[发明专利]电动机的电绝缘系统和其制造方法

说明书

本发明涉及一种电动机的改进的电绝缘系统、尤其是在叠片组的槽中的线绕组相对于叠片组的绝缘方面得到改进的电绝缘系统EIS。此外，本发明涉及一种用于制造电动机的这样改进的电绝缘系统的廉价的制造方法。这通过将用于形成槽中的导体的灌封物的浸渍树脂通过载体介质、如纤维引入导体中而实现。

本发明涉及一种电动机的改进的电绝缘系统、尤其是在叠片组的槽中的线绕组相对于叠片组的绝缘方面得到改进的电绝缘系统EIS。此外，本发明涉及一种用于制造电动机的这样改进的电绝缘系统的制造方法。

电动机的叠片组是已知的，叠片组包括具有线绕组、通常是铜线绕组的槽，其中，线通过线漆被电绝缘。在此，根据尺寸和功率等级存在不同的制造电动机的可能性。

在63mm至450mm的轴高度的数量级中并且与150W至1.6MW的功率相应地，所谓的定子、即叠片组通常装备有预绕制的线绕组。这些绕组在此被机械地引入定子槽中并且随后被连接。通过表面绝缘材料、如纸和各个绕组线的线漆提供单线相互间以及相对于处于地电势的叠片组的电绝缘。基于槽的几何要求、如用于形成尽可能闭合的磁场线的槽齿，利用包括线漆的铜线可以实现85体积％的最大的槽填充(度)，因为否则例如拉入力将变得太大，并且因此例如由于刮擦、破裂和/或由于拉伸可能会损坏表面绝缘和/或线漆。因此在叠片组的槽中保留至少15体积％的自由体积(或者说未占用体积)。其中的一部分是裸露的，因为绕组没有精确匹配地填充槽的拐角，但在绕组内，在浸渍过程中尽可能完全用浸渍树脂填充存在的空腔。

令人遗憾地业已证实，在此存在明显的空隙，因为浸渍树脂在将定子从沉浸池取出时通常还是液态的，从而在这种情况下，在导体内、即线绕组内的空腔也没有被充分填充。

为此，通常在沉浸方法中，一个或多个定子缓慢地沉浸到液态浸渍树脂盆中，从而使液态的浸渍树脂流入单线、线绕组与叠片组之间的空腔中，并且可以填充所述空腔。随后，被由此浸湿的定子在一定的时间段内通过温度作用和/或紫外线辐射而硬化。由此，从液态的和/或胶凝的、在沉浸池中尽可能多地填充绕组的空腔的浸渍树脂变为完成的灌封物，例如形式为完全硬化的热固性塑料作为灌封材料。

最后通过空腔的尽可能高的填充度和浸渍树脂的尽可能小的剩余焓来定义浸渍的质量。在此最佳的首先是，定子的利用浸渍树脂完全填充的空腔，其次是浸渍树脂的完全交联。

通常在浸渍过程中并且尤其在沉浸池浸渍中不利的是，为了浸渍不同的定子类型，要将池中的浸渍树脂的流变性和化学反应性调节到相应的定子类型上，从而也确保完全填充空腔。不同的定子类型在浸渍特性中有所不同，不只在沉浸池中、尤其由于不同的温度变化过程、热容量和不同的流动路径有所不同。

根据定子类型，需要更高的或更低的粘度，从而通过浸渍树脂完全填充空腔，并且同时快速胶凝(或者说凝胶化)。然而，随后在从浸渍站、例如沉浸池取出定子时，胶凝妨碍浸渍树脂流出。

为了可以在共同的浸渍站中经济地浸渍不同的定子类型，将沉浸池的流变性、粘度和/或化学成分设置为平均值，而没有在定子类型方面进行优化。在流变性、触变和关于胶凝时间和/或剩余焓的化学反应性方面，适合于此的浸渍树脂在技术上是高度发达的，并且因此是相应昂贵的。虽然基于其机械特性、电特性和化学特性，更便宜的浸渍树脂也可能足以用于使用在定子中，然而不适用于不同的定子类型在其中浸渍的沉浸池。

在常见的沉浸池中尤其也不利的是，必须实现绕组中的热预交联(也被称为胶凝)，使得在将定子从沉浸池中取出时，液态的浸渍树脂保留在绕组中，其中该要求与在从沉浸池中取出时、在定子的外壁上的过量的浸渍树脂应尽可能完全流走的要求相矛盾。然而，与热的定子接触过并且滴落回沉浸池中的液态的浸渍树脂会污染沉浸池并且使池的用于随后的浸渍的浸渍树脂的质量变差。

因此，本发明所要解决的技术问题在于，提供能够实现利用浸渍树脂有针对性地填充导体的线绕组的可能性。目标尤其是，在表面绝缘结构内、即例如包围导体、即线绕组的纸卷内提高空腔的浸渍树脂填充的均匀性。

该技术问题通过本发明的如在说明书、附图和权利要求中公开的主题解决。