DE102022202880A1 - Pulverlackformulierung zur Isolation des Wickelkopfes einer elektrischen rotierenden Maschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pulverlackformulierung zur Herstellung einer Wickelkopf-Isolation für eine elektrische rotierende Maschine, insbesondere Elektromotor, Traktionsmotor und/oder Generator. Außerdem betrifft die Erfindung eine Pulverlackbeschichtung, die eine Wickelkopf-Isolation darstellt, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Wickelkopfisolation durch Pulverbeschichtung. Durch die hier beschriebene Pulverlackbeschichtung des oder der Wickelköpfe einer elektrischen rotierenden Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt kann der teure und aufwändige VPI-Prozess, der bislang zur Isolation des Aktivteils und des Wickelkopfes überwiegend eingesetzt wird, eingespart werden. So ist es möglich, auf die herkömmlichen Glimmerbänder zu verzichten und Aktivteil und Wickelkopf mit jeweils passendem Isolationsmaterial automatisiert zu isolieren. Insbesondere das Isolieren des Wickelkopfes ist deutlich schneller und preisgünstiger realisierbar als im Vergleich zum Stand der Technik. Außerdem wird der Automatisierungsgrad in der Produktion einer elektrischen rotierenden Maschine deutlich höher.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Pulverlackformulierung zur Herstellung einer Wickelkopf-Isolation für eine elektrische rotierende Maschine, insbesondere Elektromotor, Traktionsmotor und/oder Generator. Außerdem betrifft die Erfindung eine Pulverlackbeschichtung, die eine Wickelkopf-Isolation darstellt, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Wickelkopfisolation durch Pulverbeschichtung.
• Bekannt sind elektrische rotierende Maschinen im Mittel- und Hochspannungsbereich wie Elektromotoren und elektrische Generatoren. Diese Maschinen zeichnen sich durch eine Vielzahl verschiedener Bauformen und Einsatzbereiche aus. Sie werden in sämtlichen Bereichen der Technik, der Industrie, des Alltags, des Verkehrswesens, der Medizin und anderen Gebieten verwendet. Der Leistungsbereich elektrischer Maschinen erstreckt sich von Größenordnungen unterhalb von einem Mikrowatt z.B. in der Mikrosystemtechnik bis hinaus über ein Gigawatt, also Tausendmal eine Million Watt, wie beispielsweise im Kraftwerksbereich. Dazwischen liegt die Mittelspannungs-Anwendung mit den Traktions- und Antriebsmotoren im Fahrzeugbereich, Schienenfahrzeugbereich, etc.
• Allen rotierenden elektrischen Maschinen gemeinsam sind Drahtspulen, die vom elektrischen Strom durchflossen werden. Zur elektrischen Isolation der stromdurchflossenen Teile gegeneinander und gegenüber der äußeren Umgebung weisen elektrische Maschinen Isolationssysteme auf.
• Elektrische rotierende Maschinen, z. B. Elektromotoren und Generatoren ab einer Bemessungsspannung von 700 V umfassen einen Rotor, der vom Stator umgeben ist. Der Stator hat ein Blechpaket, in dem sich Nuten befinden, in die die elektrischen Leiter in Form von Spulen oder als Einzelstäbe, die zu Spulen verschweißt oder verlötet werden, eingelegt sind. Jeweils zwei korrespondierende Einzelstäbe können miteinander zur Bildung einer Spule verlötet werden. Die elektrischen Teilleiter sind in der Spule gegeneinander isoliert, die Spule zusätzlich mit einer Hauptisolierung aus Glimmerhaltigen Isolierbändern versehen und abschließend optional abhängig vom Spannungsniveau noch mit einem leitfähigen Glimmschutz, insbesondere einem Außen- und/oder Endenglimmschutz versehen, so dass die Oberfläche der Spule auf dem gleichen Potential wie das Blechpaket liegt. Diesen Aufbau nennt man auch eine „geordnete“ Wickelung im Gegensatz zu den elektrischen rotierenden Maschinen mit Drähten in einer „wilden“ Wicklung, die in der Regel elektrische rotierende Maschinen einer Bemessungsspannung kleiner 700 Volt betreffen.
• Bei elektrischen rotierenden Maschinen im Hoch- und/oder Mittelspannungsbereich liegen Spulen aus gegeneinander beispielsweise über Bewicklung und/oder Drahtlack isolierte Teilleitern vor. Diese werden aus Rohlingen, wie einem Spulenfisch durch Ziehen und Verdrehen so geformt, dass sie in die Nuten eines Stator-Grundkörpers, also in das Blechpaket des Elektromotors eingelegt werden können. Die Spulen untereinander sind über so genannte Wickelköpfe verbunden und durch entsprechende Anschlüsse kontaktiert.
• Die stromführenden Spulen sind gegeneinander, gegenüber dem Blechpaket und schließlich auch gegenüber der Umgebung durch ein Isolationssystem isoliert. Das Isolationssystem umfasst regelmäßig die Hauptisolation, die einen reinen Isolator darstellt und das Glimmschutzsystem, das die Komponenten Außenglimmschutz und/oder Endenglimmschutz umfasst, wobei ein Glimmschutzsystem zur besseren Teilentladungsresistenz auch eine geringe elektrisch Leitfähigkeit zeigt.
• Weitestgehend ist die spannungsführende Spule dabei durch die Hauptisolation aus polymerbasierten Werkstoffen vom geerdeten Blechpaket isoliert. Um ein Maximum an Leistung aus der Maschine herauszuholen, wird sie bei höchstmöglichen Stromdichten betrieben, wodurch aber auch nennenswerte Verluste in Form von Hitze entstehen.
• Bei großen Elektromotoren ist die maximale übliche Betriebstemperatur ca. 155°C. Für diese Betriebstemperaturen ist es bekannt, ein Isolationssystem aus Glimmerband und epoxidbasierten duroplastischen Kunststoffen einzusetzen. Der Motor ist so ausgelegt, dass die maximale Aufheizung - auch der Isolation - 155°C nicht oder nur unwesentlich überschreitet.
• Um die Leistungsdichte einer solchen Maschine zu erhöhen, wird entweder die Spannung erhöht oder die Stromstärke. Würde die Spannung erhöht werden, müsste dauerhaft eine höhere Feldstärke über das Isolationssystem abgebaut werden. Dafür sind die herkömmlich bekannten Isolationssysteme auf Epoxidbasis nicht ausgelegt.
• Wird die Stromstärke erhöht, dann wird das Isolationssystem thermisch stärker belastet, zumindest kurzzeitig sogar auf über 200°C. Dafür werden Isolationssysteme mit den Materialien auf Basis von mAramid und Polyetherimid eingesetzt.
• Bislang werden alle Komponenten eines Isolationssystems, also Hauptisolation und Glimmschutz, wie insbesondere Außenglimmschutz AGS und Endenglimmschutz EGS, in der Regel als Bänder auf die Teilleiter aufgewickelt, wobei Teile davon, wie der EGS, auch per Hand appliziert werden können. Die anderen Teile können auch nicht vollautomatisiert aufgebracht werden, weil entweder die Stückzahl das Automatisieren nicht wirtschaftlich macht und/oder die Gefahr von Lufteinschlüssen in den Falten der Wickelbänder die Qualität nicht gewährleistet, die bei der Wicklung erforderlich ist. Die Bänder, die gewickelt werden, haben meistens verklebte Glimmerplättchen, die in der Isolation dazu dienen, den Erosionsweg im Isolationssystem zu verlängern, also den direkten Weg von der Spannungsseite, den Leitern, hin zum geerdeten Blechpaket, wodurch eine deutlich längere Lebensdauer eines Isolationssystems resultiert.
• Aktuell wird bei den rotierenden elektrischen Maschinen, wie insbesondere Traktionsmotoren und Industriemotoren der Wickelkopf mit dem gleichen Isolationsband, welches in der Nut des Aktivteils verwendet wird, isoliert. Beim bislang üblichen Tränkprozess wird daher der Wickelkopf mit dem gleichen Wickelband und Tränkharz imprägniert und anschließend ausgehärtet wie der Aktivteil.
• Das Bewickeln des Wickelkopfes ist zeitintensiv und demnach auch kostenintensiv. Der bislang benötigte Imprägnierprozess mit Tränkharz ist ebenfalls Zeit- und Kostenintensiv.
• Die im Wickelkopf im Betrieb vorliegenden Feldstärken sind um ein Vielfaches geringer als im Aktivteil und sind kleiner als 500V/mm in der gewickelten Isolation selbst. Im Betrieb können dort keine Teilentladungen auftreten. Dennoch wird nach dem Stand der Technik der Wickelkopf wie der Aktivteil isoliert, weil eine Abtrennung der Isolationsherstellung zwischen Aktivteil und Wickelkopf noch viel aufwändiger wäre.
• Eine Wickelkopfisolation stellt insbesondere die dielektrische Barriere sicher und verhindert, dass es im Falle einer Verschmutzung zu einem Phasenüberschlag und/oder einem Erdschluss kommen kann. Demnach braucht die Wickelkopfisolation keine gesteigerte Resistenz gegenüber Teilentladungen, hat aber grundsätzlich eine gewissen Mindest-Durchschlagsfestigkeit. Dies gilt vor allem bei Traktionsmaschinen mit einer Temperaturbeständigkeit der Isolation von größer 200°C, was der Wärmeklasse 200 entspricht.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Wickelkopf- Isolation zu schaffen, die erstens automatisiert applizierbar ist und zweitens auch bei Betriebstemperaturen oberhalb 155°C, insbesondere auch bis zu 200°C oder 220°C noch stabil ist, die geforderte Durchschlagsfestigkeit zeigt und so am Wickelkopf als dielektrische Barriere fungiert und im Falle einer Verschmutzung einen Phasenüberschlag und/oder einen Erdschluss verhindert.
• Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen offenbart ist, gelöst.
• Demnach ist Gegenstand der Erfindung eine Duromere Pulverlackformulierung, geeignet zur Pulverbeschichtung eines Wickelkopfes einer elektrischen rotierenden Maschine einer Bemessungsspannung größer 700 Volt, wobei die Pulverlackformulierung zumindest zwei unvernetzte, bei Raumtemperatur -RT - unter Normalbedingungen, also bei ca. 20°C fest vorliegende, Kunststoffkomponenten umfasst, zumindest eine erste, unvernetzte Polyimid-haltige Kunststoffkomponente und eine zweite, unvernetzte Epoxid-haltige Kunststoffkomponente, die in der Pulverlackformulierung in einem Mischungsverhältnis von 99:1 bis 1:99 enthalten sind.
• Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Wickelkopfisolation folgende Verfahrensschritte umfassend:
• - Bereitstellung einer duromeren Pulverlackformulierung mit zumindest zwei unvernetzten Kunststoffkomponenten, wobei zumindest eine erste unvernetzte Polyimid-haltige Kunststoffkomponente und zumindest eine zweite, unvernetzte Epoxid-haltige Kunststoffkomponente in der Pulverlackformulierung enthalten sind, die jeweils bei Raumtemperatur unter Normalbedingungen, also bei ca. 20°C als Feststoff vorliegen,
• - Einmalige oder mehrmalige Pulverbeschichtung eines Wickelkopfes sowie anschließende
• - Aus- und/oder Nachhärtung der so erhaltenen Pulverbeschichtung.
• Zudem ist noch Gegenstand der Erfindung eine Pulverbeschichtung als Wickelkopfisolation einer elektrischen rotierenden Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt, die einen Film aus zumindest zwei Kunststoffkomponenten, einer Polyimid-haltigen Kunststoffkomponente und einer Epoxidhaltigen Kunststoffkomponente, umfasst.
• Schließlich ist Gegenstand der Erfindung eine elektrische rotierende Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt, bei der die Isolation des Aktivteils vom Material her ungleich ist zu der Isolation des Wickelkopfes.
• Insbesondere bei der Hairpin-Technologie, die eine moderne Wickeltechnologie für Statoren in elektrischen Maschinen darstellt, werden neue Methoden als Ersatz der Glimmerbandisolation im Aktivteil ausprobiert. Beispielsweise wird anstelle der Wickel-technologie bei der die Leiter in die Nut gewickelt werden, wird hier ein Kupferflachdraht mit typischer Hairpin-Geometrie in einem umformbasierten Montageverfahren in die Nuten des Blechpakets eingebracht. Dabei ist es möglich, die für den Aktivteil vorgesehenen Spulenseiten, die Teil der Hairpin-Geometrie sind, durch beispielsweise Spritzgießen mit Teilentladungsresistentem, insbesondere auch Siloxan-haltigem, Material zu isolieren und dann den nach der Einlegung in die Nuten hergestellten Wickelkopf mit einer durchschlagsfesten, aber weniger oder gar nicht Teilentladungs-resistenten Isolation zu versehen.
• Genau hier setzt die Erfindung an, in dem sie die Aufgabe löst, eine unkompliziert applizierbare Wickelkopfisolation zu schaffen, die die geforderte Durchschlagsfestigkeit zeigt, aber nicht die teuren Harze für die Teilentladungsresistenten Isolationen des Aktivteils einsetzt.
• Allgemeine Erkenntnis der Erfindung ist es daher, dass durch Pulverbeschichtung mit einer duromeren Pulverlackformulierung die Wickelkopfisolation schnell und automatisiert, beispielsweise mittels Corona- und/oder Tribo- und/oder Wirbelbettverfahren herstellbar ist.
• Gemäß der Erfindung wird einer oder werden beide Wickelköpfe von elektrisch rotierenden Maschinen, Motoren und Generatoren, mit einem Duromeren Pulverlack durch Pulverlackbeschichtung isoliert. Beispielsweise wird diese mittels Corona-und/oder Tribo- und/oder Wirbelbettverfahren aufgebracht.
• Dabei werden für die Isolation des Aktivteils der elektrisch rotierenden Maschine die Teilleiter der Spulen zunächst mit einer Teilleiterisolation beschichtet. Die Teilleiterisolation kann ein Drahtlack oder eine bewickelte Isolation sein. Nun wird die gezogene Spule, z.B. die gewickelte oder die in Hairpin-Geometrie, oder auch die ungezogene Spule in irgendeiner Art und Weise im Aktivteil isoliert, beispielsweise durch Einzelspulenfertigung oder durch Spritzgießen des Aktivteils oder durch Pulverlackieren. Dann werden alle Spulen eingelegt und z. B. mit einem Kit oder einem Nutkleber in die Nut jeweils eingeklebt und miteinander verschaltet. Nun wird der Wickelkopf inklusive Schaltung noch durch Pulverbeschichtung isoliert.
• Die Bereitstellung der unvernetzten Pulverlackformulierung gelingt einfach durch Abwiegen und Mischen, wobei der Pulverlack auf dem Substrat, der Spule oder des Spulenteils, anschmilzt, entgast und/oder an-vernetzt wird. Nach der Pulverbeschichtung und dem Erhalt eines festen Films wird bei erhöhter Temperatur nach- und ausgehärtet.
• Man unterscheidet dabei 2 Arten der Pulverbeschichtungen, zum einen die
• -elektrostatische Pulverbeschichtung, die entweder über Korona, als Aufladung durch einen Generator oder über die so genannte „Tribo“-Methode, mit Reibungs-Aufladung funktioniert und zum zweiten die
• - Wirbelsintermethode, die auch aus dem Automobilbereich in Form von „Pulverslurry“ bekannt ist.
• Beim elektrostatischen Pulverbeschichten wird die Pulverlackformulierung auf ein elektrisch leitendes Werkstück aufgesprüht. Mit einem so genannten Sprühorgan, also beispielsweise der Sprühpistole, wird das wirbelnde Pulver zu einem definierten Sprühstrahl geformt und gleichzeitig elektrostatisch aufgeladen, wobei für das hier anwendbare Verfahren unterschiedliche Aufladungsmethoden möglich sind.
• Bei Corona-Sprühsystemen erfolgt die Aufladung der Pulverteilchen der Pulverlackformulierung durch Anlagerungen freier Luftionen, die mittels einer oder mehrerer spannungsführender Corona Elektroden im Sprühorgan erzeugt werden. In der Regel wird eine negative Spannung gewählt, weil die Corona stromstärker und stabiler ist und die Rücksprüheffekte an der Werkstückoberfläche in geringerem Maße auftreten. An der Corona Elektrode liegt eine Spannung von bis zu 100 kV an.
• Bei „Tribo“-Sprühsystemen werden die Pulverteilchen der Pulverlackformulierung ausschließlich durch reibungselektrische Vorgänge beim Durchströmen eines Kunststoffkanals im Sprühorgan, also beispielsweise in der Sprühpistole, aufgeladen also ohne Spannungserzeuger. Dabei werden die Pulverteilchen positiv aufgeladen.
• Nach dem Besprühen erfolgt das Aushärten und/oder das Einbrennen, wobei der Pulverlack außer den Lösemittel alle Bestandteile eines normalen Nasslacks enthalten kann und so - abhängig von der Kunststoff-Komponenten-Zusammensetzung bei höheren Temperaturen, z. B. über 100°C, insbesondere über 120°C zu einem geschlossenen Film verläuft und anschließend dann angeliert und aushärtet.
• Gegenüber den Nasslackierungen gibt es beim Pulverbeschichten einige Vorteile unter Kosten- und/oder UmweltGesichtspunkten:
• - Lösemittelfreies Beschichtungsmaterial und minimale Emission,
• - Kreislaufführen des Pulverlacks möglich,
• - einfache manuelle Handhabung einer Sprühpistole oder eines sonstigen Sprühorgans und
• - zur Automatisierung geeignet.
• Alternativ dazu lässt sich Pulverbeschichtung auch durch ein Wirbelsinterverfahren ausführen. Dabei wird ein Pulverbad aus bewegter Luft, insbesondere Luftstrom, und der fluidisierten Pulverlackformulierung bereitgestellt und ein erhitztes Substrat in dieses Pulverbad -z.B. auch nur einige Sekunden - eingetaucht. Beim Kontakt mit dem heißen Substrat sintert das Pulver an und verschmilzt und/oder vernetzt anschließend zu einer glatten Kunststoffschicht. Beispielsweise kann bei der Herstellung des Isolationssystems eine finale Isolation der Wickelköpfe durch Wirbelbettsintern bei ca. 200°C erfolgen.
• Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegen in der Pulverlackformulierung eine oder mehrere erste Polyimid-haltige Kunststoffkomponente(n) und eine oder mehrere zweite Epoxid-haltige Kunststoffkomponente(n) vor.
• Als „Polyimid“ im festen aber unvernetzten Pulverlack wird ein Monomer oder Oligomer eines eine „Polyimidgruppe“ aufweisenden Kunststoffs bezeichnet. Dies bezeichnet im Allgemeinen eine Verbindung mit einer Einheit wie in Strukturformel I wiedergegeben:

  
1. I. Die Polyimidgruppe ist dabei eingekreist.
• R2 kann gleich oder ungleich R3 sein und jede beliebige organische Moleküleinheit, die an einem C5-Fünfring sterisch möglich ist, darstellen.
• Gemäß der Erfindung wird das unvernetzte Polyimid noch mit einer unvernetzten Epoxid-haltigen festen Kunststoffkomponente, die in der Pulverlackformulierung in einem Mischungsverhältnis von 99:1 bis 1:99 enthalten ist, vermischt. Das Vermischen mit einer festen Epoxid-haltigen Kunststoffkomponente dient unter anderem auch dazu, dass die mechanischen Eigenschaften und die Verlaufseigenschaften der Pulverlackformulierung im Beschichtungsprozess verbessert werden.
• Als „Epoxidharz“ oder „Epoxid-haltige unvernetzte Kunststoffkomponente“ wird jedes Kunstharz bezeichnet, das eine Epoxidgruppe trägt.

  
• R kann ein beliebiges Kohlenstoff-basiertes Molekülgerüst sein. R kann auch weitere Epoxidgruppen umfassen, insbesondere endständige Epoxidgruppen, die sich zur Vernetzung eignen.
• Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann noch ein oder mehrere weitere Bindemittel neben den beiden unvernetzten fest vorliegenden Polyimid-haltigen und Epoxid-haltigen Kunststoffkomponenten in der duromeren Pulverlackformulierung vorliegen.
• In der aufgebrachten Pulverlackformulierung werden die beiden Kunststoffkomponenten durch den Einsatz von Temperatur, z.B. in Form von Konvektions- und/oder Strahlungsenergie, angeschmolzen und dann in einer Vernetzungsreaktion ausgehärtet.
• Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Pulverlackformulierung so aufgebracht, dass eine Dicke der daraus gebildeten Isolations- und/oder Glimmschutzschicht von >/= 100um resultiert. Diese Schicht kann einlagig oder mehrlagig durch Pulverbeschichtung erzeugt werden.
• Nach einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Formulierung des Weiteren noch Füllstoffe, insbesondere sphärisch geformte und/oder unregelmäßig geformte Füllstoffe. Die Füllstoffe können kristallin und/oder amorph vorliegen.
• Bevorzugt sind die Füllstoffe auf Siliziumdioxid-Basis, beispielsweise enthalten sie Quarzgut, Quarzmehl und/oder Quarzglas.
• Es wurde erkannt, dass die Durchschlagsfestigkeit der sprühbaren Pulverlackformulierung durch Zugabe von Füllstoffen, insbesondere von mineralischen oder/auch synthetischen Füllstoffen, wie Quarzmehl, Quarzgut, Glasmehl, in einem Masseanteil von beispielsweise 5 Gew% bis 65 Gew%, insbesondere von 10 Gew% bis 60Gew% und insbesondere vorteilhaft von 10 Gew% bis 55 Gew% erhöht wird.
• So kann auf den Einsatz der zum Band verklebten großen Glimmerplättchen verzichtet und die Wickelkopfisolation in Form einer Pulverlackformulierung automatisiert durch Versprühen und/oder Eintauchen appliziert und hergestellt werden.
• Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird die Pulverlackierung automatisiert durchgeführt.
• Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die bei Raumtemperatur als Pulver von Feststoffen vorliegende Pulverlackformulierung noch Füllstoffe, insbesondere in mehreren Fraktionen vorliegend, sowie Sinterhilfen und/oder Additive.
• Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können in der Pulverlackformulierung ein oder mehrere Additive enthalten sein. Beispielsweise können Additive zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit enthalten sein.
• Andererseits oder ergänzend können Additive zur Erhöhung der Stabilität des Isolationssystems enthalten sein. Beispielsweise können ein oder mehrere Metalloxid(e), wie z.B. TiO₂ und/oder solche mit einer der folgenden Summenformeln Na₈Al₆Si₆O₂₄S₄ und/oder Na₆Al₆Si₆O₂₄S₂. Weitere Additive können Fe₂O₃ und/oder MnFe₂O₄ und/oder elektrisch nichtleitfähige Kohlenstoff basierte Füllstoffe, wie z.B. Industrieruß sein. Bei Bedarf können die Additiv-Partikel teilweise oder ganz, vollflächig oder teilflächig, mit einer SiO₂-Beschichtung ausgestattet vorliegen.
• Diese Additive sind insbesondere auch oxidationshemmend, so dass die Wärmeklasse oder der Temperatur-Index einer damit hergestellten Pulverbeschichtung weiter erhöht werden kann.
• Additive werden beispielsweise bei der Herstellung der Pulverlackformulierung zugemischt. Weitere Additive, Verlaufshilfsmittel, Farbpigmente, Quarzpartikel und weiteres können der Pulverlackformulierung zugemischt werden.
• Der Anteil an Additiv in der Pulverlackbeschichtung liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,05 und 10 Gew%, insbesondere im Bereich zwischen 0,05 und 2 Gew% und besonders bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 und 1 Gew%.
• Durch die hier beschriebene Pulverlackbeschichtung des oder der Wickelköpfe einer elektrischen rotierenden Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt kann der teure und aufwändige VPI-Prozess, der bislang zur Isolation des Aktivteils und des Wickelkopfes überwiegend eingesetzt wird, eingespart werden. So ist es möglich, auf die herkömmlichen Glimmerbänder zu verzichten und Aktivteil und Wickelkopf mit jeweils passendem Isolationsmaterial automatisiert zu isolieren. Insbesondere das Isolieren des Wickelkopfes ist deutlich schneller und preisgünstiger realisierbar als im Vergleich zum Stand der Technik. Außerdem wird der Automatisierungsgrad in der Produktion einer elektrischen rotierenden Maschine deutlich höher.

Claims (15)

1. Duromere Pulverlackformulierung, geeignet zur Pulverbeschichtung eines Wickelkopfes einer elektrischen rotierenden Maschine einer Bemessungsspannung größer 700 Volt, wobei die Pulverlackformulierung zumindest zwei unvernetzte, bei Raumtemperatur -RT - unter Normalbedingungen, also bei ca. 20°C fest vorliegende, Kunststoffkomponenten umfasst, zumindest eine erste, unvernetzte Polyimid-haltige Kunststoffkomponente und eine zweite, unvernetzte Epoxid-haltige Kunststoffkomponente, die in der Pulverlackformulierung in einem Mischungsverhältnis von 99:1 bis 1:99 enthalten sind.
2. Pulverlackformulierung nach Anspruch 1, wobei die erste unvernetzte Polyimid-haltige Kunststoffkomponente ein oder mehrere Polyimide umfasst.
3. Pulverlackformulierung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erste unvernetzte Polyimid-haltige Kunststoffkomponente der Pulverlackformulierung ein Gemisch, ein Copolymer und/oder ein Blend, mehrere Polyimid-haltige Kunststoffkomponenten umfassend, enthält.
4. Pulverlackformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite unvernetzte Epoxid-haltige Kunststoffkomponente der Pulverlackformulierung ein oder mehrere feste Epoxidharze umfasst.
5. Pulverlackformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite unvernetzte Epoxid-haltige Kunststoffkomponente der Pulverlackformulierung ein Gemisch, ein Copolymer und/oder ein Blend, mehrere Epoxid-haltige Kunststoffkomponenten umfassend, enthält.
6. Pulverlackformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden unvernetzten Kunststoffkomponenten als Gemisch, Blend oder Copolymer vorliegen.
7. Pulverlackformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Füllstoffe enthält.
8. Pulverlackformulierung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die Additive enthält.
9. Verfahren zur Herstellung einer Wickelkopfisolation folgende Verfahrensschritte umfassend: o Bereitstellung einer duromeren Pulverlackformulierung mit zumindest zwei unvernetzten Kunststoffkomponenten, wobei zumindest eine erste unvernetzte Polyimid-haltige Kunststoffkomponente und zumindest eine zweite, unvernetzte Epoxid-haltige Kunststoffkomponente in der Pulverlackformulierung enthalten sind, die jeweils bei Raumtemperatur unter Normalbedingungen, also bei ca. 20°C als Feststoff vorliegen, o Einmalige oder mehrmalige Pulverbeschichtung eines Wickelkopfes sowie anschließende o Aus- und/oder Nachhärtung der so erhaltenen Pulverbeschichtung.
10. Pulverbeschichtung als Wickelkopfisolation einer elektrischen rotierenden Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt, die einen Film aus zumindest zwei Kunststoffkomponenten, einer Polyimid-haltigen Kunststoffkomponente und einer Epoxidhaltigen Kunststoffkomponente, umfasst.
11. Elektrische rotierende Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt, bei der das Material der Aktivteilisolation ungleich dem Material der Wickelkopfisolation ist.
12. Elektrische rotierende Maschine nach Anspruch 11, bei der das Material der Aktivteilisolation Siloxanhaltig ist und das Material der Wickelkopfisolation nicht.
13. Elektrische rotierende Maschine nach Anspruch 11 oder 12, bei der die Isolation des Wickelkopfes Glimmerband-frei ist.
14. Elektrische rotierende Maschine nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei der die Wickelkopfisolation automatisiert durch Pulverlackbeschichtung herstellbar ist.
15. Elektrische rotierende Maschine in Hairpin-Technologie, bei der die Aktivteilisolation durch Spritzgießen und die Wickelkopfisolation durch Pulverbeschichtung herstellbar ist.