專利名稱：加壓澆注法定子繞組絕緣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，特別是直流電機(jī)和交流電機(jī)的定子繞組進(jìn)行絕緣的方法。
背景技術(shù)：
這種類型的電機(jī)一般具有一個(gè)定子和一個(gè)轉(zhuǎn)子，以便將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能(發(fā)電機(jī))，或者相反，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能(電動(dòng)機(jī))。根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在定子繞組的導(dǎo)線中產(chǎn)生電壓。因此定子繞組的導(dǎo)線必須相應(yīng)地進(jìn)行絕緣處理，以避免短路。
定子繞組在電機(jī)中可以有不同的安排。可能的方式在于，將多根相對(duì)絕緣的單導(dǎo)線聚束在一起并且這個(gè)如此形成的通常稱做線棒的線束還設(shè)置有所謂的主絕緣。多根線棒在其端面彼此相連以形成定子繞組。這種連接例如可以通過(guò)金屬片完成，在其上不僅第一線棒中分別絕緣的單導(dǎo)線導(dǎo)電連接而且第二線棒中分別絕緣的單導(dǎo)線也導(dǎo)電連接。因此線棒中的單導(dǎo)線在金屬片區(qū)域彼此不絕緣。
另一種用于將單導(dǎo)線聚束在線棒中的方法是將一根長(zhǎng)的、絕緣的單導(dǎo)線繞制成一個(gè)平坦的、橢圓形的線圈，該線圈被稱做線圈原型或魚(yú)圈(Fisch)。在下一個(gè)所謂的支撐過(guò)程中，將所說(shuō)線圈原型或魚(yú)圈成形至其最終形狀并且嵌裝到定子中。
在上述兩種加工技術(shù)中，不僅可以使用圓形的單導(dǎo)線而且還可以使用矩形的單導(dǎo)線。用于定子繞組的由多根單導(dǎo)線加工而成的線棒或線圈原型還可以分別具有圓形或矩形橫截面。在本發(fā)明中，由矩形單導(dǎo)線制成的線棒或線圈原型最好具有矩形橫截面。所說(shuō)線棒不僅可以被包覆(verroebeln)，也就是具有相對(duì)絞合的單導(dǎo)線，而且還可以不被包覆，也就是具有不絞合、彼此平行的單導(dǎo)線。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通常用帶狀云母紙將導(dǎo)線纏繞起來(lái)以便對(duì)定子繞組(例如線棒、線圈原型和線圈)進(jìn)行絕緣，出于力學(xué)原因，所說(shuō)云母紙由一種玻璃布母體進(jìn)行加強(qiáng)。接下來(lái)將該纏繞好的導(dǎo)線用一種時(shí)效硬化樹(shù)脂進(jìn)行浸漬，這將形成一種熱固性的、不可熔化的絕緣層，必要時(shí)導(dǎo)線還可在包裹之后進(jìn)行變形。此外還已知一些具有熱塑性基質(zhì)的含云母絕緣層，這些絕緣層同樣以帶的形式涂布到導(dǎo)線上，例如，瀝青、蟲(chóng)膠(Brown Boveri Review第57卷第15頁(yè)R.Schuler的“用于高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)的絕緣系統(tǒng)”(“Insulation Systems for High-VoltageRotating Machines”))、聚砜和聚醚-醚酮(DE4344044A1)。這些絕緣層在超過(guò)基質(zhì)的熔化溫度時(shí)可以再度塑性變形。
這些通過(guò)纏繞涂布上的定子繞組絕緣層的缺陷是加工時(shí)間長(zhǎng)而且成本高。在這方面特別涉及纏繞過(guò)程和浸漬過(guò)程，由于云母紙和浸漬樹(shù)脂的物理特性，所說(shuō)這些過(guò)程不可能較為明顯地加快進(jìn)行。此外，當(dāng)云母紙只不充分地適應(yīng)于定子繞組時(shí)，在絕緣層很厚情況下，加工過(guò)程容易出現(xiàn)誤差。特別是由于沒(méi)有充分對(duì)卷繞機(jī)進(jìn)行調(diào)控，在對(duì)定子繞組進(jìn)行纏繞之后，在云母紙中可能會(huì)出現(xiàn)折疊和裂紋，例如由于在云母紙和導(dǎo)線之間的角度過(guò)于陡峭或過(guò)于平坦，或者由于一種在纏繞過(guò)程中作用到云母紙上的不相宜的靜態(tài)可動(dòng)態(tài)拉力。此外由于過(guò)大的帶狀覆蓋層也可能導(dǎo)致過(guò)高的壓力，這些壓力妨礙了絕緣層在浸漬模中的均勻浸透。因此可能形成一個(gè)局部或整體上有缺陷的絕緣層，這種絕緣層的短期和/或長(zhǎng)期強(qiáng)度都很低。這將大大降低這種定子繞組絕緣層的壽命。
此外從電纜工程中還已知一些用于覆套線束的制造方法，在此，在擠出過(guò)程中用一種熱塑性塑料或彈性體連續(xù)不斷地對(duì)具有圓形橫截面的線束進(jìn)行覆套。如WO97/11831那樣涉及了相同主題的出版物US-A-5,650,031描述了一種用于對(duì)定子繞組進(jìn)行絕緣的方法，其中，定子繞組通過(guò)擠壓機(jī)的一個(gè)中央孔進(jìn)行引導(dǎo)。此間通過(guò)共擠壓方式用一種擠出的熱塑性材料同時(shí)在復(fù)合形狀的各側(cè)面對(duì)具有復(fù)合形狀的定子繞組進(jìn)行覆套。
另外，在電纜工程中還已知一些聚合物絕緣層，這些絕緣層通過(guò)熱收縮技術(shù)涂布到電纜上。在此涉及一些具有圓形橫截面的預(yù)制軟管，制造這些軟管的材料有可交聯(lián)的熱塑性塑料、彈性體、聚偏氟乙烯、PVC、硅氧烷彈性體或特氟隆。這些材料在加熱狀態(tài)進(jìn)行加工以后被拉伸并被冷卻。在冷卻以后這種材料保留了其伸長(zhǎng)的形狀。這種情況的出現(xiàn)例如是由于形成了晶核，所說(shuō)晶核固定了拉長(zhǎng)的大分子?；謴?fù)加熱超過(guò)結(jié)晶熔點(diǎn)后，結(jié)晶區(qū)將消散，此時(shí)大分子重新具有其未伸長(zhǎng)的狀態(tài)并且絕緣層因此收縮。此外還已知一些冷收縮-軟管，這些軟管在冷狀態(tài)下機(jī)械擴(kuò)張。在擴(kuò)張狀態(tài)下將這些軟管繃在一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)上，所說(shuō)支撐結(jié)構(gòu)將軟管經(jīng)久不變地保持在伸長(zhǎng)狀態(tài)。當(dāng)軟管推移到待絕緣構(gòu)件上并固定以后，便以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑺f(shuō)支撐結(jié)構(gòu)去掉，例如通過(guò)將螺旋形穿孔的支撐結(jié)構(gòu)取出的方式。然而這種收縮技術(shù)在具有矩形橫截面的定子繞組上不能使用，因?yàn)榫哂袌A形橫截面的軟管由于熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力的作用在矩形導(dǎo)線的邊棱上很容易開(kāi)裂，或是直接在收縮之后或是在短時(shí)加載之后。
在定子繞組的制造過(guò)程中，特別是在導(dǎo)線的彎曲過(guò)程中，以及在加工過(guò)程中，特別是在嵌裝到定子內(nèi)的過(guò)程中，所說(shuō)絕緣層必須經(jīng)受得起相當(dāng)高的機(jī)械應(yīng)力，這種應(yīng)力可能損壞定子繞組的絕緣層。此外，定子繞組導(dǎo)線的絕緣層在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中還會(huì)受到一種組合的應(yīng)力。一方面，在導(dǎo)線和定子之間的絕緣層要絕緣地承受所產(chǎn)生的電場(chǎng)，在所說(shuō)導(dǎo)線上附有很高的電壓。另一方面，由于導(dǎo)線中產(chǎn)生的熱，所說(shuō)絕緣層還受到了熱交變應(yīng)力，在此在電機(jī)的各運(yùn)行狀態(tài)的繼續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，在絕緣層中存在有很高的溫度降。由于相關(guān)材料的不同膨脹情況，還將出現(xiàn)一些機(jī)械交變應(yīng)力。與此同時(shí)一方面在導(dǎo)線和絕緣層之間的粘合層受到了一種剪應(yīng)力，而另一方面在絕緣層與定子槽側(cè)壁之間的整個(gè)表面上還存在著磨蝕的危險(xiǎn)。由于這些應(yīng)力很高，定子繞組的絕緣層可能會(huì)出現(xiàn)引起短路的裂紋。因此將導(dǎo)致整個(gè)電機(jī)停轉(zhuǎn)，此時(shí)進(jìn)行修理要花很多時(shí)間而且費(fèi)用很高。
發(fā)明概要本發(fā)明從這里開(kāi)始。如權(quán)利要求書(shū)所述的那樣，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子繞組進(jìn)行絕緣的方法，在此將制造出絕緣的定子繞組，它們確保定子繞組的絕緣層能夠超過(guò)電機(jī)的規(guī)定使用壽命。
完成這一任務(wù)將通過(guò)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的特征所述的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明利用了彈性體在同時(shí)承受高熱壓和高電壓情況下具有的高彈性。在較高熱載荷情況下，有利的是使用硅氧烷彈性體。
作為用于主絕緣層材料的彈性體有助于加壓澆注法的應(yīng)用。加壓澆注模的各個(gè)部件最好設(shè)計(jì)成堆砌式結(jié)構(gòu)，以便能夠覆蓋通常所碰到的所有幾何形狀的線棒。
優(yōu)選的是，用一些定距元件或可調(diào)頂頭將線棒對(duì)中固定在澆注模中。對(duì)中操作不必使線棒與澆注模之間的空腔在各個(gè)位置都具有相同的大小。在本發(fā)明框架內(nèi)也可以將具有不同厚度的主絕緣層提供到線棒周圍。然而相同厚度的主絕緣層則是一種優(yōu)選的實(shí)施形式。
在另一種根據(jù)本發(fā)明的方法中，在絕緣層和導(dǎo)線表面之間涂布一層有內(nèi)部輝光放電保護(hù)層。這例如可以通過(guò)加壓澆注法完成，借助這些方法可以將眾多的單層上下重疊地平放在一起。
在一種特別優(yōu)選的方法中，在剛剛用彈性體覆套以后就將線棒成形至其最終形狀。通過(guò)漸開(kāi)線彎曲，所涂布的絕緣層被強(qiáng)烈拉伸。根據(jù)本發(fā)明在此證明使用彈性體是特別有利的，因?yàn)槭褂脧椥泽w基本上或徹底地阻止了承受彎曲的絕緣層的機(jī)械損害、電損害或熱損害。
在圖中只描述了用于理解本發(fā)明的主要元件和結(jié)構(gòu)件。因此不離開(kāi)或改變本發(fā)明的構(gòu)思就可以以多種方式對(duì)所述的本發(fā)明方法和裝置進(jìn)行補(bǔ)充或者也可以以所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的方式對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。
本發(fā)明的實(shí)施形式

圖1a描述了一個(gè)加壓澆注模30的橫向截面，其中有兩根由定距元件40對(duì)中固定在澆注腔中的線棒2。該加壓澆注模30包括一個(gè)上蓋32和一個(gè)底板34。在兩個(gè)澆注腔之間布置一個(gè)中間件36，該中間件分別構(gòu)成相鄰澆注腔的一個(gè)側(cè)壁。兩個(gè)澆注腔的另兩個(gè)側(cè)壁則由邊緣件38構(gòu)成。
線棒本身通常是由一束絕緣的單導(dǎo)線構(gòu)成的。在包覆的線棒(verroebeltenLeiterstben)情況下，單導(dǎo)線部分相互絞合在一起，而在不進(jìn)行包覆的線棒情況下，單導(dǎo)線不絞合地彼此平行。在本發(fā)明中可以使用具有圓形橫截面單導(dǎo)線的線棒。然而特別有利的是，本發(fā)明方法應(yīng)用在具有矩形橫截面單導(dǎo)線的線棒上。在使用矩形橫截面情況下，當(dāng)單導(dǎo)線和/或線棒的橫截面稍微與矩形有差異時(shí)，也能獲得本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。在由單導(dǎo)線形成的線棒結(jié)構(gòu)情況下，有利的是將這些單導(dǎo)線暫時(shí)相互連接在一起，以便能夠均勻而無(wú)空隙地給線棒覆套上主絕緣層，例如通過(guò)用一種彈性材料或一種機(jī)械抗剪稀釋膠粘劑暫時(shí)將單導(dǎo)線粘合在一起，由此并不妨礙隨后的彎曲過(guò)程。另外還可以使用一種粘合劑，該粘合劑在適度加熱時(shí)(例如在彎曲之前)喪失其粘合力并且因此有助于彎曲過(guò)程。
在圖1a中所示的加壓澆注模顯示了兩個(gè)澆注腔。但每個(gè)加壓澆注模的澆注腔數(shù)量可以隨時(shí)變化。例如通過(guò)將中間件36取出并將兩個(gè)邊緣件38中的至少一個(gè)向另一個(gè)邊緣件的方向推動(dòng)的方式可以將澆注腔數(shù)減少到一個(gè)。相反，例如通過(guò)使用多個(gè)、在其寬度延伸方向減小的中間件36的方式可以將澆注腔數(shù)量增加。因此在圖1a中所示的中間件36可以用兩個(gè)窄的中間件代替，在其間將形成另一個(gè)澆注腔。
加壓澆注模30的各個(gè)部件，也就是上蓋32、底板34、中間件36和邊緣件38，在其幾何尺寸上可以如此進(jìn)行變化，以致它們構(gòu)成了堆砌式結(jié)構(gòu)的元件并且因此可以覆蓋各種幾何形狀的線棒(橫截面、長(zhǎng)度)。在加壓澆注模具有穩(wěn)定的幾何尺寸情況下，使用不同大小的中間件36和邊緣件38可以對(duì)具有不同橫截面的線棒進(jìn)行涂層，例如寬度相同而高度不同的線棒2。另外，還可以將相應(yīng)高度的線棒繞其縱軸旋轉(zhuǎn)90°放置到澆注模中，以便對(duì)高度相同而寬度不同的線棒2進(jìn)行涂層。導(dǎo)線橫截面的較小變化可以通過(guò)待澆注主絕緣層的較大層厚進(jìn)行補(bǔ)償。通過(guò)將不同高度的中間件36和邊緣件38與不同寬度的中間件36和邊緣件38進(jìn)行組合，還可以對(duì)各種具有不同橫截面的線棒進(jìn)行涂層。此外，通過(guò)使用定距板，還可以提高加壓澆注模的堆砌式結(jié)構(gòu)的靈活性。有利的是，這些板可以布置到澆注腔的側(cè)板、底板或蓋板上，以縮小澆注腔的寬度或高度。
在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，在線棒窄側(cè)和寬側(cè)上的絕緣層厚度相等。在一種特別有利的實(shí)施形式中，在導(dǎo)線的窄側(cè)上的絕緣層厚度大于在寬側(cè)上的絕緣層厚度，借此來(lái)降低在導(dǎo)線邊棱上的超高電場(chǎng)，而又不妨礙在寬側(cè)上的散熱。
圖1b描述了圖1a加壓澆注模的縱向截面。圓柱形的定距元件40同時(shí)各線棒2對(duì)中固定在澆注腔中，以致主絕緣層在所有側(cè)面上的層厚等高。在必要時(shí)通過(guò)使用不同高度的定距元件，可以將不同層厚的主絕緣層包繞到線棒上。在此不必一定使用圓柱形的定距元件40。具有正方形或矩形橫截面的定距元件能實(shí)現(xiàn)同樣的目的，而且很容易從側(cè)面對(duì)線棒進(jìn)行定距，因?yàn)榭梢詫⑵湔瓊?cè)放置在澆注模的底板上，而不會(huì)在其中滾動(dòng)。具有矩形橫截面的定距元件40顯示在圖1c中。另外還可以使用能完全包圍線棒的定距元件。完全包圍的定距元件40最好在其側(cè)面有切口，以便能較容易地將其圍繞到線棒上。
使用一種彈性體作為用于主絕緣層的材料。這種彈性體的特點(diǎn)是具有很高的彈性。此外它還具有很高的電熱穩(wěn)定性。特別是在電機(jī)熱負(fù)荷很高情況下，最好使用硅氧烷彈性體。使用彈性體(與其他材料不同)的有利之處在于能夠使用加壓澆注法并且能夠勝任對(duì)材料電阻及其機(jī)械柔曲性的高要求。彈性體可以是冷交聯(lián)或熱交聯(lián)類型的。在冷交聯(lián)類型中，交聯(lián)例如是通過(guò)兩種組分的混合實(shí)現(xiàn)的，在此，其中一種組分含有交聯(lián)劑。在冷交聯(lián)類型中，可以先在加壓澆注模中和/或在線棒覆套之后對(duì)彈性體進(jìn)行加熱。有利的是，后者通過(guò)熱空氣(烘箱)或通過(guò)電阻或電感進(jìn)行線棒加熱。
主絕緣層的材料特性可以通過(guò)加入化學(xué)活性填充劑(如硅酸)和鈍化填充劑(如石英砂)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使其滿足電機(jī)的相應(yīng)機(jī)械要求，在所說(shuō)電機(jī)中裝入設(shè)置有主絕緣層的定子繞組。
將線棒對(duì)中固定在澆注模中(在主絕緣層層厚相等情況下)或從澆注腔多個(gè)側(cè)壁對(duì)線棒進(jìn)行定距均如已述的那樣，通過(guò)使用不同形狀、高度的定距元件40來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些定距元件彼此間以合適的距離定位在線棒上或澆注模中。優(yōu)選的是這些定距元件是用與主絕緣層相同的材料制成的。通過(guò)材料的局部交聯(lián)，這些定距元件保持一定的形狀穩(wěn)定性。另一方面，它們還具有足夠的再活化結(jié)構(gòu)，以便與主絕緣層的注入材料形成一種堅(jiān)固的化學(xué)連接。根據(jù)所使用的材料，可以通過(guò)簡(jiǎn)單的試驗(yàn)找出在定距元件的材料中應(yīng)該具有怎樣的聚合度，以便在界面上達(dá)到相同的或等值的機(jī)械強(qiáng)度和電強(qiáng)度，如同類的、不通過(guò)界面滲透的主絕緣層材料那樣。
在圖2a和b中，線棒2通過(guò)一些可調(diào)的頂頭42對(duì)中固定在加壓澆注模的澆注腔中或從澆注腔側(cè)壁對(duì)其進(jìn)行定距。一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)44可以精確地對(duì)單個(gè)頂頭42進(jìn)行調(diào)節(jié)，即使在加壓澆注模封閉情況下，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)也能進(jìn)行限定的移動(dòng)。在注入彈性體并進(jìn)入交聯(lián)的過(guò)程中，線棒由頂頭保持在所需的位置上。在繼續(xù)的交聯(lián)過(guò)程中，作為主絕緣層材料所注入的彈性體達(dá)到了一種強(qiáng)度，使得線棒甚至在沒(méi)有頂頭情況下也保持在其所需的位置上。當(dāng)主絕緣層達(dá)到這種強(qiáng)度以后，將頂頭42撤掉并用液態(tài)的彈性體填充相應(yīng)的空腔。向空腔注入液態(tài)材料是通過(guò)位于頂頭42內(nèi)的注入通道46進(jìn)行的(見(jiàn)圖3)。在頂頭區(qū)域注入的材料可以是液態(tài)的或膠狀的，但必須具有足夠的可起反應(yīng)的連接，以便主絕緣層的機(jī)械性能和電性能在界面上與主絕緣層的同類材料相一致。在頂頭周圍的相接材料可以已經(jīng)是固態(tài)的，而它必須還是可起反應(yīng)的。為了促進(jìn)在界面上的交聯(lián)，例如可以在兩個(gè)相隔的頂頭的中間布置一個(gè)加熱區(qū)域。其熱量及因此形成的交聯(lián)前鋒將因此從加熱區(qū)域出發(fā)向頂頭方向擴(kuò)散，這樣，交聯(lián)在那開(kāi)始出現(xiàn)時(shí)滯，并且位于頂頭周圍的材料還可以充分地與剛從注入通道46輸入的彈性體進(jìn)行反應(yīng)。還可以另外或者補(bǔ)充地對(duì)頂頭42進(jìn)行冷卻。通過(guò)冷卻將使在頂頭內(nèi)和頂頭周圍的材料尚不進(jìn)行交聯(lián)。
在圖1和2中所示的加壓澆注模在其縱向端部最好是敞開(kāi)的。在加壓澆注過(guò)程中用密封蓋將其封閉，所說(shuō)密封蓋將導(dǎo)線耐壓封閉起來(lái)。這樣可以對(duì)不同長(zhǎng)度的線棒進(jìn)行加工。為了沿其整個(gè)長(zhǎng)度對(duì)線棒進(jìn)行絕緣處理，主絕緣層可以在一個(gè)或多個(gè)步驟中進(jìn)行涂布，或者可以將多個(gè)堆砌式結(jié)構(gòu)的加壓澆注模裝配成一個(gè)分加壓澆注模或一個(gè)完整的加壓澆注模。所出現(xiàn)的共生面可以根據(jù)上述交聯(lián)法形成。這樣還確保了在共生面上所需的材料性能。
在一些應(yīng)用中，線棒最好設(shè)有槽內(nèi)輝光放電保護(hù)層和調(diào)節(jié)層(Absteuerung)(集電弓輝光放電保護(hù)層)以及必要時(shí)設(shè)有內(nèi)部輝光放電保護(hù)層。定子繞組的內(nèi)部輝光放電保護(hù)層通常是一個(gè)位于主絕緣層和線棒之間的導(dǎo)電材料層。它形成一個(gè)圍繞線棒的、確定的電位層并且防止了可能由線棒和主絕緣層之間的空腔所引起的放電。定子繞組的槽內(nèi)輝光放電保護(hù)層或外部輝光放電保護(hù)層通常是一個(gè)布置在主絕緣層和定子槽之間的導(dǎo)電材料層。借助這個(gè)再次形成一個(gè)確定電位層的外部輝光放電保護(hù)層，可以防止例如可能由在高電位的絕緣線棒與在主體上的定子槽間的不同間距引起的放電。調(diào)節(jié)層(集電弓輝光放電保護(hù)層)通常可以防止在線棒的繞組出槽端出現(xiàn)的放電。在本發(fā)明框架內(nèi)所使用的用于涂布這樣的保護(hù)層的可能途徑例如是在彈性體基底、相應(yīng)的帶上涂布導(dǎo)電的或半導(dǎo)電的涂層(必要時(shí)自焊接)，它們可以通過(guò)輻射或加熱進(jìn)行交聯(lián)。另外還可以使用冷收縮或熱收縮軟管(例如用于線棒)或漲圈(例如用于線圈)。在使用收縮軟管或漲圈情況下，對(duì)于內(nèi)部輝光放電保護(hù)層來(lái)說(shuō)，有利的是，它們可以在其內(nèi)側(cè)設(shè)置一層可熔的塑性材料，以便將位于線棒表面上的空腔填滿。這對(duì)外部輝光放電保護(hù)層來(lái)說(shuō)原則上也是可以的。
在本發(fā)明方法的另一種優(yōu)選的形式中，內(nèi)部輝光放電保護(hù)層、主絕緣層和/或外部輝光放電保護(hù)層將通過(guò)多種依次實(shí)施的加壓澆注法進(jìn)行涂布。這可以在具有不同橫截面的不同的加壓澆注模中進(jìn)行或者可以在同一個(gè)模子中進(jìn)行，而在此，在相應(yīng)的加壓澆注步驟中，澆注腔都設(shè)有填充輪廓(定距板)，以便給下一層留出空間。此外的可能性還包括使用移動(dòng)部分來(lái)組裝澆注腔。移動(dòng)部分是澆注模的部件，它們可以布置成例如只在調(diào)節(jié)層區(qū)域(槽內(nèi)輝光放電保護(hù)層末端直到調(diào)節(jié)層端部)注入一個(gè)附加層。
圖4描述了一個(gè)相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)有所改進(jìn)的彎曲裝置。絕緣線棒被放置在該彎曲裝置的夾塊18中并且在那通過(guò)所說(shuō)夾塊18相對(duì)于半徑模具20的移動(dòng)被成形至其最終形狀。在半徑模具20和線棒2的絕緣層4之間布置有一個(gè)保護(hù)層22，該保護(hù)層把在半徑模具上形成的壓力以平面形式分配并且因此防止了對(duì)絕緣層的過(guò)度擠壓。通過(guò)將機(jī)械載荷平均分配在彈性體絕緣層上，防止了對(duì)絕緣層的損害。漸開(kāi)線彎曲導(dǎo)致了在絕緣層內(nèi)具有很大的張力，在傳統(tǒng)的材料，如高溫-熱塑材料情況下，這些張力將導(dǎo)致在絕緣層內(nèi)出現(xiàn)斷裂。聚乙烯具備所需的柔曲性，然而不具備通常電機(jī)所需的耐熱性，因此聚乙烯原則上能夠以類似的方式用于低熱應(yīng)用電機(jī)(T＜90℃)。同時(shí)也適用于其他的柔性熱塑性構(gòu)料。
如果線棒是由一束單導(dǎo)線構(gòu)成的，則通過(guò)對(duì)已設(shè)有主絕緣層的線棒進(jìn)行彎曲，不僅單導(dǎo)線彼此間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)，而且在線棒表面上的單導(dǎo)線也會(huì)出現(xiàn)相對(duì)于主絕緣層的相對(duì)移動(dòng)。有利的是，在線棒和主絕緣層之間的交界層制成能夠使單導(dǎo)線相對(duì)于主絕緣層形成一種減小摩擦的移動(dòng)。這例如可以通過(guò)用分離劑對(duì)線棒進(jìn)行處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果在這一區(qū)域使用一層與主絕緣層緊密相連的內(nèi)部輝光放電保護(hù)層，由相對(duì)移動(dòng)而在界面上相對(duì)于導(dǎo)線所形成的間隙則是無(wú)關(guān)緊要的。如果沒(méi)有內(nèi)部輝光放電保護(hù)層，這種移動(dòng)大多也是不危險(xiǎn)的，因?yàn)樵谠搮^(qū)域(在調(diào)節(jié)層之后)電場(chǎng)減小了。
在使用內(nèi)部輝光放電保護(hù)層情況下，有利的是，該保護(hù)層相對(duì)于主絕緣層具有很大附著力，而其相對(duì)于線棒表面則只有較小的附著力。實(shí)現(xiàn)這種局面最好這樣，即，絕緣層和輝光放電保護(hù)層都建立在同樣的化學(xué)材料基礎(chǔ)上(化學(xué)結(jié)構(gòu))，而內(nèi)部輝光放電保護(hù)層和導(dǎo)線絕緣漆層則分別是具有最好為較小親合性的不同的材料基礎(chǔ)。分離劑可以強(qiáng)化這種作用。所說(shuō)線棒本身在隨后的彎曲點(diǎn)區(qū)域最好不進(jìn)行包覆。
在另一種未顯示的實(shí)施形式中，設(shè)計(jì)了一些加壓澆注模，借助它們可以為線棒的已彎曲區(qū)段設(shè)置主絕緣層。為此，加壓澆注模具有三維成形部分，這些部分最好能夠與線棒的規(guī)定允許誤差相配合。在為彎曲線棒而設(shè)計(jì)的加壓澆注模上，喪失了一部分通過(guò)使用簡(jiǎn)單而便宜的加壓澆注模所獲得的優(yōu)點(diǎn)。然而在大批量情況下這又可以被抵消，特別是當(dāng)與已彎曲線棒相配合的模子通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化能夠應(yīng)用于多種類型時(shí)。
當(dāng)內(nèi)部輝光放電保護(hù)層、絕緣層和外部輝光放電保護(hù)層可以在一個(gè)工作過(guò)程中進(jìn)行涂布時(shí)，復(fù)雜的模子證明是有利的。這例如通過(guò)移動(dòng)的部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，借助移動(dòng)部分，可以通過(guò)澆注、交聯(lián)、移動(dòng)模子部分、澆注、交聯(lián)、……對(duì)涂層進(jìn)行涂布。另外還可以使用一種多組分加壓澆注法。
權(quán)利要求
1.一種用于給線棒涂布主絕緣層的方法，特別是用于定子繞組的線棒，其中，線棒具有矩形橫截面，本方法包括下列步驟a)將具有最終形狀的線棒置于一個(gè)加壓澆注模中；b)將線棒對(duì)中固定在加壓澆注模中，以便在線棒和加壓澆注模之間留出用于容納絕緣材料的空腔；c)用彈性體填充所說(shuō)空腔以形成主絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，用一種硅氧烷彈性體對(duì)所說(shuō)空腔進(jìn)行填充。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中，所說(shuō)加壓澆注模在其端部是敞開(kāi)的。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中，所說(shuō)加壓澆注模是由堆砌式結(jié)構(gòu)的零件組裝而成的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中，絕緣層厚度在寬側(cè)和窄側(cè)上是相等的或最好是在線棒窄側(cè)上的大于在寬側(cè)上的。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中，線棒的對(duì)中固定借助一些定距元件完成，所說(shuō)定距元件將所說(shuō)線棒支撐在加壓澆注模的澆注腔中，在此，所說(shuō)定距元件將成為主絕緣層的組成部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，所說(shuō)定距元件由一種具有再活化化學(xué)結(jié)構(gòu)的材料制成，以便能夠與主絕緣層的彈性體形成連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7之一的方法，其中，所說(shuō)定距元件使用與主絕緣層相同的材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的方法，其中，線棒的對(duì)中固定借助一些可調(diào)的頂頭完成，所說(shuō)頂頭將所說(shuō)線棒支撐在加壓澆注模的澆注腔中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，絕緣材料的注入通過(guò)設(shè)置在頂頭內(nèi)的注入通道完成，在此，在絕緣材料注入完成之后，將頂頭撤掉，以便形成空腔，接下來(lái)同樣用絕緣構(gòu)料對(duì)這些空腔進(jìn)行填充。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中，在絕緣層和導(dǎo)線表面之間涂布有一層內(nèi)部輝光放電保護(hù)層，在此，在內(nèi)部輝光放電保護(hù)層和絕緣層之間的附著力大于在內(nèi)部輝光放電保護(hù)層和導(dǎo)線表面之間的附著力。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中，該方法還包括另一步驟d)對(duì)絕緣線棒進(jìn)行漸開(kāi)線彎曲。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法，其中，使用的是由單導(dǎo)線組成的線棒，在此，所說(shuō)單導(dǎo)線最好具有矩形橫截面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，將所說(shuō)單導(dǎo)線暫時(shí)相互連接在一起。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14的方法，其中，所說(shuō)線棒在漸開(kāi)線區(qū)域不被包覆。
16.根據(jù)前述任一方法權(quán)利要求的方法所制造的絕緣線棒。
17.一種用于前述任一方法的彎曲裝置，其中，在半徑模具20區(qū)域布置有一層保護(hù)層22。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于給線棒涂布主絕緣層的方法,特別是用于定子繞組的線棒,其中,線棒具有矩形橫截面。本方法包括下列步驟:將具有最終形狀的線棒置于一個(gè)加壓澆注模中;將線棒對(duì)中固定在加壓澆注模中,以便在線棒和加壓澆注模之間留出用于容納絕緣材料的空腔;用彈性體填充所說(shuō)空腔以形成主絕緣層。
文檔編號(hào)B29C45/26GK1336712SQ0113283
公開(kāi)日2002年2月20日 申請(qǐng)日期2001年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者A·博克, T·鮑曼, J·厄斯特赫爾德 申請(qǐng)人:阿爾斯托姆電力有限公司