导体绕组杆制造技术

电机的定子绕组由相互换位和相互绝缘的绕组线段（３）组成，在其整个长度上包覆着主绝缘（８）。在绕组线段和主绝缘之间的空腔内填入半导体物质（５），它的一侧覆盖有由纤维强化的塑料制成的半导体条（２，２Ａ）。在这种导体条的端部弓形部分上交替地沿着其长度方向的正交方向形成一些切口（４），它的深度大约为导体条宽度（ｄ）的一半，它的宽度（Ｓ）与导体条厚度为同一个数量级。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机定子绕组的导体绕组杆，它由相互换位和相互电气绝缘的绕组线段构成，在其整个长度上包覆着公共的主绝缘，绕组线段经过换位后，在导线束狭窄侧上产生位于绕组线段和主绝缘之间的空腔，在空腔内填入半导体物质，它的一侧覆盖有半导体层或条带。与本专利技术有关的现有技术例如可参见US-PS 5066881号美国专利。较大规格的电机定子绕组的导体绕组杆由相互换位和相互电气绝缘的绕组线段构成，在其整个长度上包覆着公共的主绝缘，即该主绝缘覆盖着两个绕组端部分段或额托架分段和定子的铁芯部分。绕组线段经过换位后，在导线束狭窄侧上产生位于绕组线段和主绝缘之间的空腔。对此，人们一般采用半导体材料填充这些空腔，它的一侧覆盖有半导体层或合适的条带。一般地，换位导线的边缘半径是指绕组线段的边缘半径，并且在直槽中一般为0.5毫米，在绕组外伸部分的弯曲段上承受剪切压力的情况下，这个边缘半径可以小于0.5毫米。与导体的平坦侧相比较，当所述边缘的边缘半径为0.5毫米时，其上的电场强度可以增加3-4倍。由于这个原因，在检验换位导线时，实际上所有的电击穿都发生在边缘区域上，由于主绝缘具有大规模尺寸的厚度，当施加工作电压时，不会发生电击穿。其结果是导体的平坦侧的绝缘厚度比电气标称值更厚些，对于非直接冷却的定子绕组来说，这使得散热效应劣化，因此需要减少主绝缘的厚度，包括导体的直槽部分和带有比较复杂的形状的绕组端部分段，因为最后的热交换仅通过流过绕组端部的冷却气体来实现，实际上主要指空气。为了将导体边缘上的所述电压峰值降低到一个可接受的程度，必须将边缘半径增大到1.5毫米以上。这只需对该导体条的毛坯料进行附加的加工即可实现，也就是说，在该导体条未包覆主绝缘之前进行加工。在由US-PS 5066881所公开的电机的情况下，在由相互换位的绕组线段构成的导线束的狭窄侧上填充有填充物质，以便填平空腔形成一个平坦的表面，所说的空腔是由导线换位而在主绝缘和绕组线段之间产生的。这个由填充材料构成的中间层在边缘上是倒了圆角的。它由一种玻璃纤维和热解(PYROLISIERTEN)的有机碳化合物制成的织物所包覆，该织物从填充材料的倒了圆角的边缘一直延伸到导线束的上部绕组线段和下部绕组线段上，并且产生所述绕组线段和主绝缘的电气耦合。这个织物层的电导率为每单位面积200ohm-10Mohm。在US-PS 5066881中没有谈到倒角的半径，也没有具体谈到填充材料的构成及其应用，甚至没有谈到倒圆角的问题，但是人们可以想到在边缘上倒圆角，以便减小上述的电压尖峰。可是，通过已有的工艺很难在导体的狭窄侧上制成一个平坦的表面，此外，形成和/或事后加工成在导体边缘上具有确定圆角的填充层的工艺相当复杂和高成本，因为要求各处都应是均匀的。本专利技术的目的在于，提供一种本文开头所述的导体绕组杆，它的两个狭窄侧上具有平坦的表面，并且采用简单的装置可以在可能的情况下在导体束边缘上实现倒圆角。根据本专利技术，这个目的是这样实现的半导体条带由纤维增强型塑料制成，在这种导体条的绕组端部部分上交替地沿着其长度方向的正交方向形成一些切口，它的深度大约为导体条宽度的一半，它的宽度与导体条厚度为同一个数量级。这样的导体条带完全覆盖了导线束的狭窄侧，并且具有一个平坦的和相当光滑的表面。由于这个切口的存在，导体条可以在一定的限度内横向弯曲，并且可以以此方式与在绕组端部的导体条的曲率相匹配，而不会受到大的回转力和/或扭曲的作用，因此在安装时，可以采用简单的装置将柔软的导体条压到填充材料上，这样消除了在上部和下部绕组线段和导体条之间的所有空腔。在最简单的情况下，可以采用一种热收缩的带子进行缠绕，然后将导体条的坯料加热，从而实现上述压制过程，而且最好将热收缩的分隔膜或分隔带放置在其间起中间连接作用。事先可以—不是必须—将导体条带的长边缘倒圆角。不过，人们已经知道，只有在安装了导体条带之后才进行倒圆角，这可以通过一个电动的或气动的手持工具，例如小型铣刀来实现。由导体条形成的导线束狭窄侧的平滑表面同时用作引导上述铣刀的确定高度。而且，另一个优点是使导体条的宽度比导线束的宽度窄1-2毫米，于是当压入填充材料时就得到了预成形的导体条边缘。下面将根据附图进一步说明本专利技术的实施例及其良好效果。在附图中图示了本专利技术的实施例，它们是附图说明图1是导体绕组杆的绕组端部部分的平面图；图2是一个导体条带的平面图，表示绕组端部略微弯曲部分；图3是用于槽出口的导体条带的平面图；图4是由绕组线段构成的导线束的断面图；图5是图4的导线束的断面图，在两个导线束的狭窄侧上具有填充材料和导体条；图6是图5的导线束的断面图，带有用于压入和加固的绝缘和收缩膜；图7是对图6划X部分的放大视图，表示图6的导线束的边缘区域的断面；图8是图6的导线束的断面图，去掉薄膜和将边缘倒角；图9是已经安装好主绝缘的导体绕组杆的断面图。大电机例如涡轮发电机的定子绕组杆主要包括四个部分槽或铁芯部分A，在从定子叠片铁芯1的出口之后的弯曲较大的部分B，弯曲较小的约有150厘米或更长的长度的部分C以及与部分C相接的又一个弯曲较大的部分D，从该部分实现导体条的进一步连接。在制造导体绕组杆的过程中，很重要的一点是应使导体绕组杆的表面尽可能平坦，这对于采用非直接冷却的定子绕组的电机来说尤其重要。在这种机型的情况下，导体绕组杆所产生的热量通过定子叠片铁芯1的径向和/或轴向的冷却通道散热，因此，在槽部分A内，仅靠导体条的较宽侧即可保证良好的热传导，而导体条的较窄侧能够以最佳状态挤入槽内。而且在绕组端部部分应使导体条的表面尽可能平坦和光滑。在这种情况下，冷却效应是微不足道的。然而平滑和平坦的导体条表面简化了绕组端部的支承件和紧固件的安装。应将所有导体条部分上的主绝缘的厚度作得尽可能薄，以便除了铁芯部分的铜填充因素外能降低该导体绕组杆的总的制造成本。现在讨论本专利技术，采用下面所说的本专利技术的方案，除了能够减少主绝缘的厚度外，还能获得导体条的平滑和平坦的表面，并且不会有损绝缘的电气特性。本专利技术的基本部件是专门设计的导体条2，其厚度为1毫米，是由半导体硬玻璃纤维(HGW)材料制成，这种硬玻璃纤维通常由玻璃纤维增强的塑料(GFK)制成，这种塑料例如环氧树脂内添加有碳黑(RUSS)或石墨等半导体材料。也可以用炭丝(CFK)代替玻璃纤维，正如后面将要详细说明的，这些导体条2布置在由换位绕组线段3构成的导线束和主绝缘H之间。在铁芯部分A内，这些导体条为简单的板形，其宽度比导线束的宽度小1-2毫米。在导体端部，与此相反，即在导体条2的B、C部分以及适当的D部分中，切口4交替地沿着与该导体条的纵向相垂直的方向分布，其深度t大于导体条宽度b的一半，切口宽度s一般与导体条厚度为同一个数量级(约等于1毫米)(参见图2)。在从导体条两侧交替切开的切口4之间的距离是根据所要求的侧向曲率所决定的。对于具有较小弯曲程度的导体条部分C来说，位于导体条一侧的两个切口4之间的距离取10-20毫米即可，切口的深度t为导体条宽度b的60-80％。当具有以上结构的切口4的导体条2的宽度为50毫米时，正如简单的数学表达式所示的那样，本来在横向无弹性的导体条能够横向弯曲到相对于距离2d的一定角度。压制件2a用于具有较大弯曲的部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电机的定子绕组的导体绕组杆，它由相互换位和相互绝缘的绕组线段（３、３ａ、３ｂ）组成，在其整个长度上包覆着主绝缘（８），绕组线段经过换位后，在导线束狭窄侧上产生位于绕组线段和主绝缘之间的空腔，在空腔内填入半导体物质（５），它的一侧覆盖有半导体条（２，２ａ），其特征在于，这种半导体条（２、２ａ）由纤维强化的塑料制成，在这种导体条的绕组端部弓形部分（Ｂ，Ｃ）上交替地沿着其长度方向的正交方向形成一些切口（４），它的深度大约为导体条宽度（ｄ）的一半，它的宽度（ｓ）与导体条厚度为同一个数量级。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：T包曼，J厄斯特赫德，
申请(专利权)人：亚瑞亚勃朗勃威力有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]