DE102010001991A1 - Flat conductor device i.e. flat wire, for use in motor of electric machine, during traction application, has insulating layer formed by covering of conductor with tape, and other insulating layer formed by covering of former layer with yarn - Google Patents

Flat conductor device i.e. flat wire, for use in motor of electric machine, during traction application, has insulating layer formed by covering of conductor with tape, and other insulating layer formed by covering of former layer with yarn Download PDF

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Abstract

The device has a flat conductor (1) designed as a copper plate with a rectangular section for conducting electric current. An insulating layer (2) is formed directly on the flat conductor by covering of the flat conductor with a polyimide tape. Another insulating layer (3) is formed directly on the former insulating layer by covering of the former insulating layer with a mixed yarn. The tape is covered with a thermoplastic adhesive, which sticks together with the flat conductor and/or region of the tape. The former insulating layer is sintered on the latter insulating layer. An independent claim is also included for a method for manufacturing a flat conductor device for an electric machine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flachleitervorrichtung für eine elektrische Maschine mit einem Flachleiter aus Metall mit rechteckigem Querschnitt zum Leiten elektrischer Ströme, einer ersten Isolierschicht, die unmittelbar auf den Flachleiter aufgebracht ist, und einer zweiten Isolierschicht, die unmittelbar auf die erste Isolierschicht aufgebracht ist. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Flachleitervorrichtung für elektrische Maschinen.The present invention relates to a flat conductor device for an electric machine having a flat conductor made of metal of rectangular cross section for conducting electric currents, a first insulating layer applied directly to the flat conductor, and a second insulating layer applied directly to the first insulating layer. Moreover, the present invention relates to a method for producing a corresponding flat conductor device for electrical machines.

Elektrische Maschinen werden vielfach mit Wicklungen aus Flachleitern ausgestattet. Als Flachleiter sind hier Leiter mit rechteckigem Querschnitt zu verstehen, die meist bandartig ausgeführt sind. Der Leiter selbst kann massiv sein oder Litzen aufweisen. Die Flachleiter, die auch als Flachdrähte bezeichnet werden können, ermöglichen eine hohe Hutfüllung und damit einen hohen Wirkungsgrad der elektrischen Maschine.Electrical machines are often equipped with windings made of flat conductors. As a flat conductor here are understood to be conductors with rectangular cross-section, which are usually designed like a ribbon. The conductor itself may be solid or have strands. The flat conductors, which can also be referred to as flat wires, allow a high hat filling and thus a high efficiency of the electrical machine.

Die Wicklungen der elektrischen Maschinen besitzen in bekannter Weise Teilisolierungen und Hauptisolierungen. Die Teilisolierungen dienen in erster Linie zur elektrischen Isolation der einzelnen Windungen einer Wicklung untereinander und die Hauptisolation dient zur Isolierung der Wicklung gegenüber der Nutwand bzw. dem Blechpaket, d. h. gegenüber Erde.The windings of the electrical machines have in a known manner partial insulation and main insulation. The partial insulation is used primarily for electrical insulation of the individual turns of a winding with each other and the main insulation is used to insulate the winding against the groove wall or the laminated core, d. H. towards earth.

Die genannten elektrischen Maschinen umfassen rotierende Maschinen, wie Motoren, und nicht rotierende Maschinen wie Transformatoren. Insbesondere umfassen die elektrischen Maschinen Motoren für Traktionsanwendungen.The electrical machines mentioned include rotating machines, such as motors, and non-rotating machines, such as transformers. In particular, the electric machines include motors for traction applications.

Für Anwendungsfälle mit besonderen Anforderungen an den Flachdraht hinsichtlich mechanischer Beständigkeit (z. B. Traktionsmotoren) wird üblicherweise ein Isolationssystem bestehend aus einer Lackisolation mit Polyimid- oder Polyamid-Imid-Lack verwendet, die anschließend mit einem Mischgarn aus Polyester und Glas umsponnen wird. Dieses Mischgarn ist bekannt unter dem Handelsnamen „Daglas”. Die Umspinnung wird thermisch gesintert. Der Lack bringt die Isolationsfestigkeit und die Umspinnung die mechanische Festigkeit.For applications with special demands on the flat wire with regard to mechanical resistance (eg traction motors), an insulation system consisting of a lacquer insulation with polyimide or polyamide-imide lacquer is usually used, which is then wound with a mixed yarn of polyester and glass. This mixed yarn is known under the trade name "Daglas". The wrapping is thermally sintered. The paint brings the insulation strength and the wrapping the mechanical strength.

Die Aufbringung des Lacks erfordert, dass der Lack lösemittelhaltig ist und in mehreren Einzellackierschritten (bis zu acht Einzelschritte) aufgetragen und in einem Ofen jede Schicht einzeln ausgehärtet werden muss. Teilsweise sind die Lacke gesundheitsschädlich bis hin zu cancerogen. Die Öfen sind typischerweise bis zu 10 m lang und haben dabei Temperaturen von 200 bis 400°C. Bei den hohen Temperaturen wird das Lösungsmittel freigesetzt, das dann entweder die Umwelt belastet oder durch Nachverbrennung entsorgt werden muss. Bei der energieintensiven Nachverbrennung wird auch die Umwelt durch Abgabe von Verbrennungskomponenten belastet.The application of the paint requires that the paint is solvent-based and applied in several Einzellackierschritten (up to eight steps) and in an oven each layer must be cured individually. Some of the paints are harmful or carcinogenic. The ovens are typically up to 10 m long and have temperatures of 200 to 400 ° C. At high temperatures, the solvent is released, which then either pollutes the environment or has to be disposed of by post-combustion. In energy-intensive afterburning, the environment is also burdened by the release of combustion components.

Aus der Druckschrift EP 0 059 866 B1 ist eine dünne Isolierschicht für Wicklungen bekannt. Insbesondere wird eine Teilleiterisolation mit einer Filmbandwicklung oder einer Duplexglaswicklung vorgestellt. Als Polymer für die Isolation kann Polyimid eingesetzt werden.From the publication EP 0 059 866 B1 is a thin insulating layer for windings known. In particular, a sub-conductor insulation is presented with a film winding or a duplex glass winding. Polyimide can be used as the polymer for the insulation.

Weiterhin beschreibt die Druckschrift DE 11 2006 001 439 T5 ein Kabelsystem mit einem runden Massivleiter-Kernelement, welches mit einer ersten Beschichtung konzentrisch umgeben ist. Die erste Beschichtung kann eine Polymerfolienbeschichtung oder Isolierlackbeschichtung sein, die Temperaturen von wenigstens 200°C aushalten kann. Eine zweite Beschichtung ist über der ersten Beschichtung angeordnet, um eine zusätzliche dielektrische und schützende Schicht vorzusehen. Die zweite Beschichtung kann entweder aus Polyester oder aus einer Polyesterfaser/Glasfaser-Beschichtung wie etwa „Daglas” sein.Furthermore, the document describes DE 11 2006 001 439 T5 a cable system with a round solid core element which is concentrically surrounded by a first coating. The first coating may be a polymeric film coating or an insulating paint coating that can withstand temperatures of at least 200 ° C. A second coating is disposed over the first coating to provide an additional dielectric and protective layer. The second coating can be either polyester or a polyester fiber / glass fiber coating such as "Daglas".

Des Weiteren offenbart die Druckschrift GB 980 274 A ein Herstellungsverfahren für Polyimide. Die Polyimide sind insbesondere für Wicklungsisolationen bei Motoren einsetzbar. Speziell können Flachdrähte mit dem Polyimid-Film isoliert werden.Furthermore, the document discloses GB 980 274 A a production process for polyimides. The polyimides can be used in particular for winding insulation in motors. Specifically, flat wires can be insulated with the polyimide film.

Eine gattungsgemäße Flachleitervorrichtung ist aus der Druckschrift DE 10 2008 055 591 A1 bekannt. Es ist dort ein Flachleiter dargestellt, um den herum eine Isolationsschicht angeordnet ist, welche ihrerseits von einem hoch wärmeleitfähigen Lack umgeben ist.A generic flat conductor device is from the document DE 10 2008 055 591 A1 known. It is shown there a flat conductor, around which an insulating layer is arranged, which in turn is surrounded by a highly thermally conductive lacquer.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Flachleitervorrichtung mit hoher Isolationsfestigkeit und hoher mechanischer Festigkeit und Beständigkeit bereitzustellen, wobei die Herstellung umweltschonend, energiesparend und schadstoffarm sein sollte. Darüber hinaus wird ein entsprechendes Herstellungsverfahren gesucht.The object of the present invention is to provide a flat conductor device with high insulation strength and high mechanical strength and durability, the production should be environmentally friendly, energy-saving and low pollution. In addition, a corresponding manufacturing process is sought.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Flachleitervorrichtung für eine elektrische Maschine mit

  • – einem Flachleiter aus Metall mit rechteckigem Querschnitt zum Leiten elektrischer Ströme,
  • – einer ersten Isolierschicht, die unmittelbar auf den Flachleiter aufgebracht ist, und
  • – einer zweiten Isolierschicht, die unmittelbar auf die erste Isolierschicht aufgebracht ist, wobei
  • – die Flachleitervorrichtung ausschließlich zwei Isolierschichten, nämlich die erste und die zweite Isolierschicht, aufweist,
  • – die erste Isolierschicht aus einer Umspinnung des Flachleiters mit einem Polyimid-Band gebildet ist, und
  • – die zweite Isolierschicht aus einer Umspinnung der ersten Isolierschicht mit einem Mischgarn gebildet ist.
According to the invention, this object is achieved by a flat conductor device for an electrical machine
  • A flat metal conductor of rectangular cross section for conducting electrical currents,
  • - A first insulating layer, which is applied directly to the flat conductor, and
  • - A second insulating layer, which is applied directly to the first insulating layer, wherein
  • The flat conductor device comprises only two insulating layers, namely the first and the second insulating layer,
  • - The first insulating layer is formed from a braiding of the flat conductor with a polyimide tape, and
  • - The second insulating layer is formed from a wrapping of the first insulating layer with a mixing yarn.

Darüber hinaus wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Verfahren zur Herstellung einer Flachleitervorrichtung für eine elektrische Maschine durch

  • – Bereitstellen eines Flachleiters aus Metall mit rechteckigem Querschnitt zum Leiten elektrischer Ströme,
  • – Aufbringen einer ersten Isolierschicht unmittelbar auf den Flachleiter und
  • – Aufbringen einer zweiten Isolierschicht unmittelbar auf die erste Isolierschicht, wobei
  • – die Flachleitervorrichtung ausschließlich zwei Isolierschichten, nämlich die erste und die zweite Isolierschicht, aufweist,
  • – die erste Isolierschicht durch Umspinnen des Flachleiters mit einem Polyimid-Band gebildet wird, und
  • – die zweite Isolierschicht durch Umspinnen der ersten Isolierschicht mit einem Mischgarn gebildet wird.
In addition, the invention provides a method for producing a flat conductor device for an electrical machine
  • Providing a flat conductor of metal of rectangular cross section for conducting electrical currents,
  • - Applying a first insulating layer directly on the flat conductor and
  • - Applying a second insulating layer directly on the first insulating layer, wherein
  • The flat conductor device comprises only two insulating layers, namely the first and the second insulating layer,
  • - The first insulating layer is formed by spinning the flat conductor with a polyimide tape, and
  • - The second insulating layer is formed by spinning the first insulating layer with a mixed yarn.

In vorteilhafter Weise wird bei Verwendung der Polyimid-Folie bzw. des Polyimid-Bands keinerlei Lösungsmittel freigesetzt und es werden keinerlei gesundheits- und umweltschädliche Komponenten verwendet. Darüber hinaus ist der Energieaufwand für das Aufbringen (z. B. Verkleben) der Polyimid-Folie deutlich geringer als bei bekannten Techniken. Die Fertigungszeiten sind gegenüber bekannten Verfahren ebenfalls kürzer und es ergeben sich somit Kosten-, Gesundheits- und Umweltvorteile.Advantageously, no solvent is released when using the polyimide film or the polyimide tape and no health and environmentally harmful components are used. In addition, the energy required for the application (eg bonding) of the polyimide film is significantly lower than in known techniques. The manufacturing times are also shorter compared to known methods and thus there are cost, health and environmental benefits.

Vorzugsweise ist das Polyimid-Band mit einem Schmelzkleber kaschiert, der beim Aufbringen der ersten Isolierschicht auf den Flachleiter mit diesem und/oder einem Bereich des Polyimid-Bands verklebt. Mit dieser Klebetechnik ist ein sehr rasches und umweltschonendes Aufbringen der ersten Isolierschicht auf den Flachleiter möglich.Preferably, the polyimide tape is laminated with a hot melt adhesive, which adhered to the lead during application of the first insulating layer with this and / or a portion of the polyimide strip. With this adhesive technique, a very rapid and environmentally friendly application of the first insulating layer on the flat conductor is possible.

Bei einer speziellen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Flachleiter beim Aufbringen der ersten Isolierschicht induktiv geheizt. Das induktive Heizen ist energiesparend und mit geringen Anlagenkosten realisierbar.In a specific embodiment of the method according to the invention, the flat conductor is heated inductively during application of the first insulating layer. Inductive heating is energy-saving and can be realized with low system costs.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die erste Isolierschicht vor dem Aufbringen der zweiten Isolierschicht getempert. Insbesondere kann das Tempern bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 300°C, speziell bei 250°C, erfolgen. Das Tempern führt zu der gewünschten mechanischen und thermischen Belastbarkeit der ersten Isolierschicht.According to a further embodiment, the first insulating layer is tempered before the application of the second insulating layer. In particular, the annealing may be carried out at a temperature in the range of 200 to 300 ° C, especially at 250 ° C. Annealing results in the desired mechanical and thermal resilience of the first insulating layer.

Die zweite Isolierschicht kann auf die erste Isolierschicht gesintert werden. Hierdurch lässt sich eine hohe mechanische Festigkeit erreichen.The second insulating layer may be sintered on the first insulating layer. As a result, a high mechanical strength can be achieved.

Günstigerweise lässt sich die erfindungsgemäße Flachleitervorrichtung für Wicklungen von Motoren einsetzen. Speziell erfüllen die erste und zweite Isolierschicht die thermischen und mechanischen Anforderungen, wie sie bei Traktionsmotoren gefordert werden.Conveniently, the flat conductor device according to the invention can be used for windings of motors. Specifically, the first and second insulating layers meet the thermal and mechanical requirements required of traction motors.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen Flachleitervorrichtung schematisch zeigt.The present invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing, which shows a portion of a flat conductor device according to the invention schematically.

Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.The embodiments described in more detail below represent preferred embodiments of the present invention.

Eine Spule einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Motors für Traktionszwecke, wird in diesem Beispiel aus Flachdraht gewickelt. Unter dem Begriff „Flachdraht” wird hier eine Flachleitervorrichtung verstanden, die aus dem tatsächlichen elektrischen Leiter besteht, welcher von genau zwei, materiell verschiedenen Isolierschichten umgeben ist.A coil of an electric machine, in particular a motor for traction purposes, is wound in this example of flat wire. The term "flat wire" is understood here as a flat conductor device which consists of the actual electrical conductor, which is surrounded by exactly two, materially different insulating layers.

Bei dem Leiter handelt es sich beispielsweise um ein massives Kupferband, das rechteckförmigen Querschnitt aufweist. Bei einer anderen Ausführungsform kann es sich auch um einen Litzenleiter handeln, der zu einem rechteckförmigen Querschnitt gepresst ist. In der FIGUR, die das Ende eines Flachdrahts bzw. einer Flachleitervorrichtung in der Seitenansicht zeigt, ragt der Flachleiter 1 (hier blankes Kupfer) aus der Isolation 2, 3.The conductor is, for example, a solid copper strip which has a rectangular cross-section. In another embodiment, it may also be a stranded conductor, which is pressed into a rectangular cross-section. In the FIGURE, which shows the end of a flat wire or a flat conductor device in the side view, the flat conductor protrudes 1 (here bare copper) from the isolation 2 . 3 ,

Der Flachleiter 1, der zur elektrischen Isolation gemäß dem Stand der Technik häufig mit Lack umgeben ist, wird hier erfindungsgemäß unmittelbar mit einer Polyimid-Folie umsponnen. Die Polyimid-Folie liegt z. B. als Bandmaterial (Polyimid-Band) vor und wird direkt auf den Flachleiter 1 zu einer ersten Isolierschicht 2 gewickelt. D. h. der Flachleiter 1 wird mit dem Polyimid-Band umsponnen bzw. umbandelt oder bandagiert. Das Umspinnen erfolgt beispielsweise schraubenförmig um den Flachleiter 1. Dabei können die einzelnen Bandabschnitte bündig aneinander stoßen bzw. Kante an Kante anliegen. In einer alternativen Ausführungsform überlappen sich die unmittelbar aufeinander folgenden Bandabschnitte bei der schraubenförmigen Umwicklung. Die um den Flachleiter 1 gewickelte Polyimid-Folie bzw. das um den Flachleiter 1 gesponnene Polyimid-Band bildet eine erste Isolierschicht 2 unmittelbar auf dem Flachleiter 1. Die erste Isolierschicht 1 dient hauptsächlich zur elektrischen Isolation, insbesondere Teilleiterisolation bei einer elektrischen Maschine.The flat conductor 1 which is often surrounded by lacquer for electrical insulation according to the prior art is here according to the invention wrapped directly with a polyimide film. The polyimide film is z. B. as a strip material (polyimide tape) and is directly on the flat conductor 1 to a first insulating layer 2 wound. Ie. the flat conductor 1 is wrapped or banded or bandaged with the polyimide tape. The rewinding takes place, for example, helically around the flat conductor 1 , In this case, the individual band sections can abut one another flush or rest edge to edge. In an alternative embodiment, the immediately successive band sections overlap in the helical wrapping. The around the flat conductor 1 wound polyimide film or that around the flat conductor 1 spun polyimide tape forms a first insulating layer 2 directly on the flat conductor 1 , The first insulating layer 1 is mainly used for electrical insulation, in particular sub-conductor insulation in an electrical machine.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird die erste Isolierschicht 2 (Polyimid-Folie) unmittelbar von einer zweiten Isolierschicht 3 umgeben. Speziell ist in dem vorliegenden Beispiel die erste Isolierschicht 2 mit einem Mischgarn umsponnen. Das Mischgarn kann aus natürlichen und künstlichen Komponenten bestehen. Vorzugsweise besitzt es Polyester- und Glasfasern (z. B. „Daglas”). Das Umspinnen kann, wie in der FIGUR angedeutet ist, auch bei der zweiten Isolierschicht 3 schrauben- bzw. wendelförmig erfolgen. Das Garn selbst kann bandförmig oder schnurförmig für das Umspinnen bereitgestellt werden. According to the present invention, the first insulating layer 2 (Polyimide film) directly from a second insulating layer 3 surround. Specifically, in the present example, the first insulating layer 2 wrapped with a blended yarn. The blended yarn can consist of natural and artificial components. It preferably has polyester and glass fibers (eg "Daglas"). The rewinding can, as indicated in the figure, also in the second insulating layer 3 helical or helical. The yarn itself can be provided in a band-shaped or cord-shaped manner for rewinding.

Nachfolgend wird der Herstellungsprozess der erfindungsgemäßen Flachleitervorrichtung im Detail beschrieben. Für die erste Isolierschicht, die vornehmlich der elektrischen Isolation dient und die entsprechende dielektrische Festigkeit aufweist, wird eine Polyimid-Folie mit Klebefilm verwendet. Insbesondere ist auf die Polyimid-Folie bzw. das Polyimid-Band ein Schmelzkleber kaschiert. Die Polyimid-Folie wird dann durch eine Umspinnmaschine bzw. Umbandelungsmaschine auf den Flachleiter 1 (das Kupfer) aufgebracht. Je nach gewünschter Isolierdicke werden an der Maschine Parameter wie Überlappung, Verlegegeschwindigkeit, Bandspannung und dergleichen eingestellt.Hereinafter, the manufacturing process of the flat conductor device according to the invention will be described in detail. For the first insulating layer, which serves primarily for electrical insulation and has the corresponding dielectric strength, a polyimide film with adhesive film is used. In particular, a hotmelt adhesive is laminated to the polyimide film or the polyimide tape. The polyimide film is then passed through a rewinder or banding machine onto the flat conductor 1 (the copper) applied. Depending on the desired insulation thickness, parameters such as overlap, laying speed, belt tension and the like are set on the machine.

Anschließend oder gleichzeitig wird der Flachleiter induktiv erhitzt, so dass die Polyimid-Folie aufgrund der Wärme mit dem Kupfer verklebt. Eine anschließende Nachtemperung bei etwa 250°C in einem Ofen mit der Länge von etwa 3 m führt zum endgültigen Verbund mit dem Kupfer.Subsequently or simultaneously, the flat conductor is inductively heated, so that the polyimide film adheres to the copper due to the heat. A subsequent post-annealing at about 250 ° C in an oven with the length of about 3 m leads to the final bond with the copper.

Im Anschluss daran erfolgt das Aufbringen der zweiten Isolierschicht, die in erster Linie der Isolation des Leiters gegenüber mechanischen Einflüssen dient. Die zweite Isolierschicht entsteht, wie oben bereits dargestellt wurde, durch Umspinnen der ersten Isolierschicht 2 mit einem Mischgarn. Die Mischgarn-Umspinnung erhöht die mechanische Festigkeit und trägt gegebenenfalls auch noch zur dielektrischen Festigkeit bei. Die Umspinnung wird wieder durch induktive Erhitzung des Flachleiters versintert. Gegebenenfalls kann die zweite Isolierschicht mit einem Imprägnierlack imprägniert werden.This is followed by the application of the second insulating layer, which serves primarily to insulate the conductor from mechanical influences. The second insulating layer is formed, as has already been shown above, by spinning the first insulating layer 2 with a mixed yarn. The mixed yarn wrapping increases the mechanical strength and optionally also contributes to the dielectric strength. The wrapping is again sintered by inductive heating of the flat conductor. Optionally, the second insulating layer can be impregnated with an impregnating varnish.

Außer den beiden Isolierschichten wird auf den Flachleiter keine weitere Isolierschicht mehr aufgebracht. Die Temperaturbeständigkeit der Isolation kann je nach Anwendungsfall eingestellt werden. Sie ist letztlich bestimmt durch die Materialien der beiden Isolierschichten bzw. dem verwendeten Klebstoff. Die Temperaturbeständigkeit hängt beispielsweise vom Polyestertyp und von der Polyestermenge ab. Auch die Spannungsfestigkeit der Isolation kann je nach Anwendungsfall über die Dicke der Polyimid-Folie gesteuert werden. Die mechanische Festigkeit wird in erster Linie durch die zweite Isolierschicht, d. h. die Mischgarn-Umspinnung in der gewünschten Weise eingestellt.Apart from the two insulating layers no further insulating layer is applied to the flat conductor. The temperature resistance of the insulation can be adjusted depending on the application. It is ultimately determined by the materials of the two insulating layers or the adhesive used. The temperature resistance depends, for example, on the type of polyester and the amount of polyester. The dielectric strength of the insulation can be controlled depending on the application via the thickness of the polyimide film. The mechanical strength is primarily determined by the second insulating layer, i. H. the mixed yarn wrapping set in the desired manner.

In vorteilhafter Weise wird bei der Verwendung der Polyimid-Folie für die erste Isolierschicht im Herstellungsverfahren keinerlei Lösemittel freigesetzt, wie dies bei Lackierungen und Beschichtungen typisch ist. Es werden also bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Flachleitervorrichtung keinerlei gesundheits- und umweltschädliche Komponenten verwendet, und der Energieaufwand für die Verklebung der Polyimid-Folie ist deutlich geringer gegenüber Beschichtungstechniken oder Lackiertechniken. Außerdem sind die Fertigungszeiten ebenfalls kürzer. Folglich ergeben sich neben Gesundheits- und Umweltvorteilen auch Kostenvorteile bei der Fertigung.Advantageously, when using the polyimide film for the first insulating layer in the production process no solvent is released, as is typical in coatings and coatings. Thus, in the production of the flat conductor device according to the invention, no health and environmentally harmful components are used, and the energy required for the bonding of the polyimide film is significantly lower compared to coating techniques or painting techniques. In addition, the production times are also shorter. Consequently, in addition to health and environmental benefits also cost advantages in manufacturing.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0059866 B1 [0007] EP 0059866 B1 [0007]
  • DE 112006001439 T5 [0008] DE 112006001439 T5 [0008]
  • GB 980274 A [0009] GB 980274A [0009]
  • DE 102008055591 A1 [0010] DE 102008055591 A1 [0010]

Claims (10)

Flachleitervorrichtung für eine elektrische Maschine mit – einem Flachleiter (1) aus Metall mit rechteckigem Querschnitt zum Leiten elektrischer Ströme, – einer ersten Isolierschicht (2), die unmittelbar auf den Flachleiter (1) aufgebracht ist, und – einer zweiten Isolierschicht (3), die unmittelbar auf die erste Isolierschicht (2) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Flachleitervorrichtung ausschließlich zwei Isolierschichten, nämlich die erste (2) und die zweite Isolierschicht (3), aufweist, – die erste Isolierschicht (2) aus einer Umspinnung des Flachleiters (1) mit einem Polyimid-Band gebildet ist, und – die zweite Isolierschicht (3) aus einer Umspinnung der ersten Isolierschicht (2) mit einem Mischgarn gebildet ist.Flat conductor device for an electrical machine with - a flat conductor ( 1 ) of metal of rectangular cross section for conducting electrical currents, - a first insulating layer ( 2 ) directly on the flat conductor ( 1 ), and - a second insulating layer ( 3 ) directly on the first insulating layer ( 2 ), characterized in that - the flat conductor device exclusively two insulating layers, namely the first (2) and the second insulating layer ( 3 ), - the first insulating layer ( 2 ) from a braiding of the flat conductor ( 1 ) is formed with a polyimide tape, and - the second insulating layer ( 3 ) from a wrapping of the first insulating layer ( 2 ) is formed with a blended yarn. Flachleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Polyimid-Band mit einem Schmelzkleber kaschiert ist, der mit dem Flachleiter (1) und/oder einem Bereich des Polyimid-Bands verklebt ist.A flat conductor device according to claim 1, wherein the polyimide tape is laminated with a hot-melt adhesive which is connected to the flat conductor ( 1 ) and / or a portion of the polyimide tape is bonded. Flachleitervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Isolierschicht (3) auf die erste Isolierschicht gesintert ist.A flat conductor device according to claim 1 or 2, wherein the second insulating layer ( 3 ) is sintered on the first insulating layer. Motor mit einer Wicklung aus einer Flachleitervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor with a winding of a flat conductor device according to one of the preceding claims. Verfahren zur Herstellung einer Flachleitervorrichtung für eine elektrische Maschine durch – Bereitstellen eines Flachleiters (1) aus Metall mit rechteckigem Querschnitt zum Leiten elektrischer Ströme, – Aufbringen einer ersten Isolierschicht (2) unmittelbar auf den Flachleiter (1) und - Aufbringen einer zweiten Isolierschicht (3) unmittelbar auf die erste Isolierschicht (2), dadurch gekennzeichnet, dass – die Flachleitervorrichtung ausschließlich zwei Isolierschichten, nämlich die erste (2) und die zweite Isolierschicht (3), aufweist, – die erste Isolierschicht (2) durch Umspinnen des Flachleiters (1) mit einem Polyimid-Band gebildet wird, und – die zweite Isolierschicht (3) durch Umspinnen der ersten Isolierschicht (2) mit einem Mischgarn gebildet wird.Method for producing a flat conductor device for an electrical machine by - providing a flat conductor ( 1 ) made of metal of rectangular cross section for conducting electrical currents, - applying a first insulating layer ( 2 ) directly on the flat conductor ( 1 ) and - applying a second insulating layer ( 3 ) directly onto the first insulating layer ( 2 ), characterized in that - the flat conductor device exclusively two insulating layers, namely the first (2) and the second insulating layer ( 3 ), - the first insulating layer ( 2 ) by rewinding the flat conductor ( 1 ) is formed with a polyimide tape, and - the second insulating layer ( 3 ) by spinning the first insulating layer ( 2 ) is formed with a mixed yarn. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Polyimid-Band mit einem Schmelzkleber kaschiert ist, der beim Aufbringen der ersten Isolierschicht (2) auf den Flachleiter (1) mit dem Flachleiter (1) und/oder einem Bereich des Polyimid-Bands verklebt.A method according to claim 5, wherein the polyimide tape is laminated with a hot melt adhesive which, when the first insulating layer is applied ( 2 ) on the flat conductor ( 1 ) with the flat conductor ( 1 ) and / or a portion of the polyimide tape. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Flachleiter (1) beim Aufbringen der ersten Isolierschicht (2) induktiv geheizt wird.Method according to claim 5 or 6, wherein the flat conductor ( 1 ) when applying the first insulating layer ( 2 ) is heated inductively. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die erste Isolierschicht (2) vor dem Aufbringen der zweiten Isolierschicht (3) getempert wird.Method according to one of claims 5 to 7, wherein the first insulating layer ( 2 ) before applying the second insulating layer ( 3 ) is tempered. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Tempern bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 300°C, insbesondere bei 250°C, erfolgt.A method according to claim 8, wherein the annealing is carried out at a temperature in the range of 200 to 300 ° C, in particular at 250 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die zweite Isolierschicht (3) auf die erste Isolierschicht (2) gesintert wird.Method according to one of claims 5 to 9, wherein the second insulating layer ( 3 ) on the first insulating layer ( 2 ) is sintered.
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