用于电机端部绕组的防湿型防护层制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电机端部绕组的防护层（１３）。所述防护层用一防湿型防护层材料制成，所述防护层材料涂覆在所述端部绕组上后具有一纳米结构表面（８），从而产生一至少为１２０°的水接触角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电机端部绕组的防护层。技术背景这种设置在电机(例如实施为电动机或发电机)端部绕组上的防护层具 有电绝缘、机械保护、化学保护或防潮等作用。已知的防护层是用填充性树 脂和浸渍清漆经过部分多次浸渍制备而成，或用无机填充性树脂(浇铸树脂) 洗注而成。DE 31 33 734 C2中对一种由有机硅合成橡胶的一硬质涂层制成的防护 层进行了说明，这一有机硅合成橡胶例如为在室温条件下可固化的有机改性 硅橡胶材料。这种已知防护层例如在温度发生变化的情况下容易形成裂紋， 至少局部出现分层现象，使水分渗透过所产生的裂紋，对电机造成很大程度 的损伤。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于电机端部绕组的防护层，这种防护 层可提供更好的防潮保护。这个目的通过独立权利要求1的特征而达成。本专利技术的电机端部绕组防 护层涉及的是这样一种防护层a) 设置有一防湿型防护层材料，以及b) 所述防护层材料用在端部绕组上后具有 一 纳米结构(nanostructured )表面，c) 从而产生一至少为120°的水接触角。本专利技术的防护层由于水接触角很大而具有非常良好的防水性。由于纳米 结构表面具有高度的非润湿性，因此，所述防护层也称为超防水防护层。 由于水接触角非常之大，因而即使当防护层中出现裂紋时，事实上也不会有 水分渗入裂紋，从而避免发生绝缘强度下降、绝缘电阻减小、爬电距离缩短 或电击穿等后果。对于防护层中的气孔而言也同样如此。更确切地说，水滴 会停留在纳米结构表面上，并从此处滚落。优选地，本专利技术的防护层可用在强制通风型电机中，这种电机的端部绕 组至少需部分与一冷却空气流直接接触。因此，端部绕组在防潮、防止盐雾、 化学物质和磨蚀性污垢颗粒(被冷却空气流携带到端部绕组上)侵蚀方面必 须满足很高的防护要求。本专利技术的防护层针对这些环境因素提供一种非常良 好的保护。其还能防止其他液体(例如油)和污垢颗粒的粘附。更确切地i兌， 可通过冷却空气流将这些外来物质重新排出电机。 此外，本专利技术的防护层还能减轻涂层表面的清洗工作难度，因而无需4吏 用具有化学腐蚀性的洗涤剂。借此可延长防护层的使用寿命。本专利技术的防护层的优选实施方案可从权利要求1的从属权利要求的特征 中获得。一种有利的实施方案是将表面建构为双结构表面。也就是说，除纳米结 构外，所述表面还具有一例如为微结构的其他结构。借此可进一步增大水接触角。可达到150°及以上的水接触角。通过这种方法甚至能实现170°的 水接触角。根据另一实施方案，防护层材料具有电绝缘特性。这一点之所以有利的 原因主要在于，电机的待涂覆端部绕组包括电活性导体布置。也就是说，导 体布置在电机工作时通电，且具有一定电压。因此，采用电绝缘实施方案无 需再额外设置绝缘层就能实现绝缘。借此可降低制备成本。优选地，防护层材料用一种由硅橡胶(silicone rubber )、聚酯酰亚胺 (polyester iniide )或不々包和聚面旨杉十月旨(unsaturated polyester resin) 构成的基本材料制成。防护层材料特别含有表面改性全氟(perfluorated)颗粒，例如添加在 上述基本材料内的全氟化合物。表面改性全氟颗粒的平均粒径优选约为10 nm。附图说明下面借助附图所示的实施例对本专利技术的特征、优点和细节作进一步说 明，其中图1为一电机的实施例，所述电机的端部绕组包括多个经保护性涂覆的 导体布置；以及图2为一用于图1所示的导体布置的防护层实施例的横截面图。具体实施方式相同部件在图1和图2中均用相同参考符号表示。图1以局部横截面图的形式显示一电机1的实施例。电机1的截面图事 实上是沿旋转轴2截取的电机1的一定子3的截面图，但只显示了定子3的 上半部分。图1没有详细显示带有定子铁心叠片和嵌在槽内的电线圈导体的 区域4，而是仅以示意图形式对这个有效区域进行了图示。定子3所具有的 两个端部绕组5和6分别布置在有效区4轴向的两侧上。端部绕组5和6由大量在旋转轴2的方向上从定子层压芯中引出的电导 体布置7构成。通过在端部绕组5和6区域内对导体布置7进行适当的电连 接而形成线圈绕组。端部绕组5和6区域内的导体布置7被涂覆，以达到电 绝缘、防潮、防止盐雾、化学物质和磨蚀性污垢侵蚀等目的，其中，所述涂 层具有一纳米结构外表面8。从图2所示的导体布置7的实施例的横截面图中可以看出，导体布置7 包括多个彼此电绝缘的部分导线9。部分导线9由铜棒组成。每个部分导线9均被一用聚酰亚胺薄膜(Kapton film)制成的部分导线绝缘层10包围。 根据另一未作图示的实施例，导体布置7也可以只包括单独一^f艮导线。在图2所示的实施例中，导体布置7被一双层式防护层布置11包围。 防护层布置11包含一第一防护层12与一第二防护层13,所述第一防护层用 一高弹性硅凝胶(silicone gel )制成，所述第二防护层用一硅橡胶(silicone rubber)基防湿型防护层材料制成，这一防护层材料中添加有平均粒径约为 10 nm的细粒状表面改性全氟化合物。这两个防护层12和13均实施为浸渍 涂层。原则上也可使用其他涂层方法(例如静电喷涂法)来涂覆防护层12 和13。第一防护层12的粘性硅凝胶很好地粘附在导体布置7上，其本质上可 消除引起裂紋和分层的机械应力。此外，硅凝胶还具有一定的自愈性。第二防护层13的硅橡胶基防护层材料构成对凝胶状第一防护层12的保 护，例如可防止污垢颗粒粘附在第一防护层12的相对较粘的硅凝胶上。由 于两个防护层12和13均由硅基材料构成，因而二者能很好地粘附在一起。此外，第二防护层13还构成外表面8,在本实施例中该外表面具有双结 构。除一纳米结构14外，第二防护层13还具有一其他结构，即叠加在纳米 结构14上的微结构15。微结构15并非是绝对必要的，但其可以进一步改善 表面的防水性能。整体而言，由此产生一高达约150°的水接触角，使得第 二防护层13和防护层布置11整体而言具有非常良好的防水性能。即便在出 现原本就不太可能形成的裂紋的情况下，也不会有水分渗入防护层布置11 中。在图2所示的实施例中，这一点通过一位于裂紋17上方的表面8上的 水滴16而得到说明。由于纳米及微结构表面8的润湿性在实际操作中可忽 略不计，而且水具有表面张力，因此，水滴16无法进入裂紋17。水滴16 停留在表面8上，并从此处滚落。表面8的轻微倾斜或电机1的冷却空气流 就足以使水滴16从表面8上滚落。防护层12和13具有电绝缘功能。因此，防护层布置11还承担了主要 的电绝缘功能，因而无需一额外的中间绝缘层。借此不仅可筒化结构，还可 降低成本。采用其他未作图示的实施例时，这一中间绝缘层完全可以存在。设置中 间绝缘层时需在导体布置7上巻绕云母带。但是，这种巻绕正是在端部绕组 5和6区域内比较复杂，往往只能手工进行。而涂覆防护层12和13所用的 浸渍法或静电喷涂法完全可以自动进行。也就是说，本专利技术的具有纳米结构表面8的防护层13用于涂覆电活性 部件。导体布置7在电机1工作时通电，且具有一定电压。而已知的纳米结 构涂层一直以来仅应用在非电活性部件上。包括本专利技术的防护层13的防护 层布置11的其他优点在于可提供持久耐湿的电绝缘。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电机（１）端部绕组（５，６）的防护层，其中，　　　　ａ）设置有一防湿型防护层材料，以及　　　　ｂ）所述防护层材料用在所述端部绕组（５，６）上后具有一纳米结构表面（８），　　　　ｃ）从而产生一至少为１２０°的水接触角。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-4-13 10 2005 017 112.51.一种用于电机(1)端部绕组(5，6)的防护层，其中，a)设置有一防湿型防护层材料，以及b)所述防护层材料用在所述端部绕组(5，6)上后具有一纳米结构表面(8)，c)从而产生一至少为120°的水接触角。2. 根据权利要求1所述的防护层，其特征在于， 所述表面(8)具有双结构。...

【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈德克劳斯纳，亚历山大莫勒，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]