一种半硬态绕组线及其制备方法技术

本发明专利技术的半硬态绕组线从内到外依次为导体、第一绝缘层、第二绝缘层，第一绝缘层采用聚酰胺酰亚胺涂层，第二绝缘层采用聚酯纤维和玻璃纤维经过捻制形成的混合纤维绕包在第一绝缘层上，先预热，再烘焙使聚酯纤维熔化成液体，填充到玻璃纤维的孔隙与缝隙中，使混合纤维形成一个不松散的致密结构，很好的附着在聚酰胺酰亚胺涂层外部，从而使产品即使受到摩擦及敲击都不会影响产品的电气性能；产品绝缘层的厚度0.18mm～0.22mm，无机物含为22％～32％。按上述方法所得的半硬态绕组线，4a、4b弯曲绝缘不开裂，弯曲击穿电压≥1300V，直线击穿电压≥2500V；拉伸20％绝缘层不失去附着性；180℃的烘箱内加热30min，取出冷却至室温进行6a、6b弯曲，绝缘层不开裂；绝缘稳定性优异；电导率≥100％IACS。

【技术实现步骤摘要】
一种半硬态绕组线及其制备方法
本专利技术属于发电机附件
，具体涉及一种半硬态绕组线及其制备方法。
技术介绍
水轮发电机由转子和定子组成，定子在电机运转的时候不转动，而转子在工作状态下不停顿的旋转，通常水轮发电机的转速较低约为120转/分钟，但对于一些特殊的高转速的水轮发电机，即转速超过120转/分钟的水轮发电机，旋转时产生的离心力易使转子绕组产品变形，从而使电机产生故障，因此对转子绕组所使用的材料从强度上较通常转速上的转子绕组提出了新的要求。现有技术中，一般采用退火软态纯铜(TU2)扁线作为导体材料，以线规2.00mm×4.50mm的退火软态纯铜(TU2)扁线为例，抗拉强度≤255N/mm2，断裂伸长率≥34％，体积电阻率≤0.017241Ω·mm2/m，线材柔软，在长时间高速离心旋转中，会产生变形，影响电机寿命。同时使用硬态纯铜(TU2)扁线作为导体材料，应用工艺性差，导电性能差。现有技术一种半硬态组线(CN206532620U)，绝缘结构采用玻璃纤维、环氧树脂、聚酯浸渍漆构成，产品电气性能差，击穿电压值≤600V。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是一种绝缘柔韧性及电气性能优良、绝缘附着性佳、热冲性能优、绝缘稳定性优异、导电性能佳的半硬态绕组线及其制备方法。本专利技术的第一个目的是提供一种半硬态绕组线，包括导体、包覆在所述的导体上的绝缘层，所述的绝缘层包括涂覆在所述的导体上的第一绝缘层、包覆在所述的第一绝缘层上的第二绝缘层，所述的第一绝缘层的材质为聚酰胺酰亚胺，所述的第二绝缘层包括绕包在所述的第一绝缘层上的玻璃纤维、填充在所述的玻璃纤维之间的间隙以及玻璃纤维和所述的第一绝缘层之间的间隙中的聚酯。具体地，所述的第一绝缘层的厚度为0.06～0.09mm。具体地，所述的第二绝缘层的厚度为0.12～0.15mm。具体地，所述的绝缘层的总厚度为0.18～0.22mm。具体地，所述的第一绝缘层由聚酰胺酰亚胺绝缘漆涂经多次涂覆烘干形成。具体地，所述的聚酯由聚酯纤维熔化后固化形成。优选地，所述的聚酯纤维的规格为33dex/15f。具体地，所述的玻璃纤维的规格为360支。具体地，所述的导体为四角呈圆弧形的矩形扁线，所述的导体的厚度为0.5mm～3.5mm，宽度为2mm～8mm，圆弧的半径为0.36mm～1.25mm。具体地，所述的导体的材质为银铜合金，其中，银的质量为所述的铜的质量的0.08％～0.12％。具体地，所述的绝缘层中无机物的含量为22％-32％。本专利技术中，所述的绝缘层中无机物的含量是指第二绝缘层中玻璃纤维的质量占整个绝缘层总质量的百分比。本专利技术的第二个目的在于提供如上所述的半硬态绕组线的制备方法，包括如下步骤：(1)、制备所述的导体；(2)、将聚酰胺酰亚胺绝缘漆涂在所述的导体上，然后进行烘干；(3)、将聚酯纤维和玻璃纤维捻制成混合纤维，将所述的混合纤维绕包在经步骤(2)处理后的中间产品的表面；(4)、将经步骤(3)处理后的中间产品加热至170～180℃，然后烘焙至所述的聚酯纤维熔化成液态；(5)、冷却制得所述的半硬态绕组线。本专利技术中，步骤(2)采用刮漆模具来控制聚酰胺酰亚胺绝缘漆涂的涂层厚度，从而使整个产品的绝缘层厚度及电气性能更加稳定可靠。具体地，所述的步骤(2)重复进行多次，从而使第一绝缘层与导体的附着性更佳。具体地，步骤(4)中，所述的混合纤维中所述的聚酯纤维和所述的玻璃纤维的根数比为1:1，使得绕包后混合纤维中聚酯纤维和玻璃纤维在产品上分布均匀。具体地，所述的聚酯纤维的规格为33dex/15f，所述的玻璃纤维的规格为360支。本专利技术中，步骤(4)采用高频感应加热将中间产品加热至170～180℃，然后采用烘箱辐射加热使聚酯纤维熔化呈液态。进一步地，本专利技术中烘箱辐射加热的温度控制为使聚酯纤维能够熔化，而玻璃纤维不熔化的温度，优选为350～400℃。具体地，所述的步骤(1)的具体实施方式为：向铜中加入占所述的铜的质量百分比为0.08％～0.12％的银进行熔炼，然后通过上引法制成软铜杆，轧制，拉拔至坯料尺寸，光亮无氧退火后，拉拔制得所述的导体。优选地，所述的铜为纯度大于等于99.9％的紫铜。本专利技术的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。由于以上技术方案的实施，本专利技术与现有技术相比具有如下优势：1.本专利技术的半硬态绕组线从内到外依次为导体、第一绝缘层、第二绝缘层，第一绝缘层采用聚酰胺酰亚胺涂层，第二绝缘层采用聚酯纤维和玻璃纤维经过捻制形成的混合纤维绕包在第一绝缘层上，然后先预热，再烘焙使聚酯纤维熔化成液体，填充到玻璃纤维的孔隙与缝隙之中，使混合纤维形成一个不松散的致密结构，很好的附着在聚酰胺酰亚胺涂层外部，对聚酰胺酰亚胺涂层起到很好的保护作用，从而使产品在应用过程中即使受到摩擦及敲击都不会影响产品的电气性能；2.半硬态绕组线绝缘柔韧性及电气性能优良：4a、4b弯曲绝缘不开裂，弯曲击穿电压≥1300V，直线击穿电压≥2500V；3.绝缘附着性佳：拉伸20％绝缘层不失去附着性；4.热冲性能优：在180℃的烘箱内加热30min，取出冷却至室温后进行6a、6b弯曲，绝缘层不开裂；5.绝缘稳定性优异：浸渍环氧树脂后，绝缘层玻璃丝热态、冷却均不移动，具有良好的耐溶剂性能；6.导电性能佳：电导率>＝100％IACS。附图说明附图1为本专利技术半硬态绕组线的横截面剖视图；附图2为本专利技术半硬态绕组线的纵截面剖视图；其中：1、导体；2、第一绝缘层；3、第二绝缘层；31、聚酯；32、玻璃纤维。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术的基本原理、主要特征和优点，而本专利技术不受以下实施例的限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。如附图1与2所示，一种半硬态绕组线，包括导体1和包覆在导体1上的绝缘层，绝缘层包括涂覆在导体1上的第一绝缘层2、包覆在第一绝缘层2上的第二绝缘层3，第一绝缘层2的材质为聚酰胺酰亚胺，第二绝缘层3包括绕包在第一绝缘层2上的360支玻璃纤维32、填充在360支玻璃纤维32之间的间隙以及360支玻璃纤维32和聚酰胺酰亚胺之间的间隙中的聚酯。本实施例中，导体1为四角呈圆弧形的矩形扁线，可以防止导体1材料的四个角使用成型的过程中因弯曲、扭转、受压而对外层的绝缘层造成损伤，从而影响电气性能的稳定性；矩形扁线的厚度为0.5mm～3.5mm，宽度为2mm～8mm，圆弧的半径为0.36mm～1.25mm，矩形扁线的材质为银铜合金，为半硬状态，其中，银的质量为铜的质量的0.08％～0.12％，强拉强度≥250N/mm2，屈服强度RP0.2≥200N/mm2,断裂伸长率≥12％。第一绝缘层2的厚度为0.06～0.09mm，第二绝缘层3的厚度为0.12～0.15mm，优选地，绝缘层的总厚度为0.18～0.22mm，绝缘层中无机物的含量为22％～32％；聚酯31由聚酯纤维熔化后固化形成，聚酯纤维的规格为33dex/15f，混合纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半硬态绕组线，包括导体(1)、包覆在所述的导体(1)上的绝缘层，其特征在于：所述的绝缘层包括涂覆在所述的导体(1)上的第一绝缘层(2)、包覆在所述的第一绝缘层(2)上的第二绝缘层(3)，所述的第一绝缘层(2)的材质为聚酰胺酰亚胺，所述的第二绝缘层(3)包括绕包在所述的第一绝缘层(2)上的玻璃纤维(32)、填充在所述的玻璃纤维(32)之间的间隙以及玻璃纤维(32)和所述的第一绝缘层(2)之间的间隙中的聚酯(31)。

【技术特征摘要】
1.一种半硬态绕组线，包括导体(1)、包覆在所述的导体(1)上的绝缘层，其特征在于：所述的绝缘层包括涂覆在所述的导体(1)上的第一绝缘层(2)、包覆在所述的第一绝缘层(2)上的第二绝缘层(3)，所述的第一绝缘层(2)的材质为聚酰胺酰亚胺，所述的第二绝缘层(3)包括绕包在所述的第一绝缘层(2)上的玻璃纤维(32)、填充在所述的玻璃纤维(32)之间的间隙以及玻璃纤维(32)和所述的第一绝缘层(2)之间的间隙中的聚酯(31)。2.根据权利要求1所述的半硬态绕组线，其特征在于：所述的第一绝缘层(2)的厚度为0.06～0.09mm。3.根据权利要求1所述的半硬态绕组线，其特征在于：所述的第二绝缘层(3)的厚度为0.12～0.15mm。4.根据权利要求1至3中任一项所述的半硬态绕组线，其特征在于：所述的绝缘层的总厚度为0.18～0.22mm。5.一种如权利要求1至4中任一项所述的半硬态绕组线的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、制备所述的导体(1)；(2)、将聚酰胺酰亚胺绝缘漆涂在所述的导体(1)上，然后进行烘干；(3)、将聚酯纤维和玻璃纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑一帆，顾新梅，
申请(专利权)人：苏州贯龙电磁线有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32