CN106357034A - 一种用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，包括：定子绕组和定子铁芯；其中，所述定子绕组包括若干个电磁线；若干个所述电磁线嵌设于所述定子铁芯的槽内，其中，所述槽内设置有绝缘层，所述绝缘层将若干个所述电磁线分成第一层电磁线和第二层电磁线，各个所述第一层电磁线之间和各个所述第二层电磁线之间均填充有绝缘浸渍漆；所述绝缘浸渍漆由聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆组成。本发明的永磁同步电机定子，提高了适应高频尖峰电压冲击的能力，并且提高了绝缘性能。

Description

一种用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子
技术领域
本发明涉及永磁同步电机定子领域，尤其涉及一种用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子。
背景技术
电机本体、控制器、供电电缆等一起组成电机系统。变频电源输出的PWM脉冲电压，经过连接电机与电机控制器的长电缆后，在每个脉冲的上升沿和下降沿均会产生较高的尖峰电压，电机定子绝缘承受着高频正负尖峰电压的冲击，容易引起局部放电造成绕组击穿。为了降低尖峰电压对电机定子绕组绝缘的冲击，可在电机端增加正弦波滤波器、电抗器等改善电压波形的设备。但在严格的安装空间限制条件下，该措施无法实施。因此，在无法改善电机输入电压波形的前提下，必须制定优良的定子绝缘系统方案，从而提高绕组绝缘结构耐电晕(局部放电)能力，改善电机绝缘性能，提高电机定子的绝缘可靠性。
发明内容
本发明解决的技术问题是：相比于现有技术，提供了一种用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，提高了适应高频尖峰电压冲击的能力，并且提高了绝缘性能。
本发明目的通过以下技术方案予以实现：一种用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，包括：定子绕组和定子铁芯；其中，所述定子绕组包括若干个电磁线；若干个所述电磁线嵌设于所述定子铁芯的槽内，其中，所述槽内设置有绝缘层，所述绝缘层将若干个所述电磁线分成第一层电磁线和第二层电磁线，各个所述第一层电磁线之间和各个所述第二层电磁线之间均填充有绝缘浸渍漆；所述绝缘浸渍漆由聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆组成。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，还包括：定子引线；其中，所述定子绕组包括绕组输出端与绕组非输出端；所述绕组输出端与所述定子引线焊接，并对焊接点利用绝缘材料绑扎缠绕。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，通过真空浇注或真空压力将所述绝缘浸渍漆中的聚酰亚胺浸渍漆填充至各个所述第一层电磁线之间，等待聚酰亚胺浸渍漆固化后，再将所述绝缘浸渍漆中的聚酯亚胺浸渍树脂通过真空浇注或真空压力浸漆填充至各个所述第一层电磁线之间。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，通过真空浇注或真空压力将所述绝缘浸渍漆中的聚酰亚胺浸渍漆填充至各个所述第二层电磁线之间，等待聚酰亚胺浸渍漆固化后，再将所述绝缘浸渍漆中的聚酯亚胺浸渍树脂通过真空浇注或真空压力浸漆填充至各个所述第二层电磁线之间。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，所述绝缘层的厚度为0.2mm～0.25mm，所述绝缘层的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，还包括：槽楔；其中，所述槽楔设置于所述槽的槽口，用于密封住所述槽口。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，所述电磁线的漆膜为聚酰亚胺电磁线漆膜。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，所述绕组输出端的长度范围为19mm～22mm，所述绕组非输出端的长度范围为14mm～16mm。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，所述槽的内表面设置有第二绝缘层，所述第二绝缘层的厚度为0.2mm～0.25mm，所述第二绝缘层的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。
上述用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，所述槽楔的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)本发明的聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆两种材料配合使用，具备优异的电气性能、机械性能、耐热性能、耐潮性能和耐辐射性能，并且通过先在各个第一层电磁线之间和在各个第二层电磁线之间填充聚酰亚胺浸渍漆，再填充聚酯亚胺浸渍树脂，通过填充顺序提高了电机适应高频尖峰电压冲击的能力。
(2)本发明通过第二绝缘层、绝缘浸渍漆和绝缘层提高了电机适应高频尖峰电压冲击的能力；
(3)本发明的永磁同步电机定子通过绝缘浸渍漆在解决了现有技术问题中不用安装正弦波滤波器、电抗器等改善电压波形的设备的前提下使得定子不适应高频尖峰电压冲击的能力的问题，并且由聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆组成绝缘浸渍漆，使得具备优异的电气性能、机械性能、耐热性能、耐潮性能和耐辐射性能；
(4)本发明通过控制绕组输出端和绕组非输出端的长度，在充分利用电机空间的同时，避免过多绕组端部整形导致电机相邻相间绝缘薄弱，影响电机长期使用的可靠性。
附图说明
图1示出了本发明的实施例提供的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子的结构示意图；
图2示出了本发明的实施例提供的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子的又一结构示意图；
图3示出了本发明的实施例提供的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子中，绕组输出端与定子引线相连接的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
图1示出了本发明的实施例提供的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子的结构示意图。图2示出了本发明的实施例提供的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子的又一结构示意图。如图1和图2所示，用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子包括定子绕组7和定子铁芯8。其中，
定子绕组7包括若干个电磁线6。具体的，若干个电磁线6组成了定子绕组7，电磁线6包括金属线和漆膜，漆膜涂覆在金属线的外表面，漆膜对金属线起到绝缘的作用，金属线一般选择为铜线。
若干个电磁线6嵌设于定子铁芯8的槽81内，其中，槽81内设置有绝缘层3，绝缘层3将若干个所述电磁线6分成第一层电磁线61和第二层电磁线62，各个第一层电磁线61之间填充有第一绝缘浸渍漆51，各个第二层电磁线62之间填充有第二绝缘浸渍漆52。具体的，若干个电磁线6沿着定子铁芯8的槽81围绕定子铁芯8缠绕，绝缘层3将槽81分成两个空间，从而也将若干个电磁线6分成第一层电磁线61和第二层电磁线62，第一层电磁线61位于第一空间，第二层电磁线62位于第二空间，将绝缘浸渍漆5填充至各个第一层电磁线61之间的空隙，将绝缘浸渍漆5填充至各个第二层电磁线62之间的空隙，绝缘浸渍漆5提高了绝缘性能。
绝缘浸渍漆5由聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆组成。具体的，聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆两种材料配合使用，具备优异的电气性能、机械性能、耐热性能、耐潮性能和耐辐射性能。具体的，聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆的比例为1：5，通过比例确定的聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆更加提高了优异的电气性能、机械性能、耐热性能、耐潮性能和耐辐射性能。
本实施例的永磁同步电机定子通过绝缘浸渍漆在解决了现有技术问题中不用安装正弦波滤波器、电抗器等改善电压波形的设备的前提下使得定子不适应高频尖峰电压冲击的能力的问题，并且由聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆组成绝缘浸渍漆，使得具备优异的电气性能、机械性能、耐热性能、耐潮性能和耐辐射性能。
上述实施例中，用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子还包括定子引线11。具体的，定子引线11为耐高温的引线，其中，
定子绕组7包括绕组输出端9与绕组非输出端10。
如图3所示，绕组输出端9与定子引线11焊接，并对焊接点利用绝缘材料绑扎缠绕。从而有力的保护了焊接点。绕组非输出端10不焊接引线。
上述实施例中，通过真空浇注或真空压力将绝缘浸渍漆5填充至各个第一层电磁线61之间和各个第二层电磁线62之间。具体的，把绝缘浸渍漆5中的聚酰亚胺浸渍漆通过真空浇注或真空压力充分渗透到各个第一层电磁线61之间和各个第二层电磁线62之间，等待一段时间后，聚酰亚胺浸渍漆会聚合固化，由于固化使得体积变小，从而在各个第一层电磁线61之间和各个第二层电磁线62之间会出现空隙，再将绝缘浸渍漆5中的聚酯亚胺浸渍树脂通过真空浇注或真空压力填充至各个第一层电磁线61之间和各个第二层电磁线62之间出现的空隙内。通过真空浇注或真空压力浸漆的方法，最大限度消除定子内部的空隙，使得绝缘浸渍漆5渗透到每一个微小空隙，提高绝缘整体性。通过绝缘浸渍漆5的两种材料和两种材料的填充顺序提高了电机适应高频尖峰电压冲击的能力。
上述实施例中，绝缘层3的厚度为0.2mm～0.25mm，绝缘层3的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。绝缘层3的厚度范围能够在槽81的有限空间内满足绕组层间绝缘性能要求。绝缘层3的材料选择H级以上的聚酰亚胺材料，也大大提高了绝缘性能。
上述实施例中，电磁线6的漆膜为聚酰亚胺电磁线漆膜。聚酰亚胺电磁线漆膜有优异的耐热、电气绝缘、机械和浸渍性能。并且保证了在高温220℃状态下，漆包线漆膜最小击穿电压(有效值)不小于3600V。具体的，电磁线6的直径为0.7mm，则电磁线漆膜厚度控制在0.065mm～0.077mm之间，从而在节省电磁线漆膜的基础上，保证了漆包线漆膜最小击穿电压(有效值)不小于3600V。
上述实施例中，绕组输出端9的长度范围为19mm～22mm，绕组非输出端10的长度范围为14mm～16mm。通过控制绕组输出端和绕组非输出端的长度，在充分利用空间，保证电机体积小的同时，避免过多绕组端部整形导致电机相邻相间绝缘薄弱，影响电机长期使用的可靠性。
上述实施例中，槽81的外表面设置有第二绝缘层4，第二绝缘层4的厚度为0.2mm～0.25mm，第二绝缘层4的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。本实施例中第二绝缘层4的材料采用H级以上的聚酰亚胺材料，具有优异的耐热、电气绝缘、机械和浸渍性能。
上述实施例中，槽楔1的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。本实施例中槽楔1的材料采用H级以上的聚酰亚胺材料，具有优异的耐热、电气绝缘、机械和浸渍性能。
本发明通过第二绝缘层、绝缘浸渍漆和绝缘层提高了电机适应高频尖峰电压冲击的能力；并且通过控制绕组输出端和绕组非输出端的长度，在充分利用空间，保证电机体积小的同时，避免了过多绕组端部整形导致电机相邻相间绝缘薄弱，影响电机长期使用的可靠性；本发明的永磁同步电机定子通过绝缘浸渍漆在解决了现有技术问题中不用安装正弦波滤波器、电抗器等改善电压波形的设备的前提下使得定子不适应高频尖峰电压冲击的能力的问题，并且由聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆组成绝缘浸渍漆，使得具备优异的电气性能、机械性能、耐热性能、耐潮性能和耐辐射性能。
以上所述的实施例只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于包括：定子绕组(7)和定子铁芯(8)；其中，
所述定子绕组(7)包括若干个电磁线(6)；
若干个所述电磁线(6)嵌设于所述定子铁芯(8)的槽(81)内，其中，所述槽(81)内设置有绝缘层(3)，所述绝缘层(3)将若干个所述电磁线(6)分成第一层电磁线(61)和第二层电磁线(62)，各个所述第一层电磁线(61)之间和各个所述第二层电磁线(62)之间均填充有绝缘浸渍漆(5)；
所述绝缘浸渍漆(5)由聚酯亚胺浸渍树脂和聚酰亚胺浸渍漆组成。
2.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于，还包括：定子引线(11)；其中，
所述定子绕组(7)包括绕组输出端(9)与绕组非输出端(10)；
所述绕组输出端(9)与所述定子引线(11)焊接，并对焊接点利用绝缘材料绑扎缠绕。
3.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于：通过真空浇注或真空压力将所述绝缘浸渍漆(5)中的聚酰亚胺浸渍漆填充至各个所述第一层电磁线(61)之间，等待聚酰亚胺浸渍漆固化后，再将所述绝缘浸渍漆(5)中的聚酯亚胺浸渍树脂通过真空浇注或真空压力浸漆填充至各个所述第一层电磁线(61)之间。
4.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于：通过真空浇注或真空压力将所述绝缘浸渍漆(5)中的聚酰亚胺浸渍漆填充至各个所述第二层电磁线(62)之间，等待聚酰亚胺浸渍漆固化后，再将所述绝缘浸渍漆(5)中的聚酯亚胺浸渍树脂通过真空浇注或真空压力浸漆填充至各个所述第二层电磁线(62)之间。
5.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于：所述绝缘层(3)的厚度为0.2mm～0.25mm，所述绝缘层(3)的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。
6.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于，还包括：槽楔(1)；其中，所述槽楔(1)设置于所述槽(81)的槽口，用于密封住所述槽口。
7.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于，所述电磁线(6)的漆膜为聚酰亚胺电磁线漆膜。
8.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于：所述绕组输出端(9)的长度范围为19mm～22mm，所述绕组非输出端(10)的长度范围为14mm～16mm。
9.根据权利要求1所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于：所述槽(81)的内表面设置有第二绝缘层(4)，所述第二绝缘层(4)的厚度为0.2mm～0.25mm，所述第二绝缘层(4)的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。
10.根据权利要求5所述的用于长电缆驱动的永磁同步电机的定子，其特征在于：所述槽楔(1)的材料为H级以上的聚酰亚胺材料。
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