CN113424403A - 绕组、转子以及电动马达 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及至少一个导体元件的绕组，其中，所述绕组至少局部地被浇铸材料包围，并且所述导体元件具有位于内部的导体材料以及具有用于绝缘的第一包覆层和第二包覆层，其中，第二包覆层由与第一包覆层的材质不同的材质制成，并且所述导体元件具有至少一个第三包覆层，其中，第三包覆层的延展性高于所述浇铸材料的延展性。

Description

绕组、转子以及电动马达
技术领域
本发明涉及一种导体元件的绕组、一种用于电机的转子以及一种电机。
背景技术
所述类型的绕组通常由漆包线形成或制成。在这里大多涉及铜线，所述铜线在制造时以电绝缘的漆层覆盖。为了制造这样的绕组、例如电机的转子绕组，存在最不同的绕线技术。通常，例如为了提高转速稳定性，所述绕组以合适的浇铸材料进行浇铸。在当前情况下，大的挑战尤其是在于，实现尽可能高的填充密度或者说槽填充系数，以便因此提高马达的效率。为此，例如提出滑动优化的漆包线，例如参见DE102010039168A1。EP2782103A1明确地适合于改善在浇铸材料和漆包线之间的附着性，其中，为此在漆包线的绝缘部和浇铸材料之间设置附着层。尽管如此，现今在实际中仍已附加地证实在绝缘部中可能产生尤其是也通过高转速引起的裂纹的问题。这些裂纹尤其是当其挺进到线股时对于运行行为可以是非常有问题的。
发明内容
因此，本发明的任务是，给出一种绕组、一种转子以及一种电机，它们在裂纹延伸方面非常稳健，或者说能够尽可能抑制或防止例如在绕组的浇铸材料内的裂纹扩展。
该任务通过根据权利要求1所述的绕组，通过根据权利要求10所述的转子以及通过根据权利要求11所述的电动马达来解决。其他的优点和特征从从属权利要求以及说明书和所附的附图中得出。
根据本发明，至少一个导体元件的绕组至少局部地被浇铸材料包围，其中，所述导体元件具有位于内部的导体材料，并且所述导体元件具有用于绝缘的、尤其是用于电绝缘的第一包覆层和第二包覆层，其中，所述第二包覆层由与第一包覆层的材质不同的材质制成，并且所述导体元件具有至少一个第三包覆层，其中，第三包覆层的延展性高于所述浇铸材料的延展性。有利地，这样的多层的设计方案能够实现，尤其是可以更好地吸收或停止或转移在浇铸材料中出现的裂纹，从而确保的是，始终确保足够的绝缘效果。包覆层尤其是涉及绝缘层。换句话说，即使在浇铸材料中可能产生裂纹或类似物的情况下，引导电流的导体也始终借助剩余层厚度绝缘或者说保护。第三包覆层能够有利地通过其延展性来防止裂纹扩展或者说停止裂纹延伸。根据一种实施方式，导体元件尤其是涉及在横截面中为圆的、尤其是圆形的导体元件，该导体元件尤其是由金属材质(例如铜)制成。但是，替代地，导体元件也可以具有其他横截面、例如矩形的横截面。有利地，第一和第二包覆层的材质尤其是在其结构或在其成分方面不同。优选地，第一包覆层的材质设计成用于，提供在导体元件上的尽可能好的附着性或者说提供与导体元件的尽可能好的附着性，而根据一种实施方式，第二包覆层的材质选择成或设计成用于，确保导体元件的足够高的耐热性。根据一种实施方式，第一包覆层直接地或者说非间接地包围导体元件。第三包覆层有利地满足第三功能，其方式为：第三包覆层设计成用于，遏制例如从浇铸材料开始的在绕组中的裂纹传播或裂纹扩展。根据一种实施方式，浇铸材料的材质是热固性塑料。在那里可能产生的或已产生的裂纹能够有利地通过可延展的第三包覆层来遏制。
根据一种实施方式，第三包覆层比第一包覆层和/或第二包覆层或者说也比浇铸材料具有更高的延展性、弹性和/或更高的断裂韧性。第三包覆层也可以比第一或第二包覆层具有更高的延展性、弹性或断裂韧性。根据一种实施方式，第一包覆层优选直接地或者说非间接地包围导体材料，而第三包覆层可以不同地定位。但是，根据一种实施方式，第三包覆层也可以是最内部的包覆层，亦即直接包围或包覆导体元件的那个包覆层。
根据一种优选的实施方式，第三包覆层是导体元件的最外部的包覆层。第一包覆层适宜地直接地或非间接地包覆导体元件，其中，第一包覆层例如直接地或者说非间接地被第二包覆层包围。第三包覆层以有利的方式形成最外部的包覆层。此外，替代地，第三包覆层也可以设置在第一包覆层和第二包覆层之间，其中，第一包覆层形成最内部的层。实际最好的布置结构需要在必要情况下在个案中确定。此外，也可以设置多个第三包覆层。
根据一种实施方式，在第一包覆层与作为接触配对部的导体元件之间作用有静摩擦，该静摩擦大于第三包覆层相对于一个或多个邻接的接触配对部的静摩擦。优选地，第一包覆层设计成，使得该第一包覆层与导体材料或导体芯本身具有优化的附着。与此相对地，第三包覆层具有降低的静摩擦并且能够因此在力作用的情况下“更快地”到达滑动摩擦的状态中。经由这样的滑动能够消除力，这也实现：能够遏制从一层到下一层的、并且尤其是从浇铸材料朝导体材料的方向的裂纹延伸或裂纹扩展。更一般性地说，第三包覆层设计成，比其他包覆层更快地到达滑动摩擦的状态中。尤其地，为此，第三包覆层与相应的接触配对部的静摩擦构造得低于其他包覆层的静摩擦。
根据一种实施方式，各包覆层分别具有多个层，其中，第一包覆层比第三包覆层具有更多层。根据一种实施方式，第一包覆层具有七个层，而第二包覆层具有三个层，并且第三包覆层也具有三个层。这样的划分可以是有意义的，因为绝缘部的总厚度不可以随意提高。如果第一包覆层例如在初始设计中(在具有两个包覆层的导体元件的情况下)具有十个层，则其数量可以适宜地降低到七个层，其中，于是三个层分摊到第三包覆层上。
根据一种实施方式，第三包覆层的材质与第二包覆层的材质不同。优选地，第二包覆层的材质设计成用于，实现特定的温度等级或者说提供足够高的耐化学性。适宜地，第三包覆层的材质选择成用于，尽可能抑制裂纹扩散。例如直接贴靠在导体材料上的第一包覆层优选地与该导体材料具有非常好的附着性能。所述导体材料可以有利地涉及铜，但是，替代地，所述导体材料例如也涉及铝。
根据一种实施方式，第三包覆层和第一包覆层的材质是聚酯(PES)、尤其是THEIC改性的聚酯(THEIC-三羟乙基异氰尿酸酯)，其中，第二包覆层的材质优选是聚酰胺-酰亚胺(PAI)。
根据一种实施方式，第三包覆层的材质的聚合度低于第一包覆层的材质的聚合度。因此，可以有针对性地调节期望的延展性。
根据一种实施方式，第二包覆层的耐热性高于其他包覆层的耐热性。有利地，经由这样的方式能够调节导体元件的期望的温度等级。
本发明还涉及一种用于电机的转子，所述转子包括至少一个根据本发明的绕组。
此外，本发明涉及一种电动马达或者说一种电机，其包括根据本发明的转子。尤其地，所述电机涉及电流激励的同步电机，其中，所述转子具有一个或多个根据本发明的绕组。尤其地，能够由此提供极其转速稳定的电动马达，所述电动马达的突出优点尤其是在于高的运行安全性。通过导体元件的所述至少一个第三包覆层能够遏制或者说停止可能在绕组中出现的、例如在浇铸材料产生的裂纹。因此，引导电流的导体本身始终保持足够绝缘。
附图说明
其他的优点和特征从随后的参考所附的附图对导体元件的实施方式的说明中得出。附图如下：
图1示出作为绕组的组成部分的导体元件的实施方式的横截面。
具体实施方式
图1以示意性的视图示出导体元件1，所述导体元件具有圆的或者说圆形的横截面的导体材料10。尤其地，所述导体材料10例如涉及铜线。所述导体材料直接被第一包覆层11包覆或者说被该第一包覆层包围。所述第一包覆层11又被第二包覆层12包覆或者说包围。作为最外部的层设有第三包覆层20，所述第三包覆层尤其是设计成用于，抑制例如从浇铸材料(在这里未示出)开始的在绕组内的裂纹扩展。为此，所述第三包覆层20尤其是具有对应地调节的延展性。尤其地，第三包覆层20的延展性或者说断裂韧性大于第一包覆层11和/或第二包覆层12的延展性或者说断裂韧性，或者说尤其是大于或者说高于在这里(未示出的)浇铸材料的延展性或者说断裂韧性，导体元件1或漆包线或绕组埋入到所述浇铸材料中。由此，能够有利地确保，引导电流的导体始终设有足够的剩余绝缘。
附图标记列表
1 导体元件、漆包线
10 导体材料
11 第一包覆层
12 第二包覆层
20 第三包覆层

Claims (11)

1.至少一个导体元件(1)的绕组，其中，所述绕组至少局部地被浇铸材料包围，并且所述导体元件(1)具有位于内部的导体材料(10)以及具有用于绝缘的第一包覆层(11)和第二包覆层(12)，其中，所述第二包覆层(12)由与所述第一包覆层(11)的材质不同的材质制成，并且所述导体元件(1)具有至少一个第三包覆层(20)，其中，第三包覆层(20)的延展性高于所述浇铸材料的延展性。
2.根据权利要求1所述的绕组，其中，第三包覆层(20)比第一包覆层(11)和/或第二包覆层(12)具有更高的延展性和/或更高的断裂韧性。
3.根据权利要求1或2所述的绕组，其中，第三包覆层(20)是最外部的包覆层。
4.根据前述权利要求中任一项所述的绕组，其中，在第一包覆层(11)和作为接触配对部的导体元件(1)之间作用有静摩擦，所述静摩擦大于第三包覆层(20)相对于一个或多个邻接的接触配对部的静摩擦。
5.根据前述权利要求中任一项所述的绕组，其中，各包覆层(11、12、20)分别具有若多个层，并且第一包覆层(11)比第三包覆层(20)具有更多层。
6.根据前述权利要求中任一项所述的绕组，其中，第三包覆层(20)的材质与第二包覆层(12)的材质不同。
7.根据前述权利要求中任一项所述的绕组，其中，第三包覆层(20)和第一包覆层(11)的材质是聚酯，并且第二包覆层(12)的材质是聚酰胺-酰亚胺。
8.根据前述权利要求中任一项所述的绕组，其中，第三包覆层(20)的材质的聚合度低于第一包覆层(11)的材质的聚合度。
9.根据前述权利要求中任一项所述的绕组，其中，第二包覆层(12)的耐热性高于其他包覆层(11、20)的耐热性。
10.转子，所述转子包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的绕组。
11.电动马达，所述电动马达包括根据权利要求10所述的转子。
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