此這在電機(jī)中是不期望的。因此，理想的是，使導(dǎo)體58在成形過程中進(jìn)行一次或更多次退火以避免材料斷裂和使其電阻最小化。
[0025]參照?qǐng)D7，其中示出了生產(chǎn)線上的導(dǎo)體退火機(jī)器150。該機(jī)器150尤其是包括對(duì)流爐154、導(dǎo)體進(jìn)給設(shè)備158、導(dǎo)體收回設(shè)備162、導(dǎo)體供線軸166以及導(dǎo)體卷線軸170。絕緣導(dǎo)體58從供線軸166處解繞并且通過導(dǎo)體進(jìn)給設(shè)備158供給入爐154中。同時(shí)，收回設(shè)備162和卷線軸177將導(dǎo)體58從爐154處收回并且將其纏繞到卷線軸170上?？梢圆捎弥T如例如風(fēng)扇174之類的可選擇的冷卻設(shè)備以在將導(dǎo)體58纏繞到卷線軸170上之前降低導(dǎo)體58的溫度。
[0026]爐154具有一個(gè)或更多個(gè)受控溫度區(qū)，所述一個(gè)或更多個(gè)受控溫度區(qū)在絕緣導(dǎo)體58穿過爐154時(shí)加熱絕緣導(dǎo)體58。諸如例如，爐154的尺寸、爐154內(nèi)的溫度以及導(dǎo)體58行進(jìn)穿過爐154的速度之類的若干因素決定絕緣導(dǎo)體58的絕緣層60和導(dǎo)體部61實(shí)際受到的溫度一時(shí)間曲線。由于對(duì)于導(dǎo)體部61所使用的每種金屬而言要實(shí)現(xiàn)完全退火時(shí)間與溫度之間都存在一定關(guān)系，因而這很重要。通常，所述關(guān)系是溫度越高，退火所需的時(shí)間越短，并且相反地，溫度越低，退火所需的時(shí)間越長(zhǎng)。在應(yīng)該避免的兩個(gè)極端溫度上存在限制，因?yàn)闇囟忍邥?huì)使絕緣層60受到不利地?fù)p壞從而損失一些絕緣性能，而溫度太低則不會(huì)發(fā)生退火或處理時(shí)間太長(zhǎng)以至于退火變得昂貴且不具競(jìng)爭(zhēng)性。重要的是不要使絕緣層60的溫度高于絕緣材料的熔融溫度。酰胺/酰亞胺因其高溫性能和高耐機(jī)械磨損性能而作為一種普通的導(dǎo)體絕緣材料來使用。酰胺/酰亞胺的熔融溫度為750華氏度。為了美觀，保持酰胺/酰亞胺的絕緣層60的溫度低于使絕緣材料變色的溫度也是重要的，對(duì)于酰胺/酰亞胺，該溫度大約為600華氏度。因此，保持退火溫度的退火溫度和時(shí)間應(yīng)當(dāng)通過將前述因素考慮進(jìn)去來進(jìn)行選擇。例如，對(duì)于具有100%酰胺/酰亞胺絕緣層60和銅導(dǎo)體部61的銅絕緣導(dǎo)體58來說，能夠使用介于900華氏度與950華氏度之間的爐溫持續(xù)介于47秒與67秒之間的時(shí)長(zhǎng)來對(duì)銅導(dǎo)體部61進(jìn)行退火。更具體地，925華氏度的溫度持續(xù)57秒的時(shí)間已經(jīng)示出既對(duì)銅導(dǎo)體部61進(jìn)行了退火又同時(shí)使絕緣層60保持低于600華氏度從而保持了絕緣層60的絕緣性能和顏色。
[0027]本文描述的穿過爐154行進(jìn)的連續(xù)的一件絕緣導(dǎo)體58是對(duì)加工硬化的絕緣導(dǎo)體58進(jìn)行退火的一個(gè)實(shí)施方式。在另一個(gè)實(shí)施方式中，只要在必要的情況下采取適當(dāng)?shù)拇胧┮詫?duì)處于不同成形階段的導(dǎo)體58進(jìn)行處理和卷繞，則退火過程能夠在本文描述的任何成形操作之后執(zhí)行。這些成形階段包括將絕緣導(dǎo)體58成形為正弦曲線形狀62，或成形為多個(gè)山墻形狀的環(huán)的形狀，或成形為其中每個(gè)山墻形狀的環(huán)都具有可選平面偏移的最終形狀的多個(gè)山墻形狀的環(huán)。這些成形階段能夠運(yùn)行通過爐154以對(duì)加工硬化的絕緣導(dǎo)體58進(jìn)行退火。替代的實(shí)施方式可以一次一個(gè)地給導(dǎo)體58的多個(gè)較小(切割)部分退火。這種經(jīng)切割的部分可以以連續(xù)移動(dòng)的過程進(jìn)給通過爐154或通過批次處理，在批次處理中，多個(gè)切割部分在例如加熱和退火過程期間以固定的方式放置在爐154內(nèi)。在批次處理中，大量的絕緣導(dǎo)體58作為大的吸熱體，因而爐的時(shí)間和溫度將不得不從上述設(shè)定進(jìn)行修改。同樣，成批次的線材的加熱在一些情況下會(huì)是不均勻的，并且925度的高退火溫度會(huì)引起絕緣導(dǎo)體58上的一些絕緣材料變色和被損壞。發(fā)明人已經(jīng)完成了對(duì)15磅卷的絕緣導(dǎo)體58的研究，該研究顯示爐154的理想溫度為大約460±120華氏度，并且在爐154中的時(shí)間為大約30分鐘或更長(zhǎng)。這些溫度和時(shí)間得到了顯示無絕緣材料損壞或無變色的完好退火的絕緣導(dǎo)體58。該在爐154中的時(shí)間對(duì)于更大質(zhì)量的卷而言可能不得不增加，而對(duì)于更小質(zhì)量的卷則可以減小。再其他的替代實(shí)施方式可以使用除對(duì)流之外的其他方法來實(shí)現(xiàn)必要的加熱。這些方法例如包括傳導(dǎo)地加熱、感應(yīng)地加熱以及輻射地加熱。這些方法可以單獨(dú)使用也可以結(jié)合使用。只要滿足需要的溫度一時(shí)間曲線，用于加熱導(dǎo)體部61的方法為輔助考慮因素。
[0028]盡管已經(jīng)參照一個(gè)或更多個(gè)示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但那些本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，對(duì)于本發(fā)明的元件可以做出各種改變和進(jìn)行等同替代。此外，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，為使特定情況或材料與本發(fā)明的教示相適應(yīng)可以做出許多改型。因此，意在使本發(fā)明不限于作為用于實(shí)施本發(fā)明所想到的最佳模式而被公開的特定的實(shí)施方式，而是本發(fā)明將包括落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種成形絕緣導(dǎo)體的方法，包括以下過程: 成形絕緣導(dǎo)體以修改所述絕緣導(dǎo)體的橫截面形狀； 將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱到選擇的溫度范圍； 將所述選擇的溫度范圍保持至少選擇的時(shí)長(zhǎng)從而使所述導(dǎo)體退火； 將所述絕緣導(dǎo)體成形為多個(gè)山墻形狀的環(huán)；以及 保持所述絕緣導(dǎo)體的絕緣層的絕緣性能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述成形過程還包括將所述絕緣導(dǎo)體的大致圓形的橫截面重新成形為大致矩形的橫截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述方法還包括將所述導(dǎo)體切割成選擇的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，還包括在所述多個(gè)山墻形狀的環(huán)中的每一個(gè)中成形平面偏移。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述成形過程還包括在一對(duì)輥模之間成形所述絕緣導(dǎo)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱到選擇的溫度范圍以及將所述選擇的溫度范圍保持至少選擇的時(shí)長(zhǎng)從而使所述導(dǎo)體退火的所述過程至少重復(fù)一次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱到選擇的溫度范圍以及將所述選擇的溫度范圍保持至少選擇的時(shí)長(zhǎng)從而使所述導(dǎo)體退火的所述過程還包括在生產(chǎn)線上的爐，并且其爐溫在900華氏度至950華氏度的范圍內(nèi)持續(xù)47秒至67秒的時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述爐溫為大約925華氏度，并且所述時(shí)間為大約57秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述絕緣導(dǎo)體用酰胺/酰亞胺絕緣層來絕緣，并且所述絕緣導(dǎo)體的導(dǎo)體部由銅制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，將所述絕緣導(dǎo)體加熱到選擇的溫度范圍以及將所述選擇的溫度范圍保持至少選擇的時(shí)長(zhǎng)從而使所述導(dǎo)體退火的所述過程還包括批次式爐，并且其爐溫在460±120華氏度的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述選擇的時(shí)長(zhǎng)為至少約30分鐘。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述絕緣導(dǎo)體用酰胺/酰亞胺絕緣層來絕緣，并且所述絕緣導(dǎo)體的導(dǎo)體部由銅制成，所述加熱過程不會(huì)使絕緣材料的溫度升至高于750華氏度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述加熱過程不會(huì)使絕緣材料的溫度升至高于600華氏度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，在將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱到選擇的溫度范圍之前，將所述絕緣導(dǎo)體成形為山墻形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，在將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱到選擇的溫度范圍之后，將所述絕緣導(dǎo)體成形為山墻形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，還包括從第一線軸解繞所述絕緣導(dǎo)體以及將所述絕緣導(dǎo)體重新卷繞到第二線軸上。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，還包括對(duì)所述絕緣導(dǎo)體進(jìn)行冷卻。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述加熱過程以對(duì)流的方式進(jìn)行。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述加熱過程以輻射的方式進(jìn)行。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述加熱過程以傳導(dǎo)的方式進(jìn)行。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述加熱過程以感應(yīng)的方式進(jìn)行。
22.—種使絕緣導(dǎo)體退火的方法，包括以下過程: 將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱到選擇的溫度； 將所述選擇的溫度保持至少選擇的時(shí)長(zhǎng)；以及 保持所述絕緣導(dǎo)體上的絕緣層的絕緣性能。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的使絕緣導(dǎo)體退火的方法，其中，所述選擇的溫度低于750華氏度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的使絕緣導(dǎo)體退火的方法，其中，所述選擇的溫度低于600華氏度。
25.一種成形絕緣導(dǎo)體的方法，包括以下過程: 成形所述絕緣導(dǎo)體，從而使橫截面幾何形狀變?yōu)榇笾戮匦蔚臋M截面形狀； 將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱至低于750華氏度的溫度； 將所述溫度保持至少選擇的時(shí)長(zhǎng)從而使所述導(dǎo)體退火。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述選擇的溫度低于600華氏度。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的成形絕緣導(dǎo)體方法，還包括將所述絕緣導(dǎo)體成形為多個(gè)山墻形狀的環(huán)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的成形絕緣導(dǎo)體的方法，其中，所述成形過程還包括在一對(duì)輥模之間成形所述絕緣導(dǎo)體。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種成形絕緣導(dǎo)體的方法，包括成形絕緣導(dǎo)體以修改所述絕緣導(dǎo)體的橫截面形狀。將所述絕緣導(dǎo)體的至少一部分加熱到選擇的溫度范圍。將所述選擇的溫度范圍保持至少選擇的時(shí)長(zhǎng)從而使所述導(dǎo)體退火。將所述絕緣導(dǎo)體成形為多個(gè)山墻形狀的環(huán)；以及保持所述絕緣導(dǎo)體的絕緣層的絕緣性能。還包括一種使絕緣導(dǎo)體退火的方法。
【IPC分類】H01B13-00
【公開號(hào)】CN104575862
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310705533
【發(fā)明人】柯克·尼特, 凱瑟琳·S·賴?yán)? 詹姆斯·P·墨菲
【申請(qǐng)人】雷米技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年12月19日
【公告號(hào)】US20150107728, WO2015061211A1