[发明专利]由收缩软管实现的定子线圈的绝缘

说明书

本发明涉及一种用于将旋转电机定子线圈绝缘的方法，这里旋转电机特别是指直流电机和交流电机。

一般来说，这种电机均有一个定子和一个转子，用于将机械能转换成电能(发电机)，或者反之将电能转换成机械能(电动机)，当电机进入运行状态后，定子绕组的导体中产生电压，于是，定子绕组的导体应进行绝缘，不允许在定子的导体之间发生短路。

旋转电机的定子线圈可以有各种各样的结构，其中之一是将多个相互绝缘的单一导体捆成线束，如此构成的导体束一般称为导线棒，它具有所谓的主绝缘。在制造定子线圈时，将多个导线棒的端面与端面相互结合，这种结合例如可以通过一个金属板实现，在金属板上，将第一导线棒的各自绝缘的单一导线和第二导线棒的各自绝缘的单一导线相互连接，因此，在所述金属平板区域内的导线棒的各个单一导体之间是不被绝缘的。

要将各个单一导体捆扎成导线棒形式，需将一个较长的被绝缘的单一导体在一个平面上缠绕成一个橢圆形线圈，称为线圈原型或骨架。在下面的过程中，所谓的支撑将所述的线圈原型或骨架转变为其成品形式，并且安置在电机的定子中。

在两个如上所述的制造方法中，单一导体既可以是圆形的，也可以是矩形的，定子线圈是由多个单一导体制成的导线棒或线圈原型构成，这些导线棒或线圈原型的横断面既可以是圆形的，也可以是矩形的，在本发明中，建议导线棒或线圈原型最好成矩形的横断面，它由多个矩形的单一导体所构成。导线棒可以盘绕，也就是说，单一导体相互绞接，也可以不盘绕，也就是说，单一导体并不相互绞接，而是相互平行地敷设。

根据现有技术，定子线圈(例如导线棒，线圈原型，绕组)的绝缘一般使用云母纸，考虑到机械强度问题，将这种云母纸用玻璃布载体进行强化，并以带形围绕导体缠绕，被卷绕的导体在缠绕之后发生变形，将已缠绕的导体在一种时效硬化的树脂中浸渍，形成热固性塑料的非溶化的绝缘材料，它具有热塑性基体，以带形卷绕在导体上，例如可用ASPHALT SCHELLACK公司(见BROWN BOVERI REVIEW第57卷第15页署名为R.SCHULER的题为“高压旋转电机的绝缘系统”的文章)的聚砜和聚醚丙酮作为绝缘材料(德国专利文献DE 4344044A1)。这种绝缘材料在基体的热熔化温度之上是可以重新产生塑性变形的。

这些通过缠绕完成的定子线圈的绝缘具有如下缺点，加工费时，并且投入大，其中尤其是卷绕过程和浸渍过程相当费时，根据云母纸的物理特性和浸渍树脂的特性，几乎不存在能够加快工艺处理过程的可能性。而且，这种制造过程对于要求绝缘较厚的情况也是有缺陷的，当云母纸不能充分与定子线圈相适配时，将使所得到的绝缘容易损坏。特别是在缠绕完成定子线圈之后，由于卷绕机器的调整不当，可能会在云母纸上出现褶皱和裂缝，例如通过一个在云母纸和导体之间的侧面或平面的线匝或者通过一个不当的静态或动态的拉力，这个作用力是在缠绕过程中施加在云母纸上的。此外，由于在过大的带状涂层上施加过压，它阻碍了绝缘在浸渍原型中被均匀的浸透，于是就获得了一个部分或全部含有缺陷的绝缘产品，它的短时和/或长期强度性能都有所降低，这种定子线圈绝缘产品的寿命被显著降低。

此外采用公知的电缆制造技术和方法对导线束加外包皮，即将具有圆形断面的导线束进行挤压，用热固性塑料或弹性体外包皮，如USA5,650,031和WO97/11831所公开的专利主题所涉及的对定子线圈加绝缘的方法，其中定子线圈被放入一个挤压设备的中心孔内，定子线圈具有一个复杂的原型，采用经过挤压的热固性塑料材料同时在该复杂线圈原型的每一侧实现外包皮，尤其是通过一种复合挤压完成外包皮处理。