[发明专利]具有保形涂层的绝缘绕组线材制品

说明书

描述了绝缘绕组线材制品和相关联的形成方法。绝缘绕组线材制品可以包括导体和任选的在导体周围形成的基底绝缘体。导体可以形成为具有至少一个诸如U形弯曲部的弯曲部的预定形状。包含聚对二甲苯的涂层可以在导体和任何基底绝缘体周围形成。

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2016年3月31日并且题为“Insulated Winding Wire With aConformal Coating”的美国临时申请第62/315,874号的优先权，该申请的内容通过引用以其整体并入本文中。

技术领域

本公开内容的实施方案总体上涉及由绝缘绕组线材形成的制品，且更具体地，涉及包括至少一个保形涂层的绕组线材制品。

背景

磁性绕组线材(magnetic winding wire)，也称为电磁线(magnet wire)，用于需要开发电场和/或磁场来执行机电工作的许多设备中。这样的设备的示例包括电动机、发电机、变压器、致动器线圈等。通常，电磁线是通过对金属导体诸如铜、铝或合金导体施加电绝缘体(electrical insulation)来构造的。通常，电绝缘体形成为提供电气完整性(electrical integrity)并防止电磁线短路的涂层。常规的绝缘体包括聚合搪瓷膜(polymeric enamel film)、挤出热塑性层、聚合带(polymeric tape)及它们的某些组合。

在制造、运输和/或后续加工期间，电磁线的绝缘系统可能被很多种不同类型的事件损坏。随着线材尺寸的增加，在制造和/或加工期间，线材的刚度会增加并且更容易受到损坏。甚至对绝缘体的轻微损坏，诸如一个或更多个绝缘层中的针孔，都可能会导致降低电气性能的故障部位(fault site)。局部放电可发生在局部故障部位，并且通常始于固体电介质内的空隙、裂纹或夹杂物中；然而，局部放电也可能沿着绝缘材料的表面发生。在开始之后，局部放电就会逐渐使绝缘体劣化，并最终导致电击穿。

在某些应用中，电磁线可以被切割成多个节段，并且每个节段可以被加工或形成为期望的形状用于插入到诸如电动机、起动发电机(starter-generator)等的组件中。例如，电磁线的节段可以形成为发夹结构(hairpin)，该发夹结构结合到电动机组件(motorassembly)中。切割时，下面的导体被暴露，从而使线材出现故障部位的风险增加。线材的成形、扭曲和/或其他操作也可能会导致产生故障部位。故障部位形成的风险可能会随着电磁线的尺寸变大而增加。因此，有机会改进结合保形涂层的绕组线材或电磁线，该保形涂层为缺陷、故障部位和/或暴露的导体部分提供了附加的电介质保护。

此外，某些应用中的最新进展已经引起了对具有改进的电性能的电磁线设计的需求，所述电性能例诸增加的介电强度和/或增加的局部放电起始电压(“PDIV”)。材料的介电强度通常是指该材料能够承受而不破裂的最大外加电场。PDIV通常是指没有完全桥联电极或导体之间的绝缘体的放电开始发生时的电压。对于在较高温度的应用和/或环境中工作的电磁线的需求也在增加。对于诸如车辆应用的某些应用，还可能希望电磁线能够抵抗烃油、其他化学品和/或湿气。例如，在一些电动机应用中，电磁线至少部分浸没在传动液中。这种传动液可以分解传统的电磁线绝缘材料，诸如搪瓷绝缘体。

此外，在许多应用中合意的是，限制或最小化总绝缘体厚度，以便允许更多量的电磁线被封装或形成到电气设备线圈中，或者形成到更多数量的部件中，以结合到组件中。电气设备的性能与可放入可用的芯槽区域(core slot area)中的电磁线的量密切相关。减小电磁线绝缘体的厚度可以允许更高的功率输出和/或提高的性能。因此，有机会改进电磁线，该电磁线具有期望的电性能，并对总绝缘体厚度具有有限的增加或甚至减少。

附图简述