專利名稱：定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)繞組的絕緣技術(shù)。本發(fā)明是一種定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其包括具有至少一個(gè)層狀載體和含云母層的云母帶；其中，載體包含經(jīng)紗和緯紗，含云母層借助于一種粘合劑被固定于載體的至少一面上。
這種類型的定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)包括一云母帶，該云母帶具有至少一層層狀載體和一層借助于一種粘合劑固定在該載體的至少一面上的云母層。這種類型的定子繞組絕緣體優(yōu)先用于大功率和廣泛應(yīng)用的電機(jī)繞組。
本發(fā)明的前序部分涉及一種繞組絕緣結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)，例如在H．Sequenz于《電器繞組的制造》(Springer出版社，1973)一書中，特別是在62和63兩頁(yè)上對(duì)此做了描述。這種繞組的絕緣結(jié)構(gòu)具有云母帶，云母帶中帶有纖維固體片材，例如紙、絲綢或玻璃纖維織物，一層或多層分層的云母或云母紙通過(guò)撓性粘合劑粘接到其上。由這種云母帶構(gòu)成的繞組絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣性能主要由非導(dǎo)電的高品位的云母和非導(dǎo)電的低品位的載體材料和粘合劑或浸漬劑來(lái)決定。
在電機(jī)的定子繞組導(dǎo)體對(duì)于接地的板束(blechpaket)絕緣中起決定作用的是主絕緣的機(jī)電特性。當(dāng)額定電壓為100至3000V，負(fù)荷大約為2KV／mm時(shí)，主絕緣的厚度為0．5至8mm。此外，由于熱應(yīng)力以及在定子芯長(zhǎng)較長(zhǎng)的機(jī)器中由于槽縱向上的熱機(jī)械膨脹力，所以對(duì)絕緣的要求很高。
本發(fā)明涉及定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的任務(wù)的基礎(chǔ)是提供一種開(kāi)頭所述的定子繞組的絕緣結(jié)構(gòu)，其具有針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)的絕緣和熱特性。
按照本發(fā)明，這一任務(wù)是通過(guò)下列結(jié)構(gòu)加以解決的，即在層狀載體中，經(jīng)紗與緯紗的體積比大于或等于2．5∶1；含云母層中的云母為高排列密度的精質(zhì)云母，云母帶中的精質(zhì)云母與層狀載體的重量比大于或等于6∶1。
本發(fā)明的核心基本上在于，定子繞組的絕緣結(jié)構(gòu)具有一織物結(jié)構(gòu)的層狀載體，其經(jīng)紗與緯紗的體積比至少為2．5∶1，這些載體上帶有大排列密度的精質(zhì)云母，云母帶中的精質(zhì)云母與載體材料的重量比等于或大于6∶1，這樣可以形成一種密實(shí)的絕緣結(jié)構(gòu)，這種絕緣結(jié)構(gòu)較小的厚度就可具有至少與在現(xiàn)有技術(shù)中公知的云母帶相等的絕緣強(qiáng)度和高得多的熱傳導(dǎo)性。
此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還有，在按照本發(fā)明的云母帶浸漬樹(shù)脂后，電和熱品位低的粘合劑樹(shù)脂部分以及玻璃纖維織物部分與高品位的精質(zhì)云母部分相比明確地減少了。
下面結(jié)合一實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)以主要特點(diǎn)可以通過(guò)下列描述得到更好的理解和認(rèn)識(shí)。其中

圖1為一具有主絕緣結(jié)構(gòu)的電機(jī)導(dǎo)體棒的剖面；圖2為圖1中的一細(xì)節(jié)的放大很多倍的視圖；表示出主絕緣的一片云母帶。
圖中只示出了對(duì)于理解本發(fā)明的基本元件。
現(xiàn)參見(jiàn)各附圖，其中各圖中，相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相應(yīng)的部件。參考圖1，一電機(jī)導(dǎo)體棒包括多個(gè)彼此絕緣的導(dǎo)體部分1它們彼此相對(duì)絕緣，各導(dǎo)體部分具有一導(dǎo)體部分或繞組絕緣結(jié)構(gòu)2。這些構(gòu)成一導(dǎo)線束的導(dǎo)體部分1由一主絕緣結(jié)構(gòu)包圍著。
從放大很多倍的圖2中可以看出主絕緣結(jié)構(gòu)3的云母帶的層狀結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖中只示出一片主絕緣結(jié)構(gòu)3，其包含兩層，一層云母紙5和一層無(wú)機(jī)織物4，在此，該無(wú)機(jī)織物為一層玻璃纖維織物。玻璃纖維織物4的經(jīng)紗7a與緯紗7b之間的網(wǎng)眼，即玻璃纖維織物4的相鄰玻璃纖維之間的空間完全由一種樹(shù)脂，優(yōu)選為環(huán)氧樹(shù)脂所充填，特別有利的是玻璃纖維織物為熱脫漿的。為了在玻璃纖維織物層4中盡量保持較少的絕緣性能和熱性能品味低的環(huán)氧樹(shù)脂部分，按照本發(fā)明，經(jīng)紗7a與緯紗7b的體積比大于或等于2．5∶1。這樣就可以獲得一種織物結(jié)構(gòu)，其一方面具有盡可能小的充填樹(shù)脂的網(wǎng)眼，而另一方面具有足以適合由此而制造的云母帶11的生產(chǎn)和加工的強(qiáng)度。所述經(jīng)紗7a與緯紗7b的2．5∶1的體積比，使浸漬后的織物層4中相對(duì)于樹(shù)脂成分的玻璃含量與傳統(tǒng)的云母帶相比提高了大約25％。由于玻璃纖維織物本身與環(huán)氧樹(shù)脂相比具有較好的導(dǎo)熱性能，所以也相應(yīng)地提高了浸漬以樹(shù)脂并固化后的織物層4的熱傳到性能。
按照本發(fā)明的思想，如果中云母成分與玻璃纖維成分的重量比等于或大于6∶1，則云母帶11具有特別好的絕緣特性。在這種情況下，使用熱水解的精質(zhì)云母是特別有利的，因?yàn)檫@樣可將在浸漬和固化的云母層5中的樹(shù)脂成分減少大約20％。這時(shí)，精質(zhì)云母成分與樹(shù)脂成分的重量比大約為6∶1。這一措施相應(yīng)地提高了云母帶11的熱傳導(dǎo)性能，因?yàn)樵颇赶鄬?duì)于樹(shù)脂具有較好的熱傳導(dǎo)性能。
如果在織物層4涂敷以云母紙5之前涂敷一種熱高品位的漿，例如氨基酸酯，則按照本發(fā)明的以普通環(huán)氧樹(shù)脂為粘合劑的絕緣結(jié)構(gòu)為熱穩(wěn)定的，并可用于高達(dá)H的熱等級(jí)(180℃)。
按照本發(fā)明的具有一云母帶11的定子絕緣結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)性高達(dá)大約0．4W／mk，這與通常的絕緣結(jié)構(gòu)相比改善了50％。此外，由于提高了云母含量，在厚度減小的情況下仍能得到較好的電絕緣特性。在主絕緣結(jié)構(gòu)3中使用這種云母帶11具有如下優(yōu)點(diǎn)-主絕緣結(jié)構(gòu)3在改善了絕緣性能的情況下比較薄，熱傳導(dǎo)性能也較好。由于提高了冷卻繞組棒的性能，所以可以提高熱極限功率。
-提高了插入繞組棒的定子槽的槽填充效率，減小了泄漏。
-在同樣電功率的情況下可以將電機(jī)制作得較小。
然而，正如上面所描述的，本發(fā)明并不局限于所描述的實(shí)施例。所以，也可以例如這樣想，用由玻璃纖維制的經(jīng)紗7a與由合成纖維、陶瓷或氧化鋁紗線制的緯紗7b的混紡織物代替玻璃纖維織物4。
很顯然，按照上面的教授能對(duì)本發(fā)明作各種改型和變換。因而，可以理解，本發(fā)明并非僅實(shí)踐于在此所作的專門描述中，而是在所附的權(quán)利要求均可實(shí)踐。
權(quán)利要求
1．一種定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)，其包括具有至少一個(gè)層狀載體(4)和含云母層(5)的云母帶(11)；其中，載體包含經(jīng)紗(7a)和緯紗(7b)；含云母層借助于一種粘合劑被固定于載體(4)的至少一面上，其特征在于在層狀載體(4)中，經(jīng)紗(7a)與緯紗(7b)的體積比大于或等于2．5∶1；含云母層(5)中的云母為高排列密度的精質(zhì)云母，云母帶(11)中的精質(zhì)云母與層狀載體(4)的重量比大于或等于6∶1。
2．如權(quán)利要求1的定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于層狀載體(4)包括一種無(wú)機(jī)織物，特別是玻璃纖維織物，或者是由無(wú)機(jī)織物制的經(jīng)紗(7a)與由合成纖維緯紗(7b)混紡的織物構(gòu)成。
3．如權(quán)利要求1或2的定子繞組絕緣結(jié)構(gòu)，其特征在于在層狀載體(4)上涂敷一種高熱品位的漿。
全文摘要
為了改善電機(jī)的導(dǎo)體棒的主絕緣結(jié)構(gòu)的絕緣和熱特性,提出一種包括一層或多層載體織物層(4)和云母層(5)的絕緣帶(11),載體織物(4)的經(jīng)紗(7a)與緯紗(7b)的體積比為2.5∶1,云母層(5)有云母紙,云母帶(11)中的云母(5)與載體織物(4)的重量比大于或等于6∶1。
文檔編號(hào)H02K3/00GK1204178SQ9810846
公開(kāi)日1999年1月6日 申請(qǐng)日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月15日
發(fā)明者T·鮑曼, J·奧斯特赫爾德, R·舒勒 申請(qǐng)人:Abb研究有限公司