PL237897B1 - Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej - Google Patents
Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej Download PDFInfo
- Publication number
- PL237897B1 PL237897B1 PL428574A PL42857419A PL237897B1 PL 237897 B1 PL237897 B1 PL 237897B1 PL 428574 A PL428574 A PL 428574A PL 42857419 A PL42857419 A PL 42857419A PL 237897 B1 PL237897 B1 PL 237897B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- winding
- ceramic
- insulation
- ceramic insert
- electric machine
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004804 winding Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 8
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 abstract description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 2
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
Abstract
Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej o dużej obciążalności termicznej składa się z wkładek (2) ceramicznych przylegających do powierzchni zębów i do powierzchni dna żłobka (6) oraz żywicy termoprzewodzącej (4) wypełniającej przestrzeń pomiędzy wkładką ceramiczną (2) a uzwojeniem (3). W jarzmie rdzenia magnetycznego (1), przy zębach mogą znajdować się wgłębienia dopasowane wymiarami do grubości wkładki ceramicznej (2). Pomiędzy powierzchnią wewnętrzną żłobka (6) a wkładkami ceramicznymi (2) jest klej. Wkładka ceramiczna (2) jest wykonana z korundu, bądź z taśmy aluminiowej pokrytej dwustronnie tlenkiem glinu.
Description
Przedmiotem wynalazku jest izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej o zwiększonej przewodności cieplnej pomiędzy uzwojeniem maszyny a rdzeniem magnetycznym.
W maszynach elektrycznych, szczególnie stosowanych jako napędy trakcyjne, wymagany jest stosunkowo wysoki znamionowy moment obrotowy oraz długotrwałe przeciążenie momentem przy możliwie małej masie i objętości maszyny. Uzyskuje się to przy dużych gęstościach prądu w uzwojeniu. Gęstość prądu w kwadracie determinuje straty mocy w uzwojeniu, które powodują nagrzewanie uzwojenia. Izolacja uzwojenia ma swoją klasę temperaturową. Wysoka temperatura uzwojenia degraduje izolację i skutkuje jej zniszczeniem. Aby ograniczyć temperaturę uzwojenia do wartości dopuszczalnej dla danej klasy izolacji należy skutecznie odprowadzić ciepło z uzwojenia do układu chłodzenia. Barierą blokującą przepływ ciepła jest izolacja żłobkowa. Powszechnie stosowana jest izolacja żłobkowa wykonywana w formie korytka z papieru aramidowego (klasa F) lub izolacja z mikanitu (klasa B). Przewodność cieplna wymienionych izolacji wynosi 0,13-0,5 W/mK. Znana jest z patentu US4560896A izolacja żłobkowa kompozytowa, papier aramidowy z laminatem szklanym. Rozwiązanie to wymaga tworzenia specjalnego kompozytu, co zwiększa koszty, przy czym jego przewodność cieplna nie przekracza 0,5 W/mK.
Zachodzi potrzeba stosowania izolacji żłobkowej maszyny elektrycznej o znaczne większej przewodności cieplnej, która nie będzie tworzyć bariery cielnej w żłobkach.
Według wynalazku izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej o dużej obciążalności termicznej składa się z wkładek ceramicznych przylegających do powierzchni zębów i do powierzchni dna żłobka oraz żywicy termoprzewodzącej wypełniającej przestrzeń pomiędzy wkładką ceramiczną a uzwojeniem. W jarzmie rdzenia magnetycznego, przy zębach mogą znajdować się wgłębienia dopasowane wymiarami do grubości wkładki ceramicznej. Pomiędzy powierzchnią wewnętrzną żłobka a wkładkami ceramicznymi jest klej. Wkładka ceramiczna jest wykonana z korundu, bądź z taśmy aluminiowej pokrytej dwustronnie tlenkiem glinu.
Przedmiot wynalazku jest objaśniony w przykładzie rozwiązania na rysunkach, na których przedstawiono:
fig. 1 - izolacja maszyny elektrycznej ze żłobkami wyłożonymi wkładką wykonaną z materiału ceramicznego, dopasowaną do powierzchni wewnętrznej żłobka z przestrzenią pomiędzy wkładką ceramiczną a uzwojeniem wypełnioną żywicą termoprzewodzącą.
fig. 2, fig. 3 - izolacja maszyny elektrycznej ze żłobkami wyłożonymi wkładką wykonaną z materiału ceramicznego, dopasowaną do powierzchni wewnętrznej żłobka, złożoną z części radialnej przylegającej do powierzchni zębów i z części obwodowej przylegającej do dna żłobka, z przestrzenią pomiędzy wkładką ceramiczną a uzwojeniem wypełnioną żywicą termoprzewodzącą.
fig. 4 - izolacja maszyny elektrycznej ze żłobkami wyłożonymi wkładką wykonaną z materiału ceramicznego, dopasowaną do powierzchni wewnętrznej żłobka z przestrzenią pomiędzy wkładką ceramiczną a uzwojeniem wypełnioną żywicą termoprzewodzącą, natomiast w jarzmie rdzenia magnetycznego, przy zębach są wgłębienia dopasowane do grubości wkładki ceramicznej a pomiędzy wkładkami ceramicznymi a zębami żłobka jest klej.
Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej o dużej obciążalności termicznej znajduje się żłobkach 6 i jest złożona z wkładki 2 z materiału ceramicznego, dopasowanej do powierzchni wewnętrznej żłobka 6, a przestrzeń pomiędzy wkładką ceramiczną 2 a uzwojeniem 3 jest wypełniona żywicą termoprzewodzącą 4, jak przedstawiono na rysunkach: fig. 1, fig. 2, i fig. 3. Wkładka ceramiczna 2 może stanowić jeden element w kształcie korytka dopasowanego do przekroju żłobka 6 lub może być wykonana w formie pasków ceramicznych dopasowanych do części radialnej 2.1 zębów, przylegających do powierzchni zębów 1.1 i do jego części obwodowej, przylegającej do dna żłobka 1.2, jak przedstawiono na rysunku fig. 2. W jarzmie rdzenia magnetycznego 1, przy zębach 3, mogą znajdować się wgłębienia 1.3 dopasowane wymiarami do grubości wkładki ceramicznej 2, jak przedstawiono na rysunku fig. 3. Pomiędzy wkładką 2 a powierzchnią wewnętrzną żłobka 6 może znajdować się klej 5, jak przedstawiono na rysunku fig. 4. Wkładka ceramiczna 2 jest wykonana z korundu bądź z innego materiału ceramicznego np. taśma aluminiowa pokryta obustronnie tlenkiem glinu AI2O3. Taśma taka ma przewodność cieplną odpowiadającą przewodności cieplnej aluminium i bardzo dobre właściwości dielektryczne. Przewodność cieplna tlenku glinu wynosi około 1.3 W/mK, a aluminium ponad 200 W/mK. Dwie warstwy tlenku glinu są wielokrotnie cieńsze od taśmy aluminiowej stąd sumaryczna przewodność cieplna taśmy
PL 237 897 B1 aluminiowej pokrytej dwustronnie tlenkiem glinu wynosi ponad 100 W/mK. Ponadto taśma aluminiowa jest dostatecznie elastyczna i dobrze przylega do powierzchni zęba i dna żłobka.
Ceramiczna izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną i ma bardzo dobre właściwości elektroizolacyjne. Ponadto wypełnienie przestrzeni żłobków, między uzwojeniem i izolacją żłobkową, żywicą termoprzewodzącą skutecznie obniża temperaturę uzwojenia przy przeciążeniach maszyny elektrycznej.
Claims (5)
1. Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej o dużej obciążalności termicznej, znamienna tym, że żłobki (6) są wyłożone wkładką (2) ceramiczną dopasowaną do powierzchni wewnętrznej żłobka (6), a przestrzeń pomiędzy wkładką ceramiczną (2) a uzwojeniem (3) jest wypełniona żywicą (4) termoprzewodzącą.
2. Izolacja według zastrz. 1, znamienna tym, że wkładka ceramiczna (2) jest złożona z części radialnej (2.1) przylegającej do powierzchni zębów (1.1) i z części obwodowej (2.2) przylegającej do dna żłobka (1.2).
3. Izolacja według zastrz. 1 i 2, znamienna tym, że w jarzmie rdzenia magnetycznego (1), przy zębach (1.1), są wgłębienia (1.3) dopasowane wymiarami do grubości wkładki ceramicznej (2).
4. Izolacja według zastrz. 1 i 2, znamienna tym, że między powierzchnią wewnętrzną żłobka (6) a wkładkami ceramicznymi (2) jest klej (5).
5. Izolacja według zastrz. 1 i 2, znamienna tym, że wkładka ceramiczna (2) jest wykonana z korundu, bądź z taśmy aluminiowej pokrytej dwustronnie tlenkiem glinu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428574A PL237897B1 (pl) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428574A PL237897B1 (pl) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL428574A1 PL428574A1 (pl) | 2019-08-12 |
| PL237897B1 true PL237897B1 (pl) | 2021-06-14 |
Family
ID=67549926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL428574A PL237897B1 (pl) | 2019-01-14 | 2019-01-14 | Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL237897B1 (pl) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4560896A (en) * | 1984-10-01 | 1985-12-24 | General Electric Company | Composite slot insulation for dynamoelectric machine |
| US4900964A (en) * | 1989-01-11 | 1990-02-13 | Westinghouse Electric Corp. | Pole face slot filler |
| DE10304025A1 (de) * | 2003-02-01 | 2004-08-05 | Alstom Technology Ltd | Roebelstab für eine elektrischen Maschine sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Roebelstabes |
| US6998753B2 (en) * | 2003-06-24 | 2006-02-14 | General Electric Company | Multilayer co-extrusion rotor slot armor and system for making the same |
-
2019
- 2019-01-14 PL PL428574A patent/PL237897B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL428574A1 (pl) | 2019-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7655868B2 (en) | Stator bar components with high thermal conductivity | |
| US6259347B1 (en) | Electrical power cooling technique | |
| CN109417326B (zh) | 具有冷却通道间隔空间的水冷发电机带 | |
| JP5152174B2 (ja) | ケースモールド型コンデンサおよびその使用方法 | |
| US7498710B2 (en) | Cooling of stator windings | |
| JP2014171384A (ja) | 電気機械用の高熱伝導絶縁 | |
| EP2704161A1 (en) | Magnetic core for magnetic component with winding, containing improved means of cooling | |
| BR102013026682B1 (pt) | Cabo de energia, sistema de distribuição de energia e método para resfriar um cabo de energia | |
| US20180054104A1 (en) | Rotating electrical machine coil | |
| GB2456373A (en) | Stator bar components with high thermal conductivity resins, varnishes, and putties | |
| US3428928A (en) | Transformer including boron nitride insulation | |
| US3142809A (en) | Cooling arrangement for electrical apparatus having at least one multilayer winding | |
| US7969049B2 (en) | High power density cooling of electrical machines using ceramic tubes of high thermal conductivity | |
| PL237897B1 (pl) | Izolacja żłobkowa uzwojenia maszyny elektrycznej | |
| US20060137899A1 (en) | Extruded elastic insulation for conductors of electric machines | |
| EP2790311A1 (en) | Immersion cooled capacitor for power electronics convertor | |
| US11863038B2 (en) | Electric machine and hybrid electric aircraft | |
| US10305353B2 (en) | Thermally conductive material between rotor coil and core for improved cooling | |
| Wang et al. | Thermal management of compact nanocrystalline inductors for power dense converters | |
| BR112017018363B1 (pt) | Folha inorgânica eletricamente isolante, laminado que compreende uma camada inorgânica eletricamente isolante, dispositivo elétrico que compreende uma folha inorgânica eletricamente isolante, e método de produção de uma folha inorgânica eletricamente isolante | |
| EP3096442B1 (en) | Dynamo-electric machine | |
| CN205304444U (zh) | 3kV级以上高压高效电机高导热绝缘结构 | |
| LU100876B1 (en) | Diamond Enriched Insulation Paper for Cooling Improvement of an Electrical Machine | |
| US20210408857A1 (en) | Electric machine and hybrid electric aircraft | |
| JP2009254028A (ja) | 電磁コイル |