CN109038901A - 耐高温绕组及其制作方法、电机与电器 - Google Patents
耐高温绕组及其制作方法、电机与电器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种耐高温绕组及其制作方法与电机,耐高温绕组的制作方法,包括如下步骤:采用耐高温的导线绕制成线圈,导线包括导电体和采用无机绝缘材料制作的绝缘表层;将绕制的线圈置于模具中;向模具中灌注耐高温无机绝缘材料制作的浆料,并使浆料与线圈固化成一体结构;打开模具,得到耐高温绕组。通过采用耐高温导线绕制成线圈,该导线的绝缘表层采用无机绝缘材料制作,从而使线圈可以承受300℃以上的高温环境;并且使用无机绝缘材料灌封、与线圈固化成一体,起固定、保护线圈作用,增强制作的绕组在300℃以上的高温环境下承受电流作用和力的作用。突破现有电机和电器采用高分子有机材料作绝缘、耐温难以达到300℃以上的局限。
Description
技术领域
本发明属于电机领域,更具体地说,是涉及一种耐高温绕组的制作方法、使用该方法制作的耐高温绕组、使用该耐高温绕组的电机及使用该耐高温绕组的电器。
背景技术
当前电机的耐温等级有Y、A、E、B、F、H、C,分别对应的最高使用温度为90℃、105℃、120℃、130℃、155℃、180℃、和180℃以上,共七个等级。一般来说,电机耐温越高,电机单位质量功率越大、综合性能越优,而电机耐温主要是受所使用的绝缘材料耐温性决定的。目前电机大多使用高分子有机材料作为电机的绝缘材料,只有极少高分子材料耐温性能可以达到C级,如双马树脂的玻璃态温度为220℃左右,温度再高时,双马树脂会软化,甚至碳化丧失绝缘功效。因而,当前电机的耐温性能较差,难以达到300℃以上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温绕组的制作方法,以解决现有技术中存在的电机耐温性能较差,难以达到300℃以上的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是提供一种耐高温绕组的制作方法,包括如下步骤:
采用耐高温的导线绕制成线圈,所述导线包括采用导电金属制作的导电体和采用无机绝缘材料制作的绝缘表层,所述绝缘表层包裹于所述导电体上;
设置模具,并将绕制的所述线圈置于所述模具中;
提供耐高温的无机绝缘材料,并制作成浆料;
向所述模具中灌注上述浆料,并使所述浆料与所述线圈固化成一体结构;
打开所述模具,得到耐高温绕组。
进一步地,所述无机绝缘材料为耐热水泥,所述耐热水泥制作的混凝土浆灌注于所述模具中,再凝固固化并与所述线圈成一体结构。
或者,所述无机绝缘材料为陶瓷,所述陶瓷制作的陶瓷泥浆灌注于所述模具中,经干燥后,再烧结固化并与所述线圈成一体结构。
进一步地,所述导线的制作步骤如下:
提供导电体;
采用热喷涂法、真空离子镀法或真空溅射法在所述导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,形成所述绝缘表层。
或者,所述导线的制作步骤如下:
提供导电体;
采用热喷涂法、真空离子镀法或真空溅射法在所述导电体表面覆上一层羟基磷灰石膜,形成所述绝缘表层。
或者,所述导线的制作步骤如下:
提供导电体,所述导电体表面包裹有金属铝层;
将所述导电体通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体,使所述导电体表面的所述金属铝层氧化成一层致密的三氧化二铝膜,形成所述绝缘表层。
进一步地,所述导电体为铜、银、铝、铜合金、银合金或铝合金制作成的条或丝。
进一步地,绕制所述线圈时,还包括步骤:
提供磁芯,将所述导线绕制于所述磁芯上。
本发明的另一目的在于提供耐高温绕组,使用如上所述的耐高温绕组的制作方法制作。
本发明的又一目的在于提供电机,包括如上所述的耐高温绕组。
本发明的再一目的在于提供电器,包括如上所述的耐高温绕组。
本发明提供的耐高温绕组及其制作方法、电机与电器的有益效果在于:与现有技术相比,本发明通过采用耐高温导线绕制成的线圈,而线圈的绝缘表层采用无机绝缘材料制作,从而使线圈可以承受300℃以上的高温环境;并且使用耐高温的无机绝缘材料灌封并与线圈固化成一体结构,以将线圈定形、固定,并保护线圈,同时可以承受300℃以上的高温环境,并且可以起到散热作用,从而使制作的绕组可以承受300℃以上的高温环境,实现耐高温;进而使用该耐高温绕组的定子、转子和电机也可以实现耐高温,突破现有电机和电器采用高分子有机材料作绝缘、耐温难以达到300℃以上的局限。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的耐高温绕组的制作方法的流程示意图。
图2为本发明实施例二提供的转子的结构示意图。
图3为本发明实施例三提供的转子的结构示意图。
图4为本发明实施例四提供的转子的结构示意图。
图5为本发明实施例五提供的定子的结构示意图。
图6为本发明实施例六提供的直线电机的结构示意图;
图7为沿图6中A-A的剖视结构示意图。
其中,图中各附图主要标记:
10-耐高温绕组;11-线圈;12-灌封实体;13-导磁芯;14-换向片;15-轴套;151-齿牙;21-转轴;22-机壳;121-动子安装孔;111-引线;33-动子支架。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一:
请参阅图1,现对本发明提供的耐高温绕组的制作方法进行说明。所述耐高温绕组的制作方法,包括如下步骤:
S1采用耐高温的导线绕制成线圈,所述导线包括采用导电金属制作的导电体和采用无机绝缘材料制作的绝缘表层,所述绝缘表层包裹于所述导电体上;
S2设置模具,并将绕制的所述线圈置于所述模具中;
S3提供耐高温的无机绝缘材料,并制作成浆料;
S4向所述模具中灌注上述浆料,并使所述浆料与所述线圈固化成一体结构;
S5打开所述模具,得到耐高温绕组。
本发明通过采用耐高温导线绕制成的线圈,而线圈的绝缘表层采用无机绝缘材料制作,从而使线圈可以承受300℃以上的高温环境;并且使用耐高温的无机绝缘材料灌封并与线圈固化成一体结构,以将线圈定形、固定,并保护线圈,同时可以承受300℃以上的高温环境,并且可以起到散热作用,从而使制作的绕组可以承受300℃以上的高温环境,实现耐高温,增强绕组在300℃以上的高温环境下承受电流作用和力的作用;进而使用该耐高温绕组的定子、转子和电机也可以实现耐高温。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的耐高温绕组的制作方法的一种具体实施方式,所述无机绝缘材料为耐热水泥,所述耐热水泥制作的混凝土浆灌注于所述模具中,再凝固固化并与所述线圈成一体结构。使用耐热水泥成本低,可以良好的实现耐高温的效果。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的耐高温绕组的制作方法的一种具体实施方式,所述无机绝缘材料为陶瓷,所述陶瓷制作的陶瓷泥浆灌注于所述模具中,经干燥后,再烧结固化并与所述线圈成一体结构。使用陶瓷泥浆灌封,干燥后进行高温烧结成型,从而可以更好的形成一体化结构,以增加强度,更好的保护线圈,增强制作的绕组的强度,增强绕组在300℃以上的高温环境下承受电流作用和力的作用。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的耐高温绕组的制作方法的一种具体实施方式,所述导线的制作步骤如下:
提供导电体;
采用热喷涂法、真空离子镀法或真空溅射法在所述导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,形成所述绝缘表层。该方法可以使导线的绝缘表层为陶瓷层,以更承受高温环境。采用热喷涂、真空离子镀、真空溅射等方法,在导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,如覆上一层二氧化锆、三氧化二铝等作为绝缘表层。二氧化锆可耐2200℃的高温。三氧化二铝可耐2050℃的高温,以便导线可以实现耐高温。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的耐高温绕组的制作方法的一种具体实施方式,所述导线的制作步骤如下:
提供导电体;
采用热喷涂法、真空离子镀法或真空溅射法在所述导电体表面覆上一层羟基磷灰石膜,形成所述绝缘表层。使用羟基磷灰石制作绝缘表层,可以耐1000℃的高温。并且超长羟基磷灰石纳米线材具有很高韧性,可以方便制成高韧性的薄膜,能包覆于导电体上,制造耐高温的导线。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的耐高温绕组的制作方法的一种具体实施方式,所述导线的制作步骤如下:
提供导电体,所述导电体表面包裹有金属铝层;
将所述导电体通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体,使所述导电体表面的所述金属铝层氧化成一层致密的三氧化二铝膜,形成所述绝缘表层。导电体表面包裹有金属铝层,则在表面氧化时,会形成三氧化二铝膜,该三氧化二铝膜形成绝缘表层。导线可以采用铝线、钛铝合金线、稀土铝合金线、铝包铜线、铝包银线等线材制作,将该线材通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体时,该线材表面的铝会快速氧化成一层致密的三氧化二铝膜,该三氧化二铝膜好为导线的绝缘表层。
进一步地,导电体可以为铜、银、铝等金属制作成条或丝。也可以为铜合金、银合金、或铝合金等金属制作成条或丝。以便实现导电。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的耐高温绕组的制作方法的一种具体实施方式,绕制所述线圈时,还包括步骤:提供磁芯,将所述导线绕制于所述磁芯上。设置磁芯,以方便绕制线圈,同时可以起到支撑线圈11,并增强电磁性能的作用。
本发明实施例还公开了一种耐高温绕组使用上述耐高温绕组的制作方法制作。该耐高温绕组可以实现承受300℃以上的高温环境,实现耐高温,增强绕组在300℃以上的高温环境下承受电流作用和力的作用,突破现有电机和电器采用高分子有机材料作绝缘、耐温难以达到300℃以上的局限。
实施例二:
请一并参阅图2,现对本发明提供的转子进行说明。所述转子,包括转轴21和安装于所述转轴21上的耐高温绕组10。该耐高温绕组10使用上述耐高温绕组的制作方法制作。
所述耐高温绕组10,包括线圈11和灌封实体12,通过灌封实体12来支撑与固定住线圈11。线圈11采用耐高温导线绕制而成,导线包括导电体和绝缘表层,绝缘表层包裹于导电体上;导电体采用导电金属制作,以便良好地进行导电;绝缘表层采用无机绝缘材料制作,以便绝缘,同时实现耐高温。灌封实体12采用无机绝缘材料固化成型,以便可以承受高温环境同时实现绝缘;在制作时,可以使用模具,将线圈11置于模具中,并灌封无机绝缘材料到模具中,然后固化成型,以便无机绝缘材料填充至线圈11中,并使线圈11与灌封实体12形成一体结构,从而使灌封实体12支撑住线圈11,同时可以对线圈11散热,并保护线圈11。
本发明提供的耐高温绕组10,与现有技术相比,通过采用耐高温导线绕制成的线圈11,而线圈11的绝缘表层采用无机绝缘材料制作,从而使线圈11可以承受300℃以上的高温环境;并且使用无机绝缘材料灌封固化成型灌封实体12来支撑线圈11,以将线圈11固定,保护线圈11,同时可以承受300℃以上的高温环境,并且可以起到散热作用,从而使制作的绕组可以承受300℃以上的高温环境,实现耐高温。
本发明的转子使用上述耐高温绕组10的转子,而转轴21一般使用金属材料制作,从而可以承受300℃以上的高温环境中,实现耐高温。
进一步地,请参阅图2,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,灌封实体12包裹线圈11。即在使用无机绝缘材料灌封制作灌封实体12时,使无机绝缘材料包裹线圈11,进而在固化成型时,使灌封实体12包裹住线圈11,以更好的保护线圈11。
进一步地,灌封实体12为采用耐热水浆料灌封凝固成型,即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为耐热水浆料。使用耐热水泥成本低,可以良好的实现耐高温的效果。
进一步地,在另一些实施例中,灌封实体12为采用陶瓷泥浆灌封干燥后烧结成型。即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为陶瓷。使用陶瓷泥浆灌封,干燥后右以进行高温烧结成型,从而可以更好的形成一体化结构,以增加强度,更好的保护线圈11。
进一步地,导电体可以为铜、银、铝等金属制作成条或丝。也可以为铜合金、银合金、或铝合金等金属制作成条或丝。以便实现导电。
进一步地,请参阅图2,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,导线的绝缘表层为羟基磷灰石层。使用羟基磷灰石制作绝缘表层,可以耐1000℃的高温。并且超长羟基磷灰石纳米线材具有很高韧性,可以方便制成高韧性的薄膜,能包覆于导电体上,制造耐高温的导线。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层为陶瓷层,以更承受高温环境。如采用热喷涂、真空离子镀、真空溅射等方法,在导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,如覆上一层二氧化锆、三氧化二铝等作为绝缘表层。二氧化锆可耐2200℃的高温。三氧化二铝可耐2050℃的高温。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层采用设于导电体上的铝层经氧化而成。如导线采用铝线、钛铝合金线、稀土铝合金线、铝包铜线、铝包银线等线材制作,将该线材通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体时,该线材表面的铝会快速氧化成一层致密的三氧化二铝膜,该三氧化二铝膜好为导线的绝缘表层。
进一步地,请参阅图2,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,所述耐高温绕组10还包括由若干硅钢片层叠设置的导磁芯13,线圈11绕制于导磁芯13上。设置导磁芯13,以方便绕制线圈11,同时可以起到支撑线圈11,并增强电磁性能的作用。
本发明的转子在制作时,可以将线圈11绕制于导磁芯13上后,再安装在转轴21上,然后放置于相应模具中,并灌封无机绝缘材料,然后固化成型。当然,另一些实施例中,也可以在将线圈11绕制于导磁芯13上后,放置于相应模具中,并灌封无机绝缘材料,然后固化成型耐高温绕组10,然后固定在转轴21上,以形成转子。使用该转子的电机,可以实现耐温度。
实施例三:
请参阅图3,本实施例的转子与实施例二的转子的区别为:
本实施例的转子为盘式转子。所述转子包括转轴21和安装于所述转轴21上的耐高温绕组10。所述耐高温绕组10,包括线圈11和灌封实体12,通过灌封实体12来支撑与固定住线圈11。线圈11采用耐高温导线绕制而成,导线包括导电体和绝缘表层,绝缘表层包裹于导电体上;导电体采用导电金属制作,以便良好地进行导电;绝缘表层采用无机绝缘材料制作,以便绝缘,同时实现耐高温。灌封实体12采用无机绝缘材料固化成型,以便可以承受高温环境同时实现绝缘;在制作时,可以使用模具,将线圈11置于模具中,并灌封无机绝缘材料到模具中,然后固化成型,以便无机绝缘材料填充至线圈11中,并使线圈11与灌封实体12形成一体结构,从而使灌封实体12支撑住线圈11,同时可以对线圈11散热,并保护线圈11。
进一步地,请参阅图3,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,灌封实体12包裹线圈11。即在使用无机绝缘材料灌封制作灌封实体12时,使无机绝缘材料包裹线圈11,进而在固化成型时,使灌封实体12包裹住线圈11,以更好的保护线圈11。
进一步地,灌封实体12为采用耐热水泥灌封凝固成型,即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为耐热水泥制作的混凝土浆。使用耐热水泥成本低,可以良好的实现耐高温的效果。
进一步地,在另一些实施例中,灌封实体12为采用陶瓷泥浆灌封干燥后烧结成型。即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为陶瓷泥浆。使用陶瓷泥浆灌封,干燥后右以进行高温烧结成型,从而可以更好的形成一体化结构,以增加强度,更好的保护线圈11。
进一步地,导电体可以为铜、银、铝等金属制作成条或丝。也可以为铜合金、银合金、或铝合金等金属制作成条或丝。以便实现导电。
进一步地,请参阅图3,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,导线的绝缘表层为羟基磷灰石层。使用羟基磷灰石制作绝缘表层,可以耐1000℃的高温。并且超长羟基磷灰石纳米线材具有很高韧性,可以方便制成高韧性的薄膜,能包覆于导电体上,制造耐高温的导线。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层为陶瓷层,以更承受高温环境。如采用热喷涂、真空离子镀、真空溅射等方法,在导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,如覆上一层二氧化锆、三氧化二铝等作为绝缘表层。二氧化锆可耐2200℃的高温。三氧化二铝可耐2050℃的高温。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层采用设于导电体上的铝层经氧化而成。如导线采用铝线、钛铝合金线、稀土铝合金线、铝包铜线、铝包银线等线材制作,将该线材通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体时,该线材表面的铝会快速氧化成一层致密的三氧化二铝膜,该三氧化二铝膜好为导线的绝缘表层。
进一步地,请参阅图3,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,所述耐高温绕组10还包括轴套15,灌封实体12安装在轴套15上,轴套15安装在转轴21上。设置轴套15,以方便将灌封实体12安装在转轴21上。当然,另一些实施例中,也可以将灌封实体12直接制作在转轴21上。
进一步地,轴套15上凸设有齿牙151,齿牙151伸入灌封实体12中,以便轴套15与灌封实体12更好的固定成一体,提高强度。
进一步地,请参阅图3,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,所述耐高温绕组10还包括换向片14,换向片14安装在灌封实体12上,线圈11与换向片14电性相连。
本发明的转子在制作时,可以将线圈11、换向片14和轴套15安装在模具中,并灌封无机绝缘材料,然后固化成型。再将轴套15安装在转轴21上,以形成转子。使用该转子的电机,可以实现耐温度。
本实施例的转子的其它结构与实施例二的转子的其它结构相同,在此不再赘述。
实施例四:
请参阅图4,本实施例的转子与实施例三的转子的区别为:
本实施例的转子为空芯杯转子。所述转子包括转轴21和安装于所述转轴21上的耐高温绕组10。所述耐高温绕组10,包括线圈11和灌封实体12,通过灌封实体12来支撑与固定住线圈11。线圈11呈空芯杯状,线圈11采用耐高温导线绕制而成,导线包括导电体和绝缘表层,绝缘表层包裹于导电体上;导电体采用导电金属制作,以便良好地进行导电;绝缘表层采用无机绝缘材料制作,以便绝缘,同时实现耐高温。灌封实体12采用无机绝缘材料固化成型,以便可以承受高温环境同时实现绝缘;在制作时,可以使用模具,将线圈11置于模具中,并灌封无机绝缘材料到模具中,然后固化成型,以便无机绝缘材料填充至线圈11中,并使线圈11与灌封实体12形成一体结构,从而使灌封实体12支撑住线圈11,同时可以对线圈11散热,并保护线圈11。
进一步地,请参阅图4,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,灌封实体12包裹线圈11。即在使用无机绝缘材料灌封制作灌封实体12时,使无机绝缘材料包裹线圈11,进而在固化成型时,使灌封实体12包裹住线圈11,以更好的保护线圈11。
进一步地,灌封实体12为采用耐热水泥制作的混凝土浆灌封凝固成型,即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为耐热水泥。使用耐热水泥成本低,可以良好的实现耐高温的效果。
进一步地,在另一些实施例中,灌封实体12为采用陶瓷泥浆灌封干燥后烧结成型。即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为陶瓷泥浆。使用陶瓷泥浆灌封,干燥后右以进行高温烧结成型,从而可以更好的形成一体化结构,以增加强度,更好的保护线圈11。
进一步地,导电体可以为铜、银、铝等金属制作成条或丝。也可以为铜合金、银合金、或铝合金等金属制作成条或丝。以便实现导电。
进一步地,请参阅图4,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,导线的绝缘表层为羟基磷灰石层。使用羟基磷灰石制作绝缘表层,可以耐1000℃的高温。并且超长羟基磷灰石纳米线材具有很高韧性,可以方便制成高韧性的薄膜,能包覆于导电体上,制造耐高温的导线。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层为陶瓷层,以更承受高温环境。如采用热喷涂、真空离子镀、真空溅射等方法,在导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,如覆上一层二氧化锆、三氧化二铝等作为绝缘表层。二氧化锆可耐2200℃的高温。三氧化二铝可耐2050℃的高温。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层采用设于导电体上的铝层经氧化而成。如导线采用铝线、钛铝合金线、稀土铝合金线、铝包铜线、铝包银线等线材制作,将该线材通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体时,该线材表面的铝会快速氧化成一层致密的三氧化二铝膜,该三氧化二铝膜好为导线的绝缘表层。
进一步地,请参阅图4,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,所述耐高温绕组10还包括轴套15,灌封实体12安装在轴套15上,轴套15安装在转轴21上。设置轴套15,以方便将灌封实体12安装在转轴21上。当然,另一些实施例中,也可以将灌封实体12直接制作在转轴21上。
进一步地,轴套15上凸设有齿牙151,齿牙151伸入灌封实体12中,以便轴套15与灌封实体12更好的固定成一体,提高强度。
进一步地,请参阅图4,作为本发明提供的转子的一种具体实施方式,所述耐高温绕组10还包括换向片14,换向片14安装在灌封实体12上,线圈11与换向片14电性相连。
本发明的转子在制作时,可以将线圈11、换向片14和轴套15安装在模具中,并灌封无机绝缘材料,然后固化成型。再将轴套15安装在转轴21上,以形成转子。使用该转子的电机,可以实现耐温度。
本实施例的转子的其它结构与实施例三的转子的其它结构相同,在此不再赘述。
实施例五:
请一并参阅图5,现对本发明提供的定子进行说明。所述定子,包括机壳22和安装于所述机壳22中的耐高温绕组10。
所述耐高温绕组10,包括线圈11和灌封实体12,通过灌封实体12来支撑与固定住线圈11。线圈11采用耐高温导线绕制而成,导线包括导电体和绝缘表层,绝缘表层包裹于导电体上;导电体采用导电金属制作,以便良好地进行导电;绝缘表层采用无机绝缘材料制作,以便绝缘,同时实现耐高温。灌封实体12采用无机绝缘材料固化成型,以便可以承受高温环境同时实现绝缘;在制作时,可以使用模具,将线圈11置于模具中,并灌封无机绝缘材料到模具中,然后固化成型,以便无机绝缘材料填充至线圈11中,并使线圈11与灌封实体12形成一体结构,从而使灌封实体12支撑住线圈11,同时可以对线圈11散热,并保护线圈11。
本发明提供的耐高温绕组10,与现有技术相比,通过采用耐高温导线绕制成的线圈11,而线圈11的绝缘表层采用无机绝缘材料制作,从而使线圈11可以承受300℃以上的高温环境;并且使用无机绝缘材料灌封固化成型灌封实体12来支撑线圈11,以将线圈11固定,保护线圈11,同时可以承受300℃以上的高温环境,并且可以起到散热作用,从而使制作的绕组可以承受300℃以上的高温环境,实现耐高温。
本发明的定子使用上述耐高温绕组10的定子,而机壳22可以使用金属材料或其它耐高温材料制作,从而可以承受300℃以上的高温环境中,实现耐高温。
进一步地,请参阅图5,作为本发明提供的定子的一种具体实施方式,灌封实体12包裹线圈11。即在使用无机绝缘材料灌封制作灌封实体12时,使无机绝缘材料包裹线圈11,进而在固化成型时,使灌封实体12包裹住线圈11,以更好的保护线圈11。
进一步地,灌封实体12为采用耐热水泥制作的混凝土浆灌封凝固成型,即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为耐热水泥。使用耐热水泥成本低,可以良好的实现耐高温的效果。
进一步地,在另一些实施例中,灌封实体12为采用陶瓷泥浆灌封干燥后烧结成型。即制作灌封实体12时的无机绝缘材料为陶瓷泥浆。使用陶瓷泥浆灌封,干燥后右以进行高温烧结成型,从而可以更好的形成一体化结构,以增加强度,更好的保护线圈11。
进一步地,导电体可以为铜、银、铝等金属制作成条或丝。也可以为铜合金、银合金、或铝合金等金属制作成条或丝。以便实现导电。
进一步地,请参阅图5,作为本发明提供的定子的一种具体实施方式,导线的绝缘表层为羟基磷灰石层。使用羟基磷灰石制作绝缘表层,可以耐1000℃的高温。并且超长羟基磷灰石纳米线材具有很高韧性,可以方便制成高韧性的薄膜,能包覆于导电体上,制造耐高温的导线。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层为陶瓷层,以更承受高温环境。如采用热喷涂、真空离子镀、真空溅射等方法,在导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,如覆上一层二氧化锆、三氧化二铝等作为绝缘表层。二氧化锆可耐2200℃的高温。三氧化二铝可耐2050℃的高温。
进一步地,在另一些实施例中,导线的绝缘表层采用设于导电体上的铝层经氧化而成。如导线采用铝线、钛铝合金线、稀土铝合金线、铝包铜线、铝包银线等线材制作,将该线材通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体时,该线材表面的铝会快速氧化成一层致密的三氧化二铝膜,该三氧化二铝膜好为导线的绝缘表层。
进一步地,请参阅图5,作为本发明提供的定子的一种具体实施方式,所述耐高温绕组10还包括由若干硅钢片层叠设置的导磁芯13,线圈11绕制于导磁芯13上。设置导磁芯13,以方便绕制线圈11,同时可以起到支撑线圈11,并增强电磁性能的作用。
本发明的定子在制作时,可以将线圈11绕制于导磁芯13上后,再安装在机壳22中,然后放置于相应模具上,并灌封无机绝缘材料,然后固化成型。当然,另一些实施例中,也可以在将线圈11绕制于导磁芯13上后,放置于相应模具中,并灌封无机绝缘材料,然后固化成型耐高温绕组10,然后固定在机壳22中,以形成定子。使用该定子的电机,可以实现耐温度。
实施例六:
请参阅图6和图7,本发明还公开了一种直线电机,所述直线电机包括动子支架33和安装在动子支架中的绕组,绕组的引线111引出动子支架33。该绕组为上述耐高温绕组10。进一步地,耐高温绕组10的灌封实体12中开设有动子安装孔121,以便安装固定。
本发明实施例还公开了一种电机,请一并参阅图2和图5,该电机使用了上述耐高温绕组10。具体地,可以是电机的定子使用了上述耐高温绕组10;也可以是电机的转子使用了上述耐高温绕组10;还可以是电机的转子和定子同时使用了上述耐高温绕组10,即该电机的绕组为上述耐高温绕组10,从而使该电机可以实现耐高温。
本发明实施例还公开了一种电器,该电器使用了上述耐高温绕组。从而该电器可以承受高温环境。该耐高温绕组可以是电器中变压器的绕组,也可以是电器中电机的绕组。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.耐高温绕组的制作方法,其特征在于,包括如下步骤:
采用耐高温的导线绕制成线圈,所述导线包括采用导电金属制作的导电体和采用无机绝缘材料制作的绝缘表层,所述绝缘表层包裹于所述导电体上;
设置模具,并将绕制的所述线圈置于所述模具中;
提供耐高温的无机绝缘材料,并制作成浆料;
向所述模具中灌注上述浆料,并使所述浆料与所述线圈固化成一体结构;
打开所述模具,得到耐高温绕组。
2.如权利要求1所述的耐高温绕组的制作方法,其特征在于:所述无机绝缘材料为耐热水泥,所述耐热水泥制作的混凝土浆灌注于所述模具中,再凝固固化并与所述线圈成一体结构。
3.如权利要求1所述的耐高温绕组的制作方法,其特征在于:所述无机绝缘材料为陶瓷,所述陶瓷制作的陶瓷泥浆灌注于所述模具中,经干燥后,再烧结固化并与所述线圈成一体结构。
4.如权利要求1所述的耐高温绕组的制作方法,其特征在于:所述导线的制作步骤如下:
提供导电体;
采用热喷涂法、真空离子镀法或真空溅射法在所述导电体表面覆上一层致密的陶瓷膜,形成所述绝缘表层。
5.如权利要求1所述的耐高温绕组的制作方法,其特征在于:所述导线的制作步骤如下:
提供导电体;
采用热喷涂法、真空离子镀法或真空溅射法在所述导电体表面覆上一层羟基磷灰石膜,形成所述绝缘表层。
6.如权利要求1所述的耐高温绕组的制作方法,其特征在于:所述导线的制作步骤如下:
提供导电体,所述导电体表面包裹有金属铝层;
将所述导电体通过高活性、高含氧的气体,或者高活性、高含氧的等离子体,或者高活性、高含氧的液体,使所述导电体表面的所述金属铝层氧化成一层致密的三氧化二铝膜,形成所述绝缘表层。
7.如权利要求6所述的耐高温绕组的制作方法,其特征在于:所述导电体为铜、银、铝、铜合金、银合金或铝合金制作成的条或丝。
8.耐高温绕组,其特征在于:使用如权利要求1-8任一项所述的耐高温绕组的制作方法制作。
9.电机,其特征在于:包括如权利要求9所述的耐高温绕组。
10.电器,其特征在于:包括如权利要求9所述的耐高温绕组。
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