。电机10的具体结构并不影响本文所描述的实施例的适用性，但为了说明目的，电机10例如可以被配置为永磁电机或开关式磁阻电机。电机10被设置在电机壳体12内，并且基本上被其包封起来。电机壳体12可操作地支持和/或容纳与电机10相关的各种元件。电机10通常包括转子14、定子铁芯16、至少一个定子绕组18和多个转子轴承20。
所述转子14旋转转子轴22，且可选择地，叶轮24装在转子轴22上，可以理解的是，转子轴22的旋转可用于控制任何期望的设备。电机10内设置多个密封元件26，如O形环，套筒和/或分解器，除其它功能优点之外，提供保护以防止碎片和不希望物质进入到定子铁芯16。遍及定子铁芯16，存在被称为定子腔27的一般区域，其包括定子铁芯16附近的，以及通常更为靠近电机10的任何自由空间。
参照图2和图3，设置在电机壳体12内的定子铁芯16被更详细地示出。定子铁芯16包括至少一个定子绕组18，但是如图所示，通常存在多个定子绕组。定子铁芯16还包括多个定子齿28，其设置在每个定子绕组18的径向向内位置上。多个间隙30设置在多个定子绕组18中的每一个之间，并且更具体地，每个间隙30被设置在相邻的定子绕组18对之间。通过举例的方式，第一定子绕组32邻近第二定子绕组34配置在相对圆周方向上，间隙30位于它们之间。所述多个间隙30中每一个，至少部分地，限定定子腔27。
如上所述，在某些运行环境中，填充定子腔27的自由空间是希望的。为了填充定子腔27的自由空间，譬如多个间隙30，电绝缘材料被配置在所述多个间隙30中。所述电绝缘材料是具有强吸收特性的粘接材料。粘接材料可以是毡材料，并且更具体地，是纤维芳纶纸制成的泡沫背衬。在一个实施例中，所述泡沫背衬是精细编织的基本上能吸收的海绵状的泡沫。
除了粘接材料，多个间隙30内还配置填充物质，并在沉积在其中时，与粘接材料形成一体。所述填充物质可包括浸渍灌封化合物。浸渍灌封化合物浸渍到定子腔27中所期望的区域。浸渍灌封化合物可包括各种物质，并且一个示例包括硅树脂，二氧化硅，和/或精细铝粉。为了分散浸渍灌封化合物充分遍及定子腔27，所述定子铁芯16可以在炉中经受烘烤工序，随后冷却。冷却后，浸渍灌封化合物与粘接材料形成一体，并且结合形成具有耐热性的绝缘系统，其可在高温环境下提供稳定的电绝缘性能，如果必要的话，还相对填满定子腔27，使得防止易燃气体或其它不希望物质侵入电机10，以及更具体地是定子腔27。
还提供形成电机10的方法。电机10先前已被描述，且具体元件不需要被进一步详细描述。所述方法包括构造电机10和使用在遍及电机10的一个或多个位置(以及更具体的是定子腔27，譬如多个间隙30)中的粘接材料和填充物质，对电机10进行绝缘。所述粘接材料和填充物质可以在整个电机10装配过程期间的各种时间点被引入到电机10。例如，就在定子铁芯16安装到电机壳体12之前引入粘接材料和/或填充物质。定子腔27包括一定体积的自由空间，并且粘接材料，与填充物质相结合，被提供到定子腔27内，直到满足各种体积要求。例如，可提供相结合的粘接材料和填充物质，直到电机10及更具体地是在定子腔27内存在的自由空间小于一(1)立方英寸(16.4立方厘米)。如上所述，为更彻底分散填充物质，可使用烘烤工序以使填充物质遍及所述定子腔27。烘烤工序随后的冷却期间，使填充物质粘接到粘接材料，并形成一体，以填充定子腔27，并遍及定子腔27形成绝缘系统。所述方法提供了通过使用浸渍灌封化合物粘接到、浸透并填充空隙的手段来填充大空隙的能力，其与粘接材料结合，而不是使用浸渍灌封化合物单独实现此功能。
因此，所述电机10提高了充分填充电机壳体12，更具体地说是定子腔27的概率。此外，粘接材料的稠密度小于填充物质，使得定子腔27的充分填充，相对于使用填充物质完全填充定子腔27的电机10，以更轻、成本更低的方式实现，同时满足填充要求。
虽然本发明仅仅结合了有限数量的实施例已作出了详细描述，但应容易地理解，本发明并不限于这些公开的实施例。相反，本发明可以被修改，以结合任意数目的变型、改动、代替物或此前未描述的等同配置，但这些与本发明的精神和范围相称。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但可以理解的是，本发明的各方面可以仅包括一些所描述的实施例。因此，本发明不被视为由前面的描述限制，而仅仅是由所附的权利要求书的范围来限制。

Claims (14)

1.一种绝缘电机，包括：
具有定子腔的定子铁芯；
设置在所述定子腔的至少一个部分内的粘接材料；以及
设置在所述定子腔的所述至少一个部分内的填充物质，其粘接到所述粘接材料，其中，所述粘接材料和填充物质基本填满所述定子腔,
其中，所述定子铁芯包括多个定子绕组，所述多个定子绕组形成多个相邻的定子绕组对，并且多个间隙被设置在所述多个相邻的定子绕组对的每一个之间，所述多个间隙的每一个至少部分地限定所述定子腔。
2.根据权利要求１所述的绝缘电机，进一步包括由所述定子腔的非填充区域限定的定子腔自由空间，其中，所述定子腔自由空间小于或等于１立方英寸。
3.根据权利要求１所述的绝缘电机，其中，所述粘接材料包括电绝缘的毡材料。
4.一种绝缘电机，包括：
定子铁芯，其具有第一定子绕组和第二定子绕组，其中，所述第二定子绕组设置在邻近所述第一定子绕组的圆周方向上；
定子腔，其包括位于所述第一定子绕组和所述第二定子绕组之间的间隙；
设置在所述间隙内的粘接材料；以及
设置在所述间隙内的填充物质，其粘接到所述粘接材料，其中，所述粘接材料和填充物质基本填满所述间隙。
5.根据权利要求4所述的绝缘电机，进一步包括设置在多个相邻的定子绕组之间的多个间隙，其中，所述粘接材料设置在所述多个间隙内，所述填充物质设置在所述多个间隙中的每一个内，并粘接到所述粘接材料。
6.根据权利要求4所述的绝缘电机，进一步包括由所述定子腔的非填充区域限定的定子腔自由空间，其中，所述定子腔自由空间小于或等于１立方英寸。
7.根据权利要求4所述的绝缘电机，其中，所述粘接材料包括电绝缘的毡材料。
8.根据权利要求4所述的绝缘电机，其中，所述粘接材料包括芳纶纤维材料。
9.根据权利要求4所述的绝缘电机，其中，所述定子腔进一步包括位于定子铁芯外径和电机壳体之间的空间，所述粘接材料设置在所述定子腔内。
10.一种形成绝缘电机的方法，包括：
将第一定子绕组设置在定子铁芯内；
将第二定子绕组设置在所述定子铁芯内，其位于相邻第一定子绕组的圆周方向上，其中，在所述第一定子绕组和第二定子绕组之间设置间隙；
在所述间隙的至少一个部分内安装粘接材料；以及
将填充物质分配到所述间隙中，其中，所述填充物质粘接到所述粘接材料，以基本填满所述间隙。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在电机壳体内安装定子铁芯之前，将所述粘接材料安装在所述间隙的所述至少一个部分内。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，将填充物质分配到所述间隙中持续到出现小于１立方英寸的定子腔自由空间。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述粘接材料包括电绝缘的毡材料。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述粘接材料包括芳纶纤维材料。
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