CN1617424A - 用作直线电动机中的绕组相线的电缆 - Google Patents

用作直线电动机中的绕组相线的电缆 Download PDF

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CN1617424A CN 200410090478 CN200410090478A CN1617424A CN 1617424 A CN1617424 A CN 1617424A CN 200410090478 CN200410090478 CN 200410090478 CN 200410090478 A CN200410090478 A CN 200410090478A CN 1617424 A CN1617424 A CN 1617424A
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哈拉尔德·布西
斯蒂芬·米库斯
德克·斯坦布林克
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Abstract

本发明公开了一种用作供一些直线电动机用的一优选三相交流绕组的绕组相线的电缆，在这些直线电动机中，所述多根绕组相线蛇曲形地固定在一长条形的感应子的一些槽中，其中，所述电缆由一金属导线(5)、一包在该金属导线之外的内导电层、一设置在该内导电层上的绝缘层和一包在该绝缘层上的外导电层以及一设置在该外导电层上的由绝缘材料制成的外壳组成，为了使所述电缆具有良好的弯曲性并且在经过一次弯曲过程后具有良好的形状稳定性，所述导线(5)被构造成绞线，其带有由一些相互扭绞的单根丝线(11)构成的一芯线(KE)，在该芯线外面由一些几乎无间隙地相互嵌紧的Z型断面的单根丝线(12)扭捻形成至少一环绕闭合层(L1，L2)。

Description

用作直线电动机中的绕组相线的电缆
技术领域
本发明涉及一种用作供一些直线电动机用的一优选三相交流绕组的绕组相线的电缆，在这些直线电动机中，所述多根绕组相线蛇曲形地固定在一长条形的感应子的一些槽中，其中，所述电缆由一金属导线、一包在该金属导线之外的内导电层、一设置在该内导电层上的绝缘层和一包在该绝缘层上的外导电层以及一设置在该外导电层上的由绝缘材料制成的外壳组成(DE-PS 35 43 106)。
背景技术
这样一种电缆例如已由DE-PS 30 06 382公开。该电缆作为三根绕组相线被成型为一直线电动机的一预制绕组。该预制绕组作为一整体构件缠绕在一线圈上，然后被运送到电缆装设点，之后在那儿就可特别简单地嵌入到所述直线电动机的感应子的一些槽中。
在本文前言所提到的德国专利文献DE-PS 35 43 106所公开的电缆中，所述导线被构造成绞线，其带有至少两层相互扭绞的单根丝线。在扭绞过程结束之后，要对该导线进行退火处理使之变软。所述通过挤压涂敷在该绞线上的内导电层填满该绞线外层单根丝线之间的外楔缝隙，并与所述绝缘层固定结合。所述外导电层也与该绝缘层结合。而所述外壳皮由一种具有良好弹性和机械强度的材料组成。这种电缆由于其特殊的构造能够相对良好地弯曲并能相对稳定地保持其弯曲状态。因此，可将这种电缆很好地用来制造直线电动机的绕组。所述良好的弯曲性能是缘自于该电缆的绞线由许多相互扭绞的单根丝线构成。通过对该绞线进行软化退火，则可使电缆在经过弯曲后能相对稳定地保持其弯曲形状，从而能以蛇曲形状经受其他工序。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于对本文前言所述类型的电缆的柔韧性及其在弯曲之后的形状稳定性作进一步改进。
上述技术问题由此通过一种用作供一些直线电动机用的一优选三相交流绕组的绕组相线的电缆来解决，在这些直线电动机中，所述多根绕组相线蛇曲形地固定在一长条形的感应子的一些槽中，其中，所述电缆由一金属导线、一包在该金属导线之外的内导电层、一设置在该内导电层上的绝缘层和一包在该绝缘层上的外导电层以及一设置在该外导电层上的由绝缘材料制成的外壳组成，按照本发明，所述导线被构造成绞线，其带有由一些相互扭绞的单根丝线构成的一芯线，在该芯线外面由一些几乎无间隙地相互嵌紧的Z型断面的单根丝线扭捻形成至少一环绕闭合层。
这种电缆作为一优选三相绕组(下面将对其予以阐述)的绕组相线能最好地适用于一直线电动机的长条形的定子。通过其扭绞芯线与扭捻缠绕在其上的多根Z型断面的单根丝线层所构成的这一特殊结构，一方面可实现其相对容易地弯折，另一方面可使其具有形状稳定性，即，使之在经过一次弯曲过程之后所获得的形状能够没有多少复原力地得以保持。在将所述电缆敷设成或变形成蛇曲形的绕组相线用于一直线电动机的定子时这些显得特别有利。这些优点不仅适用于纯粹的蛇曲形部段，而且也适用于该电缆由直线电动机的感应子的槽中伸出的部段，亦即所谓的绕组端部。该绕组端部通过与另外两根由相同电缆制成的绕组相线的绕组端部相重叠被附加地折弯。通过上述特殊的导线结构，还另外明显地减小了电阻并提高了载流能力。
对于在所述导线的芯线和包在它外面的由Z型断面的单根丝线所扭捻形成的环绕闭合层之间的空隙不采取如压实那样的附加措施，而是予以保留。这些空隙沿导线以及进而沿电缆的整个长度延伸。通过使冷却空气流过所述空隙，可有利地利用该空隙来冷却所述导线。
附图说明
下面借助附图所示实施方式对本发明予以详细说明，附图中：
图1示出一弯折成蛇曲形的绕组相线的按照本发明的电缆；
图2为图1所示电缆的各组成层的逐段剖析式结构视图；
图3为图2所示电缆沿断面线III-III的横断面放大视图；
图4为一直线电动机的定子的局部侧视图。
具体实施方式
附图标记1表示一直线电动机的感应子，它与一个三相绕组一起构成该直线电动机的定子。该感应子1由叠片铁芯组成，在其中开设有一些用于容纳绕组相线的槽缝2。该定子为长条状，可达好几公里长。绕组相线在本实施例中由图2和图3所示结构的一些电缆构成。
在图1中，仅仅示出一根由一电缆K构成的绕组相线3，它以蛇曲形固定在所述感应子1的一些槽2中。图1中所示感应子1的未敷设电缆的槽2规定用于容纳另外两根绕组相线，只是出于视图清晰起见在此未示出。这另外两根绕组相线同样由与所述绕组相线3的电缆K相同的电缆构成。通过对于所述电缆K的特殊构造，所述电缆可特别容易地成型为蛇曲形，并且即便其位于感应子1之外的部段4(绕组端部)也能无需另外采取措施地保持其形状，更确切地说也恰恰保持其局部存在的弯折形状。由此可以简单的方式确保，所述由电缆K构成的三根相线P1，P2和P3的绕组端部相互不接触。这一点可从图4中看出。其中，所述相线P1的绕组端部大致呈直线延伸；所述相线P2的绕组端部则强烈弯折，从而与所述相线P1的绕组端部隔开一定距离。所述相线P3的绕组端部在足够地“向上弯曲(Hochbiegen)”后重新变为大致为直线。
所述电缆K例如具有下述结构：
该电缆K具有一设计成绞线的电线5。该电线5的各个元件优选由铜或铝制成。其具体结构可从图3中看出。所述电线5由一可挤压涂敷的内导电层6包覆。所述挤压过程在此可调节成，使导电层6的材料也挤入可能存在于该导线5外层中的(楔形)缝隙中。由此使所述内导电层6固定地位于导线5上。优选采用一种以EPDM(三元乙丙橡胶)为基构成的材料来制造该内导电层。这是一种以乙烯和丙烯组成的共聚物为基的材料。优选往这种基础材料中添加入高活性的导电碳黑，更确切地说是一种纯粹的导电碳黑或多种处于边角料中的导电碳黑。在所述内导电层6之外包着一绝缘层7，它同样通过挤压涂敷。该绝缘层7例如由一种以乙丙橡胶(乙烯-丙烯-橡胶)为基础的混合物制成。在该绝缘层之外包着一外导电层8，它同样可通过挤压涂敷在绝缘层7上。该外导电层8的制成材料与所述内导电层6相同。
在所述外导电层8之外是同样通过挤压涂敷上的由绝缘材料制成的外壳皮。它对于所述电缆以及一未示出的但可能设置在所述外导电层8上的电屏蔽层形成机械防护。适合作为所述外壳皮9的材料例如是以乙烯的醋酸共聚合物为基的聚合物，它例如含有30％至70％的醋酸。也可采用其他常见的外壳材料来制成外壳皮。
所述外壳皮9也可由一种事后被制成导电的绝缘材料制成。为此可向所采用的绝缘材料中添加例如一种由高导电性的碳黑组成的组合物。这样一来，就无需为所述电缆K设置一单独的屏蔽层。该被制成导电的外壳皮9与所述外导电层8共同作用就形成对于所述电缆K的电屏蔽。
在由三根电缆K构成的绕组相线3上可以在直线电动机的制成定子内至少在绕组端部4区域的一侧安置一接地的金属相线10(见图1)。
所述导线5按图3所示具有由一些相互扭捻的单根丝线11构成的一芯线KE。为了获得一尽可能的圆形芯线KE，按照图3例如将七根单根丝线相互扭绞。在所述芯线KE外面敷设由一些Z型横断面的单根丝线12扭捻缠绕在所述芯线KE上形成的至少一层丝线层L1。在图示实施例中，所述导线5的芯线KE被两层相邻并相互覆盖的由Z型断面-单根丝线12构成的层L1和L2所围绕。也可在所述芯线KE上设置多于两层的Z型断面-单根丝线12的层。扭捻的转向在各层中可相同，但也可不同。在图3中，为图示清晰起见，没有将所有的单根丝线用阴影线表示，而是将部分单根丝线仅用“X”表示出。
基于各单根丝线12的Z型横断面，它们可几乎无空隙地组合成一管状。在此，这些单根丝线通过它们各自沿环周方向指向的突起和凹槽相互嵌接并相互支撑。由此在各层L1和L2中形成一稳定的管状层。所述外层L2因此具有一四周几乎封闭的环周表面，它可以被视为是所述内导电层6的理想支承面。制成该内导电层的材料在挤压过程中如前面已提到的那样可挤入各单根丝线12之间的(楔形)缝隙中。
当所述导线5不另外经受消除空隙的压实手段处理时，按照图3所示，在所述导线5的芯线KE和所述内层L1之间留有空隙13。通过将例如冷却空气导引通过这些空隙13，可充分冷却所述导线5。当期望进一步减小所述导线5的电阻时，比较有利的是将所述导线5压实，使之不带有存在于所述单根丝线11和12之间的空隙。相对于一仅由圆丝线扭绞而成的导线而言，所述导线5在经过这样的压实手段处理后具有一减小的电阻。

Claims (5)

1.一种用作供一些直线电动机用的一优选三相交流绕组的绕组相线的电缆，在这些直线电动机中，所述多根绕组相线蛇曲形地固定在一长条形的感应子的一些槽中，其中，所述电缆由一金属导线、一包在该金属导线之外的内导电层、一设置在该内导电层上的绝缘层和一包在该绝缘层上的外导电层以及一设置在该外导电层上的由绝缘材料制成的外壳组成，其特征在于，所述导线(5)被构造成绞线，其带有由一些相互扭绞的单根丝线(11)构成的一芯线(KE)，在该芯线外面由一些几乎无间隙地相互嵌紧的Z型断面的单根丝线(12)扭捻形成至少一环绕闭合层(L1，L2)。
2.如权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述外壳(9)由被制作成导电的绝缘材料制成。
3.如权利要求1或2所述的电缆，其特征在于，在所述导线(5)的芯线(KE)外设置有由Z型断面的单根丝线(12)所扭捻形成的两个相互邻靠的环绕闭合层(L1，L2)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的电缆，其特征在于，所述导线(5)被压实成一个无中空的结构。
5.一种运行如权利要求1至3中任一项所述的电缆的方法，其特征在于，使冷却空气流过在所述芯线(KE)和包在它外面的由Z型断面的单根丝线(12)所扭捻形成的环绕闭合层(L1)之间的空隙(13)。
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