用于高电压环境的绝缘加速度计组件制造技术

本发明专利技术涉及用于高电压环境的绝缘加速度计组件。具体而言，一种用于高电压环境中的振动构件的绝缘加速度计组件(120,220)可包括：加速度计(130,230)；封装加速度计(130,230)的高电介质强度灌注混合物(132,232)；围绕高电介质强度灌注混合物(132,232)的至少一部分的结构性支撑绝缘层(138)，诸如玻璃环氧层(140)或云母层(240)；以及在玻璃环氧层(140)的至少一部分上的导电层(146,246)。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体涉及加速度计，且更特别地涉及用于高电压环境中的振动构件的绝缘加速度计组件。
技术介绍
大型工业机器诸如电动机器(例如发电机和马达)在操作期间振动，使得振动的监测是期望的。例如，有利的是监测发电机定子端部绕组中的振动。由于高电压环境，此振动监测传统地使用基于光导纤维的装置完成。这些光导纤维装置可使用多种光导纤维技术，诸如纤维布拉格光栅、基于强度、法布里－珀罗干涉计等，且通常在一个或两个轴线中测量。每个发电机端部需要大量传感器，例如最少六个，以收集定子端部绕组振动的准确表现。用于这么多昂贵的光导纤维传感器的需要导致成本高的系统。诸如压电或微机电系统(MEMs)的电加速度计是众所周知的检测运动的系统，且相比基于光导纤维的加速度计显著地较不昂贵。加速度计输出指示力/运动的信号且可操作地连接至振动构件以用于信号的接收。然而，电加速度计在高电压领域(诸如发动机端部绕组)中的使用提出了多个挑战，因为传感器可提供用于高电压接地的通路，其可导致有害的情况。例如，这些加速度计可呈现用于电压放电、电压跟踪和/或电晕的通路，其可潜在地损坏端部绕组构件。已经产生用于为加速度计提供保护的装置使得它们可用于高电压环境中，但它们需要高度复杂的结构构造。
技术实现思路
本公开的第一方面提供了一种用于高电压环境中的振动构件的绝缘加速度计组件，该组件包括：加速度计；封装加速度计的高电介质强度灌注混合物；围绕高电介质强度灌注混合物的至少一部分的结构性支撑绝缘层；以及在结构性支撑绝缘层的至少一部分上的导电层。本公开的第二方面提供了一种电动机器，其包括：转子；包括多个定子端部绕组的定子；联接至多个定子端部绕组中的至少一个的绝缘加速度计组件，该组件包括：加速度计；封装加速度计的高电介质强度灌注混合物；围绕高电介质强度灌注混合物的至少一部分的结构性支撑绝缘层；以及在玻璃环氧层的至少一部分上的导电层。技术方案1.一种用于高电压环境中的振动构件的绝缘加速度计组件，所述组件包括：加速度计；封装所述加速度计的高电介质强度灌注混合物；围绕所述高电介质强度灌注混合物的至少一部分的结构性支撑绝缘层；以及在所述结构性支撑绝缘层的至少一部分上的导电层。技术方案2.根据技术方案1所述的组件，其中，所述结构性支撑绝缘层包括云母层。技术方案3.根据技术方案2所述的组件，其中，所述云母层包括多个云母层。技术方案4.根据技术方案2所述的组件，其中，所述加速度计包括从其延伸的导线，且其中所述高电介质强度灌注混合物部分地沿所述导线延伸，且所述云母层在所述导线上的所述高电介质强度灌注混合物上延伸。技术方案5.根据技术方案1所述的组件，其中，所述结构性支撑绝缘层包括玻璃环氧层。技术方案6.根据技术方案5所述的组件，其中，所述玻璃环氧层延伸超过所述高电介质强度灌注混合物的端部。技术方案7.根据技术方案1所述的组件，其中，所述导电层包括至少一个导电碳化硅涂层。技术方案8.根据技术方案7所述的组件，其中，所述至少一个导电碳化硅涂层包括多个具有不同导电率水平的涂层。技术方案9.根据技术方案7所述的组件，其中，所述至少一个导电碳化硅涂层包括多个具有不同表面粗糙度的表面部分。技术方案10.根据技术方案1所述的组件，其中，所述加速度计包括从其延伸的导线，且其中所述高电介质强度灌注混合物部分地沿所述导线延伸。技术方案11.根据技术方案1所述的组件，其中，所述导电层包括多个具有不同导电率水平的涂层。技术方案12.根据技术方案1所述的组件，其中，所述导电层部分地沿导线延伸。技术方案13.根据技术方案1所述的组件，其中，所述组件还包括定位在所述加速度计和所述高电介质强度灌注混合物之间的空气间隙。技术方案14.根据技术方案1所述的组件，其中，所述加速度计包括微机电系统(MEMs)电容电路。技术方案15.根据技术方案1所述的组件，其中，所述振动构件是发电机的定子端部绕组。技术方案16.一种电动机器，包括：转子；包括多个定子端部绕组的定子；联接至所述多个定子端部绕组中的至少一个的绝缘加速度计组件，所述组件包括：加速度计；封装所述加速度计的高电介质强度灌注混合物；围绕所述高电介质强度灌注混合物的至少一部分的结构性支撑绝缘层；以及在所述玻璃环氧层的至少一部分上的导电层。技术方案17.根据技术方案16所述的电动机器，其中，所述结构性支撑绝缘层包括玻璃环氧层和云母层中的一者。技术方案18.根据技术方案16所述的电动机器，其中，结构性支撑绝缘层包括延伸超过所述高电介质强度灌注混合物的端部的玻璃环氧层。技术方案19.根据技术方案16所述的电动机器，其中，所述加速度计包括从其延伸的导线，且其中所述高电介质强度灌注混合物部分地沿所述导线延伸。技术方案20.根据技术方案16所述的电动机器，其中，所述导电层包括多个具有不同导电率水平的部分。本公开的示范性方面设计为解决本文描述的问题和/或未论述的其它问题。附图说明本公开的这些和其它特征将结合描绘本公开的各个实施例的附图从本公开的各个方面的以下详细描述更加容易地理解，在附图中：图1示出了根据本公开的实施例的包括振动构件和绝缘加速度计组件的工业机器的透视图。图2示出了图1的绝缘加速度计组件的透视图。图3示出了图1的绝缘加速度计组件的截面图。图4示出了根据本公开的另一实施例的绝缘加速度计组件的透视图。图5示出了根据本公开的另一实施例的绝缘加速度计组件的截面图。图6示出了根据本公开的备选实施例的包括振动构件和绝缘加速度计组件的工业机器的透视图。图7示出了根据图6的绝缘加速度计组件的透视图。图8示出了根据图6的绝缘加速度计组件的截面图。图9示出了根据本公开的另一实施例的绝缘加速度计组件的透视图。图10示出了根据本公开的另一实施例的绝缘加速度计组件的截面图。值得注意的是，本公开的附图并不按比例。附图意在仅仅描绘本公开的通常方面，且因而不应当认作限制本公开的范围。在附图中，相似的标号表示附图之间的相似元件。零件清单101电动机器102定子芯104多个槽口106定子端部绕组108定子112转子120加速度计组件120,220绝缘加速度计组件122,222可选的安装基部124,224带130,230加速度计132,232强度灌注混合物134,234导线138绝缘层140环氧层142端部144悬突部146,246导电层148,248碳化物涂层150,160,250空气间隙240云母层148A,148B,248A,248B,248C表面部分。具体实施方式如上文指出的那样，本公开提供用于高电压环境中的振动构件的绝缘加速度计组件。还提供了相关的电动机器。参照附图，且特别是图1的透视图，图示了使用绝缘加速度计组件120的例如电动机器101的形式的工业机器的实施例。电动机器101可包括定子108，该定子包括具有多个槽口104的定子芯102，定子端部绕组106穿过槽口延伸。定子端部绕组106代表振动构件(本文中还参照为106)。电动机器101包括转子112(示意性示出)和电磁耦合至转子的定子108。转子112和定子108可组成任何形式的电动机器，诸如发电机、马达等。转子112可为电动机器101的非固定构件且定子108可为机器101的固定构件。定子108和转子112可电磁耦合，且在操作期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高电压环境中的振动构件的绝缘加速度计(130,230)组件(120,220)，所述组件包括：加速度计(130,230)；封装所述加速度计(130,230)的高电介质强度灌注混合物(132,232)；围绕所述高电介质强度灌注混合物(132,232)的至少一部分的结构性支撑绝缘层(138)；以及在所述结构性支撑绝缘层(138)的至少一部分上的导电层(146,246)。

【技术特征摘要】
2015.08.27 US 14/8375601.一种用于高电压环境中的振动构件的绝缘加速度计(130,230)组件(120,220)，所述组件包括：加速度计(130,230)；封装所述加速度计(130,230)的高电介质强度灌注混合物(132,232)；围绕所述高电介质强度灌注混合物(132,232)的至少一部分的结构性支撑绝缘层(138)；以及在所述结构性支撑绝缘层(138)的至少一部分上的导电层(146,246)。2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述结构性支撑绝缘层(138)包括云母层(240)。3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述云母层(240)包括多个云母层(240)。4.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述加速度计(130,230)包括从其延伸的导线(134,234)，且其中所述高电介质强度灌注混合物(132,232)部分地沿所述导线(134,234)延伸，且所述云母层(240)在所述导线(134,234)...

【专利技术属性】
技术研发人员：CE卡斯蒂罗，LE乔丹，TJ拉斯基，RI龙威尔，DJ沃德尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US