CN116722686A - 线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组，线圈，包括：导体组，包括至少一个导电单元；保护体，至少部分包覆导体组设置，保护体包括内绝缘层、外绝缘层以及位于内绝缘层以及外绝缘层之间的引导层，内绝缘层位于导体组以及引导层之间；其中，引导层包括支撑架以及填充体，支撑架设置于内绝缘层以及外绝缘层之间且具有沿导体组长度方向延伸的通道，填充体填充于通道内。本发明实施例提供一种线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组，线圈的绝缘效果好，利于满足发电机对高压发展的需求。

Description

线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组。

背景技术

发电机可能会采用漆包线形式的绝缘结构，或者是绕包形式的绝缘结构，一般用在绕组线圈上，靠漆膜来进行绝缘隔离和补强。

发电机的绕组的选择都是基于发电机本身的功率以及具体的使用工况而定，小型发电机更多地采用散嵌线组，而大型发电机则更倾向于成形绕组。这种成型绕组的线圈一般采用多胶模压体系或者真空压力浸漆绝缘的绝缘处理方法，随着电压等级升高，绝缘厚度增厚，真空压力浸漆绝缘浸透绝缘层会越来越困难，易出现浸透不到位导致绝缘效果差等缺陷。

发明内容

本发明实施例提供一种线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组，线圈的绝缘效果好，利于满足发电机对高压发展的需求。

一方面，根据本发明实施例提出了一种线圈，包括：导体组，包括至少一个导电单元；保护体，至少部分包覆导体组设置，保护体包括内绝缘层、外绝缘层以及位于内绝缘层以及外绝缘层之间的引导层，内绝缘层位于导体组以及引导层之间；其中，引导层包括支撑架以及填充体，支撑架设置于内绝缘层以及外绝缘层之间且具有沿导体组长度方向延伸的通道，填充体填充于通道内。

根据本发明实施例的一个方面，支撑架包括内支撑板、外支撑板以及多个连接于外支撑板和内支撑板之间的支撑桥，内支撑板、外支撑板以及支撑桥围合形成通道。

根据本发明实施例的一个方面，内支撑板、外支撑板一支撑桥为一体式结构体。

根据本发明实施例的一个方面，内支撑板包括多个围绕导体组分布的第一板单元，外支撑板包括多个围绕导体组分布的第二板单元，每个第一板单元与其中一个第二板单元相对设置且彼此之间支撑有至少一个支撑桥，以形成一个支撑单元。

根据本发明实施例的一个方面，支撑单元为一体式结构体。

根据本发明实施例的一个方面，内支撑板的厚度的取值范围为1.2mm～1.5mm，和/或，外支撑板的厚度的取值范围为1.2mm～1.5mm。

根据本发明实施例的一个方面，内支撑板上设置有通孔，和/或，外支撑板上设置有通孔。

根据本发明实施例的一个方面，引导层的厚度的取值范围为4mm～6mm。

根据本发明实施例的一个方面，内绝缘层以及外绝缘层分别包括云母带层。

根据本发明实施例的一个方面，引导层的导热系数大于内绝缘层以及外绝层的导热系数。

根据本发明实施例的一个方面，引导层的平均导热系数不小于0.6W/(m·K)。

根据本发明实施例的一个方面，支撑架的导热系数的取值范围为0.5W/(m·K)～0.8W/(m·K)，填充体的导热系数的取值范围为1W/(m·K)～1.5W/(m·K)。

根据本发明实施例的一个方面，支撑架包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、苯并噁嗪中的至少一者。

根据本发明实施例的一个方面，填充体包括有机硅、聚氨酯树脂以及环氧树脂中的至少一者。

另一方面，根据本发明实施例提出了一种线圈的成型方法，包括：

提供导体组，导体组包括至少一个导电单元；

在导体组外侧依次环绕设置内绝缘层、支撑架以及外绝缘层形成初级线圈模块，支撑架具有沿导体组长度方向延伸的通道；

将初级线圈模块浸入液体并固化，液体包括绝缘漆；

向固化有绝缘漆的初级线圈模块灌注第一流体并固化，形成位于通道内的填充体，其中，支撑架以及填充体形成的整体的导热率大于内绝缘层以及外绝缘层的导热率。

又一方面，根据本发明实施例提出了一种定子，包括：

定子支架，具有容纳槽；

上述的线圈，线圈设置于容纳槽。

根据本发明实施例的又一个方面，线圈包括平直段以及折弯段，平直段以及折弯段均包覆有内绝缘层，平直段的内绝缘层外还依次包覆引导层以及外绝缘层，平直段与容纳槽配合并凸出容纳槽设置，折弯段与定子支架通过灌注体连接。

再一方面，根据本发明实施例一种定子的成型方法，包括：

提供导体组，导体组包括至少一个导电单元；

在导体组依次环绕设置内绝缘层、支撑架以及外绝缘层，形成初级线圈模块，支撑架具有沿导体组长度方向延伸的通道；

提供定子支架，定子支架具有多个容纳槽，在每个容纳槽内镶嵌初级线圈模块；

将定子支架以及初级线圈模块形成的整体浸入液体并固化，液体包括绝缘漆；

将浸有绝缘漆的定子支架以及初级线圈模块灌注第一流体并固化，形成位于通道内的填充体，其中，支撑架以及填充体形成的整体的导热率大于内绝缘层以及外绝缘层的导热率。

又一方面，根据本发明一种发电机，包括上述的线圈，或者，上述的定子。

又一方面，根据本发明一种风力发电机组，包括上述的发电机。

根据本发明实施例提供的线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组，线圈包括导体组以及保护体，保护体至少部分包覆导体组设置，能够为导体组提供防护，保证线圈的安全性。由于保护体包括内绝缘层、外绝缘层以及位于内绝缘层以及外绝缘层之间的引导层，并且引导层包括支撑架以及填充体，在对线圈进行真空压力浸漆之前，可以先不设置填充体，使得真空压力浸漆时，绝缘漆液可以通过通道进入内绝缘层以及外绝缘层之间并通过支撑架引导至内绝缘层以及外绝缘层，使得绝缘漆液能够浸透到位，待浸漆完成后，再向通道内灌注填充液并固化形成填充体，保证保护体的强度以及绝缘效果，且该结构形式能够采用真空浸漆工艺成型，并保证漆液浸透到位，绝缘保护效果好，使得线圈能够满足更高压发电机的应用需求。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一个实施例的线圈的结构示意图；

图2是图1中沿A-A方向的剖视图；

图3是本发明一个实施例引导层的结构示意图；

图4是本发明一个实施例的支撑架的结构示意图；

图5是本发明另一个实施例的支撑架的结构示意图；

图6是图5所示支撑架的分解图；

图7是本发明一个实施例的定子的结构示意图；

图8是本发明一个实施例的线圈与定子支架配合的局部示意图；

图9是本发明一个实施例的定子的局部结构示意图；

图10是本发明一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图11是本发明一个实施例的线圈的成型方法的流程示意图；

图12是本发明一个实施例的定子的成型方法的流程示意图。

101-定子；1011-定子支架；1011a-容纳槽；

1-线圈；10-导体组；11-导电单元；1a-平直段；1b-折弯段；

20-保护体；21-内绝缘层；22-外绝缘层；23-引导层；231-支撑架；2311-通道；2312-内支撑板；2312a-第一板单元；2313-外支撑板；2313a-第二板单元；2314-支撑桥；2315-通孔；231a-支撑单元；232-填充体；

100-发电机；200-塔架；300-机舱；400-叶轮；

Y-周向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的线圈、定子、成型方法、发电机及风力发电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

常见的小型发电机可能会采用漆包线形式的绝缘结构，或者是绕包形式的绝缘结构，一般用在散绕组线圈上，这种靠漆膜来进行绝缘隔离和补强。

常见的稍微大型的发电机，通常采用成型线圈(圈式线圈)，电机绕组的选择都是基于发电机本身的功率以及具体的使用工况而定，小型发电机更多地采用散嵌线组，而大型发电机，特别是高压电机如10KV左右的电机，则更倾向于成形绕组。这种线圈的成型绕组一般采用真空压力浸漆绝缘(VPI)的绝缘处理方法。

随着电压等级升高，绝缘层厚度增厚，VPI浸透绝缘层会越来越困难，出现该绝缘处理的瓶颈，没有绝对的厚度边界，一般情况下，绝缘层的厚度大于3mm后就不用VPI工艺了，该厚度一般对应的电压等级在13kv左右，也就是说VPI适用的场景一般都会小于这个值。如果将VPI技术应用至更高压的发电机，随着电压等级升高，绝缘层厚度增厚，VPI技术浸透绝缘层会越来越困难，导致绝缘效果较差，制约发电机的电压等级需求。

基于此，本申请实施例提供一种新的线圈，该线圈的绝缘效果好，利于满足发电机对高压发展的需求。

如图1至图4所示，本申请实施例提供的线圈1，包括导体组10以及保护体20，导体组10包括至少一个导电单元11。其中，保护体20至少部分包覆导体组10设置。

保护体20包括内绝缘层21、外绝缘层22以及位于内绝缘层21以及外绝缘层22之间的引导层23，内绝缘层21位于导体组10以及引导层23之间。其中，引导层23包括支撑架231以及填充体232，支撑架231设置于内绝缘层21以及外绝缘层22之间且具有沿导体组10长度方向延伸的通道2311，填充体232填充于通道2311内。

导体组10可以包括一个导电单元11，当然，也可以包括两个以上导电单元11，当包括两个以上导电单元11时，两个以上导电单元11可以彼此层叠设置，相邻两个导电单元11之间可以绝缘设置。

保护体20部分包覆导体组10设置，当然，也可以完全包覆导体组10设置，当完全包覆导体组10设置时，可以使得保护体20的内绝缘层21将保护体20完全包覆。

支撑架231上的通道2311可以为两个以上，两个以上通道2311彼此间隔设置并可以分别沿着导体的长度方向延伸。

本申请实施例提供的线圈1，保护体20至少部分包覆导体组10设置，能够为导体组10提供防护，保证线圈1的安全性。由于保护体20包括内绝缘层21、外绝缘层22以及位于内绝缘层21和外绝缘层22之间的引导层23，并且引导层23包括支撑架231以及填充体232，在对线圈1进行真空压力浸漆之前，可以先不设置填充体232，使得真空压力浸漆时，绝缘漆液可以通过通道2311进入内绝缘层21以及外绝缘层22之间并通过支撑架231的通道2311引导至内绝缘层21以及外绝缘层22，使得绝缘漆液能够浸透到位，待浸漆完成后，再向通道2311内灌注填充液并固化形成填充体232，保证保护体20的强度以及绝缘效果，且该结构形式能够采用真空浸漆工艺成型，并保证漆液浸透到位，绝缘保护效果好，使得线圈1能够满足更高压发电机的应用需求。

并且，该种形式的保护体20，其内绝缘层21以及外绝缘层22可以采用真空浸漆工艺成型，在满足成型的线圈1的绝缘需求的基础上使得生产效率高，利于保证发电机的高压发展需求。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，其支撑架231可以采用加工件也可以用引拔件，成本考虑可优选使用引拔件。材质上根据耐热进行选择即可。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，其支撑架231可以是一体式结构以及分体式结构中的一者。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，其可以包括内支撑板2312、外支撑板2313以及多个连接于外支撑板2313和内支撑板2312之间的支撑桥2314，内支撑板2312、外支撑板2313以及支撑桥2314围合形成通道2311。

内支撑板2312以及外支撑板2313均可以为围绕导体组10设置的一整环结构体，当然，内支撑板2312以及外支撑板2313各自也可以是由多个板状体拼接形成的环装结构体。

本申请实施例提供的线圈1，其支撑架231采用上述结构形式，在支撑于内绝缘层21以及外绝缘层22之间时，可以使得内支撑板2312与内绝缘层21层叠设置，外支撑板2313与外绝缘层22层叠设置，既能够保证对内绝缘层21以及外绝缘层22的支撑，同时能够保证通道2311的形成，使得在对内绝缘层21以及外绝缘层22进行真空浸漆时，绝缘漆液能够通过通道2311进入并且通过内支撑板2312引导至内绝缘层21，并通过外支撑板2313引导至外绝缘层22，保证对内绝缘层21以及外绝缘层22的浸透效果，同时能够为填充体232预留安装的通道2311。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，其内支撑板2312、外支撑板2313均可以为围绕导体设置的整环板状结构体。多个支撑桥2314支撑在内支撑板2312以及外支撑板2313之间并与内支撑板2312以及外支撑板2313一体成型，也就是说支撑架231整体可以为一体成型结构体。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得支撑架231为一体成型结构体，能够保证支撑架231的整体强度。当然，此为一种可选地实施例，不限于上述方式。

如图5至图6所示，还可以使得内支撑板2312包括多个围绕导体组10分布的第一板单元2312a，外支撑板2313包括多个围绕导体组10分布的第二板单元2313a，每个第一板单元2312a与其中一个第二板单元2313a相对设置且彼此之间支撑有支撑桥2314，以形成一个支撑单元231a。

支撑架231可以包括多个支撑单元231a。示例性地，当支撑架231整体呈方形结构体式，可以使其具有四个支撑单元231a且两个为一组，每一组的支撑单元231a可以间隔且对称设置。

本申请实施例提供的线圈1，通过使其支撑架231采用多个支撑单元231a的形式，利于在内绝缘层21以及外绝缘层22之间的安装，降低安装难度。

如图1至图6所示，在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，内支撑板2312的厚度d1的取值范围为1.2mm～1.5mm。

可选地，内支撑板2312的厚度可以指其在与外支撑板2313径向排布方向上的厚度尺寸。

内支撑板2312的厚度可取1.2mm～1.5mm之间的任意数值，包括1.2mm、1.5mm两个端值。可选为1.3mm～1.5mm，一些可选地实施例中，可以采用1.4mm等。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得内支撑板2312的厚度可取1.2mm～1.5mm之间的任意数值，既能够保证在对内绝缘层21进行浸绝缘漆作业过程中对漆液的引导作用，同时还能够降低在向通道2311内注入填充液形成填充体232时，内支撑板2312形变或者使得填充液进入内绝缘层21的问题发生概率。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，外支撑板2313的厚度d2的取值范围为1.2mm～1.5mm。

可选地，外支撑板2313的厚度可以指其在与外支撑板2313径向排布方向上的厚度尺寸。

外支撑板2313的厚度可取1.2mm～1.5mm之间的任意数值，包括1.2mm、1.5mm两个端值。可选为1.3mm～1.5mm，一些可选的实施例中，可以采用1.4mm等。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得外支撑板2313的厚度可取1.2mm～1.5mm之间的任意数值，既能够保证在对外绝缘层22进行浸绝缘漆作业过程中对漆液的引导作用，同时还能够降低在向通道2311内注入填充液形成填充体232时，外支撑板2313形变或者使得填充液进入外绝缘层22的问题发生概率。

在一下可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，内支撑板2312上设置有通孔2315。

通孔2315可以沿内支撑板2312与外支撑板2313的径向排布方向上贯穿内支撑板2312设置。

内支撑板2312上通孔2315的数量可以为一个，也可以为两个以上，当为两个以上时，两个以上通孔2315彼此间隔分布。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得内支撑板2312上设置有通孔2315，使得内绝缘层21以及外绝缘层22在进行浸绝缘漆作业时，利于保证对绝缘漆液向内绝缘层21的引导作用，保证对内绝缘层21的浸透效果。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，外支撑板2313上设置有通孔2315。

通孔2315可以沿内支撑板2312与外支撑板2313的径向排布方向上贯穿外支撑板2313设置。

外支撑板2313上通孔2315的数量可以为一个，也可以为两个以上，当为两个以上时，两个以上通孔2315彼此间隔分布。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得外支撑板2313上设置有通孔2315，使得内绝缘层21以及外绝缘层22在浸绝缘漆作业时，利于保证对绝缘漆液向外绝缘层22的引导作用，保证对外绝缘层22的浸透效果。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，引导层23的厚d3度的取值范围为4mm～6mm。

引导层23的厚度的取值可取4mm～6mm之间的任意数值，包括4mm、6mm两个端值。可选采用4.5mm～5.5mm，一些可选实施例中可以采用5mm。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得引导层23的厚度取值范围为4mm～6mm，能够保证通道2311的尺寸，进而其一保证在内绝缘层21、外绝缘层22浸绝缘漆液时对于漆液的引导作用。其二能够利于填充液的流动，保证通道2311内填充体232的形成。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，内绝缘层21以及外绝缘层22分别包括云母带层。

云母带层可以选择少胶云母带，少胶云母带的云母含量较高，优选玻璃纤维补强少胶云母带，玻璃纤维的浸润性好。云母含量可选取180g/m²以上的，提高线圈1的长期耐久性能。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得内绝缘层21以及外绝缘层22包括云母带层，能够利用云母带的特性，提高线圈1整体的绝缘能力。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，内绝缘层21以及外绝缘层22的厚度各自不超过3mm，可选为2mm。线圈1在用于定子101时，外绝缘层22靠近定子支架位置可以设置低阻带/低阻涂层，该部分厚度可选为0.1mm-0.2mm，用来实现良好接触和均匀电场。

在一些可选地实施例中，本申请上述各实施例提供的线圈1，引导层23的导热系数大于内绝缘层21以及外绝层的导热系数。

已有技术中，在电机中通过多胶模压形式，增加主绝缘厚度，然后端部进行合理的防晕处理，原理上是可以将电压升高，但这时候绝缘系统厚度太厚，导热能力特别差，导致电机导体电密设计需要再次降低，从而降低导体组10发热，但电密设计降低又不利于线圈1高压发展。

并且，随着电压升高至更高后，导体组10发热散发不出去，就会导致热量堆积，另外也会导致绝缘材料承受较严重的热机械应力作用，热量散发非常慢，哪怕采用高导热云母带作为原料，那么绝缘系统成型后的导热能力还有待提升，影响线圈1及其所在电机的安全。

而本申请实施例提供的线圈1，通过使得引导层23的导热系数大于内绝缘层21以及外绝缘层22的导热系数，使得引导层23不仅能够在内绝缘层21以及外绝缘层22浸绝缘漆时起到引导作用。同时，还能够起到导热的作用，将导体组10等器件上的热量快速导出，提高线圈1的安全性能。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，引导层23的平均导热系数不小于0.6W/(m·K)。云母带的导热能力大概在0.26W/(m·K)左右，通过使得引导层23的平均导热系数不小于0.6W/(m·K)，使其导热能力为云母带的两倍以上，相比于全部是云母带的保护层形式，本申请实施例提供的线圈1导热能力更强，安全性高，且利于满足高电压电机的散热需求。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，支撑架231的导热系数的取值范围为0.5W/(m·K)～0.8W/(m·K)，填充体232的导热系数的取值范围为1W/(m·K)～1.5W/(m·K)。

支撑架231的导热系数可取0.5W/(m·K)～0.8W/(m·K)之间的任意数值，包括0.5W/(m·K)、0.8W/(m·K)两个端值，可选为0.55W/(m·K)～0.75W/(m·K)，一些可选地实施例，可以采用0.6W/(m·K)、0.7W/(m·K)。

填充体232的导热系数可取1W/(m·K)～1.5W/(m·K)之间的任意数值，包括1W/(m·K)、1.5W/(m·K)两个端值，可选为1.1W/(m·K)～1.4W/(m·K)，一些可选地示例，可以采用1.2W/(m·K)、1.3W/(m·K)。

本申请实施例提供的线圈1，通过使得支撑架231的导热系数的取值范围为0.5W/(m·K)～0.8W/(m·K)，填充体232的导热系数的取值范围为1W/(m·K)～1.5W/(m·K)，能够保证引导层23的平均导热系数不小于0.6W/(m·K)以上，且利于支撑架231以及填充体232的选材，便于成型，且能够满足线圈1的功能需求。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，支撑架231包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、苯并噁嗪中的至少一者。

通过上述设置，利于保证支撑强度要求，且能够保证引流要求。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的线圈1，填充体232包括有机硅、聚氨酯树脂以及环氧树脂中的至少一者。

通过上述设置，利于与支撑架231粘结在一体，成为一体结构，通过强大的粘结力来形成一体化结构，并且还具有很强的韧性和较好的延伸能力，且用于电机时，可以跟随着定子支架和导体组10的热胀冷缩而热胀冷缩，轻易不开裂。跟着铁芯与导体的热胀冷缩而做伸缩运动，贴服的较好，不会导致开裂，保证线圈1整体的安全性。

本申请上述各实施例提供的线圈1，可以适用于棒状线圈1，当然，也可以适用于圈式线圈1。

如图7至图9所示，另一方面，本申请实施例还提供一种定子101，包括：定子支架1011以及上述各实施例提供的线圈1，定子支架1011具有容纳槽1011a，线圈1设置于容纳槽1011a。

定子支架1011所包括的容纳槽1011a的数量为多个，多个容纳槽1011a在定子支架1011的周向Y上间隔且均匀设置，每个容纳槽1011a内均可以设置有线圈1。

本申请实施例提供的定子101，由于包括上述各实施例提供的线圈1，利于成型，且能够保证绝缘强度需求，提高安全性能。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的定子101，线圈1包括平直段1a以及折弯段1b，平直段1a以及折弯段1b均包覆有内绝缘层21，平直段1a的内绝缘层21外还依次包覆引导层23以及外绝缘层22，平直段1a与容纳槽1011a配合并凸出容纳槽1011a设置，折弯段1b与定子支架1011通过灌注体连接。

本申请实施例提供的定子101，通过使得线圈1包括平直段1a以及折弯段1b，利于通过平直段1a与定子支架1011的容纳槽1011a配合。内绝缘层21能够给平直段1a以及折弯段1b均提供绝缘防护，平直段1a的内绝缘层21外还依次包覆引导层23以及外绝缘层22，能够使得通道2311在平直段1a的长度方向或者说定子支架1011的轴向上敞开设置，利于绝缘漆以及用于成型填充体232的流体进入通道2311内。并且，折弯段1b与定子支架1011通过灌注体连接，能够保证线圈1的位置固定。

可选地，灌注体的材质可以与填充体232的材质相同，既能够保证连接强度，且延展性能好，能够随定子101之间形变而形变，不发生开裂。并且，可以使得灌注体与填充体232一体式成型，便于定子的成型。

又一方面，本申请实施例还提供一种发电机，包括上述各实施例提供的线圈1或者上述各实施例提供的定子101，发电机还可以包括转子，定子101与转子之间可以同轴设置并转动配合，可以是外转子内定子101发电机，当然也可以外定子101内转子发电机。

本申请实施例提供的发电机，由于包括上述各实施例提供的线圈1或者定子101，使得发电机利于成型，且绝缘效果好。能够具有一定的导热性，利于发电机高压发展。

如图10所示，再一方面，本申请实施例，还提供一种风力发电机组，风力发电机组包括上述各实施例提供的发电机，还可以包括塔架200、机舱300以及叶轮400，机舱300设置于塔架200上方，发电机可以位于机舱300内，当然，也可以位于机舱300外，叶轮400的轮毂与发电机的转子直接或者间接连接，风能作用于叶轮400时，驱动叶轮400转动，进而通过叶轮400带动发电机的转子相对于定子101转动，实现风能至电能的转换。

由于本申请实施例提供的风力发电机组，包括上述各实施例提供的发电机，线圈1的结构形式，使得发电机可以制成高压发电机，可以由发电机发电后直接并入风电场的变电站中，这样可以省掉每一台风力发电机组中的变压器，该变压器容量与风机容量相当，价格昂贵。如果发电机可以直接并入风电场变电站中，那么变压器部件是可以节省的。除此之外，还可以节省掉发电机到变压器之间的低/中压大电流电缆，低/中压大电流电缆一般截面都很大，出线又有这么多根电缆线，那么该电缆将会既贵又占地方，因此本申请实施例提供的风力发电机组具有成本高，发电效益好等优势。

如图11所示，另一方面，本申请还提供一种线圈1的成型方法，可以用于成型上述各实施例提供的线圈1，成型方法包括：

S11、提供导体组10，导体组10包括至少一个导电单元11。

S12、在导体组10外侧依次环绕设置内绝缘层21、支撑架231以及外绝缘层22形成初级线圈模块，支撑架231具有沿导体组10长度方向延伸的通道2311。

S13、将初级线圈模块浸入液体并固化，液体包括绝缘漆。

S14、向固化有绝缘漆的初级线圈模块灌注第一流体并固化，形成位于通道2311内的填充体232。其中，支撑架231以及填充体232形成的整体的导热率大于内绝缘层21以及外绝缘层22的导热率。

在步骤S11中，提供的导体组10所包括的导电单元11可以为一个，也可以为两个以上，当为两个以上时，两个以上导电单元11彼此可以绝缘设置。具体可以在每个导电单元11的外部自带绝缘膜层。当导电单元11的数量为两个以上时，两个以上导电单元11彼此可以层叠设置。

在步骤S12中，如果成型的是棒状线圈，可以使得内绝缘层21、支撑架231以及外绝缘层22形包覆导体组10在自身长度方向或者说轴向上的外周，当成型的是圈式线圈1，则仅内绝缘层21包覆线圈1的直线部分以及端部，支撑架231以及外绝缘层22均包覆线圈1的直线部分，可不包覆其端部部分。

在步骤S13中，浸入的液体可以包括绝缘漆，绝缘漆一般根据设计进行选择耐热等级。浸入液体的真空度、浸渍时间、压力值可根据不同种类的绝缘漆的本体性能来调整。

在步骤S14中，第一流体的成分包括但不限于有机硅、聚氨酯树脂以及环氧树脂中至少一者。

本申请实施例提供的线圈1的成型方法，通过在内绝缘层21以及外绝缘层22之间设置支撑架231，并且先浸入绝缘漆的形式，利于绝缘漆液可以通过通道2311进入内绝缘层21以及外绝缘层22之间并通过支撑架231引导至内绝缘层21以及外绝缘层22，使得绝缘漆液能够浸透到位，待浸漆完成后，再向通道2311内灌注第一流体并固化形成填充体232，增加了线圈1的保护体20的厚度，且该结构形式能够采用真空浸漆工艺成型，并保证漆液浸透到位，绝缘保护效果好，使得线圈1能够满足更高电压等级的电机的应用需求。

如图12所示，又一方面，本申请还提供定子101的成型方法，包括：

S21、提供导体组10，导体组10包括至少一个导电单元11。

S22、在导体组10依次环绕设置内绝缘层21、支撑架231以及外绝缘层22，形成初级线圈模块，支撑架231具有沿导体组10长度方向延伸的通道2311。

S23、提供定子支架1011，定子支架1011具有多个容纳槽1011a，在每个容纳槽1011a内镶嵌初级线圈模块。

S24、将定子支架1011以及初级线圈模块形成的整体浸入液体并固化，液体包括绝缘漆。

S25、将浸有绝缘漆的定子支架1011以及初级线圈1模块灌注第一流体并固化，形成位于通道2311内的填充体232，其中，支撑架231以及填充体232形成的整体的导热率大于内绝缘层21以及外绝缘层22的导热率。

在步骤S21中，提供的导体组10所包括的导电单元11可以一个，可以为两个以上，当为两个以上时，两个以上导电单元11彼此可以绝缘设置。具体可以在每个导电单元11的外部自带绝缘膜层。当导电单元11的数量为两个以上时，两个以上导电单元11彼此可以层叠设置。

在步骤S22中，若形成的初级线圈模块对应的是棒状线圈，可以使得内绝缘层21、支撑架231以及外绝缘层22形包覆导体组10元在自身长度方向或者说轴向上的外周。若形成的初级线圈模块对应的是圈式线圈，则仅内绝缘层21包覆整个导体组10的直线部分以及端部，支撑架231以及外绝缘层22均包覆线圈1的直线部分，可不包覆其端部部分。

在步骤S23中，定子支架1011的多个容纳槽1011a在自身周向Y上可以间隔且均匀设置，每个容纳槽1011a内设置有一个初级线圈模块。

步骤S24中，浸入的液体可以包括绝缘漆，绝缘漆一般根据设计进行选择耐热等级。浸入液体的真空度、浸渍时间、压力值可根据不同种类的绝缘漆的本体性能来调整。

在步骤S25可以具体包括：将浸有绝缘漆的定子支架1011以及初级线圈1模块反转竖立放置，然后灌注第一流体，使得第一流体先填充位于竖立方向下部的线圈1端部与定子支架1011的空隙，然后逐步上升进入通道2311中，将通道2311填充后继续上升并填充上部的线圈1端部与定子支架1011的空隙，固化形成灌注体以及填充体232。

本申请实施例提供的定子101的成型方法，可以用于上述各实施例提供的定子101，该成型方法通过在内绝缘层21以及外绝缘层22之间设置支撑架231，并且先浸入绝缘漆的形式，利于漆液可以通过通道2311进入内绝缘层21以及外绝缘层22之间并通过支撑架231引导至内绝缘层21以及外绝缘层22，使得绝缘漆液能够浸透到位，待浸漆完成后，再向通道2311内灌注第一流体并固化形成填充体232，增加了线圈1的保护体20的厚度，且该结构形式能够采用真空浸漆工艺成型，并保证漆液浸透到位，绝缘保护效果好，使得线圈1能够满足更高压发电机的应用需求。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (19)

1.一种线圈，其特征在于，包括：

导体组，包括至少一个导电单元；

保护体，至少部分包覆所述导体组设置，所述保护体包括内绝缘层、外绝缘层以及位于所述内绝缘层以及所述外绝缘层之间的引导层，所述内绝缘层位于所述导体组以及所述引导层之间；

其中，所述引导层包括支撑架以及填充体，所述支撑架设置于所述内绝缘层以及所述外绝缘层之间且具有沿导体组长度方向延伸的通道，所述填充体填充于所述通道内。

2.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述支撑架包括内支撑板、外支撑板以及多个连接于外支撑板和内支撑板之间的支撑桥，所述内支撑板、所述外支撑板以及所述支撑桥围合形成所述通道。

3.根据权利要求2所述的线圈，其特征在于，所述内支撑板、所述外支撑板一所述支撑桥为一体式结构体。

4.根据权利要求2所述的线圈，其特征在于，所述内支撑板包括多个围绕所述导体组分布的第一板单元，所述外支撑板包括多个围绕所述导体组分布的第二板单元，每个所述第一板单元与其中一个所述第二板单元相对设置且彼此之间支撑有至少一个所述支撑桥，以形成一个支撑单元。

5.根据权利要求4所述的线圈，其特征在于，所述支撑单元为一体式结构体。

6.根据权利要求2所述的线圈，其特征在于，所述内支撑板的厚度的取值范围为1.2mm～1.5mm，和/或，所述外支撑板的厚度的取值范围为1.2mm～1.5mm。

7.根据权利要求2所述的线圈，其特征在于，所述内支撑板上设置有通孔，和/或，所述外支撑板上设置有通孔。

8.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述引导层的厚度的取值范围为4mm～6mm。

9.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述内绝缘层以及所述外绝缘层分别包括云母带层。

10.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述引导层的导热系数大于所述内绝缘层以及所述外绝层的导热系数。

11.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述引导层的平均导热系数不小于0.6W/(m·K)。

12.根据权利要求11所述的线圈，其特征在于，所述支撑架的导热系数的取值范围为0.5W/(m·K)～0.8W/(m·K)，所述填充体的导热系数的取值范围为1W/(m·K)～1.5W/(m·K)。

13.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述支撑架包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、改性环氧树脂、苯并噁嗪中的至少一者；

和/或，所述填充体包括有机硅、聚氨酯树脂以及环氧树脂中的至少一者。

14.一种线圈的成型方法，其特征在于，包括：

提供导体组，所述导体组包括至少一个所述导电单元；

在所述导体组外侧依次环绕设置内绝缘层、支撑架以及外绝缘层形成初级线圈模块，所述支撑架具有沿所述导体组长度方向延伸的通道；

将所述初级线圈模块浸入液体并固化，所述液体包括绝缘漆；

向固化有绝缘漆的所述初级线圈模块灌注第一流体并固化，形成位于所述通道内的填充体，其中，所述支撑架以及所述填充体形成的整体的导热率大于所述内绝缘层以及所述外绝缘层的导热率。

15.一种定子，其特征在于，包括：

定子支架，具有容纳槽；

如权利要求1至13任意一项所述的线圈，所述线圈设置于所述容纳槽。

16.根据权利要求15所述的定子，其特征在于，所述线圈包括平直段以及折弯段，所述平直段以及所述折弯段均包覆有所述内绝缘层，所述平直段的内绝缘层外还依次包覆所述引导层以及所述外绝缘层，所述平直段与所述容纳槽配合并凸出所述容纳槽设置，所述折弯段与所述定子支架通过灌注体连接。

17.一种定子的成型方法，其特征在于，包括：

提供导体组，所述导体组包括至少一个所述导电单元；

在所述导体组依次环绕设置内绝缘层、支撑架以及外绝缘层，形成初级线圈模块，所述支撑架具有沿所述导体组长度方向延伸的通道；

提供定子支架，所述定子支架具有多个容纳槽，在每个所述容纳槽内镶嵌所述初级线圈模块；

将所述定子支架以及所述初级线圈模块形成的整体浸入液体并固化，所述液体包括绝缘漆；

将浸有所述绝缘漆的定子支架以及初级线圈模块灌注第一流体并固化，形成位于所述通道内的填充体，其中，所述支撑架以及所述填充体形成的整体的导热率大于所述内绝缘层以及所述外绝缘层的导热率。

18.一种发电机，其特征在于，包括如权利要求1至13任一项所述的线圈，或者，如权利要求15或者16所述的定子。

19.一种风力发电机组，其特征在于，包括如权利要求18所述的发电机。