定子汇流条的挤压的电绝缘件及其敷贴方法技术

一种绝缘定子汇流条（２０）和将外部绝缘件（２４）敷贴在一裸定子汇流条（２２）上以限定该绝缘定子汇流条（２０）的方法。该外部绝缘件（２４）包围该裸汇流条（２２）的外周面，并沿该汇流条（２２）的纵向长度延伸。该外部绝缘件（２４）包括至少一个挤压部件（２６、２８、１２６、２２６），例如单个挤压部件（１２６、２２６）、两个单独的挤压部件（２６、２８）等，该至少一个挤压部件包含电绝缘材料（３４），该至少一个挤压部件（２６、２８、１２６、２２６）包括相对的平行于汇流条纵向长度的一对相对边缘（４０、４２、１４０、１４２、２４０、２４２）。这些边缘（４０、４２、１４０、１４２、２４０、２４２）被连接在一起，使得该至少一个挤压部件（２６、２８、１２６、２２６）完全包围汇流条（２２）的外周面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及电绝缘材料，尤其针对电机定子汇流条的挤压外周(ground wall)绝缘材料和将该绝缘材料敷贴在该定子汇流条上的方法。
技术介绍
附图说明图1示出装在电动发电机中的那种定子汇流条(电枢)10的端部分，该电动发电机例如为产生高压交流电的发电机。制造定子汇流条10，使其具有适合于一定发电机装置、电压和功率的任何长度、形状和横截面。对于大多数的高压应用场合，该定子汇流条10不是简单的直线形状，而具有复杂的形状，有弯曲部分和转向部分。如图所示，定子汇流条10由许多铜导线12组成，这些导线由绝缘带13彼此绝缘。铜导线12这样配置，使其由分离带14分成两排，所有这些铜导线总称为“裸汇流条”。包围这两排铜导线的是定子汇流条(外周)绝缘件15，该绝缘件由多层包裹的云母纸条16组成。通常用多层纸条紧紧包裹导线，通常由纸条的一半宽度覆盖，或者用半覆盖方法包裹。该外周绝缘件15用于使定子汇流条10与其中安装的定子绝缘。在发电工业中广泛采用图1所那种外周绝缘件。该云母纸条16是一种由云母子构成的半固化片，该云母纸通常衬有单层织物衬层或者一对衬层。将树脂化合物浸入到该云母纸中，并各个衬层粘接在云母纸上，由此形成半固化条。这种外周绝缘件的例子包含共同转让给Stackhouse等人的美国专利No.3563850，给Markovitz等人的5618891，给Markovitz等人的6043582以及给Markovitz等人的6359232。在已经用牺牲释放膜包裹，保护该半固化条和防止沾污之后，将定子汇流条10放在热压炉中进行真空处理，然后使半固化条16固化。进行真空处理是为了除去半固化条16的树脂粘接剂中存在的空气、潮气和任何溶剂或者挥发性的化合物，同时通过压力下的固化，使条型绝缘件形成固体，这样便将云母子和其相应的衬粘接在一起，由此形成无空隙的固体绝缘件，必须从粘接剂中除去空气、潮气、溶剂和挥发性的化合物，以防止在固化绝缘件中形成空隙，否则，这些空隙将负面形成绝缘件的质量，并在电介质应力作用下使绝缘件击穿而过早地失效。绝缘件的后一种特性称为耐电压性，通常由放电和电化学腐蚀决定。应当理解，上述这种外周绝缘件的形成是很费力的，而且制造成本相当高。另外，如果没有正确的控制，则包裹纸条的操作可能造成空隙，这样便降低了操作可靠性。因此已经研究了改进的外周绝缘件和工艺。例如已经提出挤压的外周绝缘件，挤压外周绝缘件的方法的例子包含共同转让给Bolon等人的美国专利No.5650031和给Irwin等人的5710475。在这些方法中，使裸定子汇流条通过一挤压模，该模将沿该汇流条的整个长度就地沉积外周绝缘件。与挤压外周绝缘件相关的包括难于使形状复杂的定子汇流条通过挤压模的复杂技术问题是大问题，因而具有这种挤压绝缘件的定子汇流条现在还没有生产。因此，仍需要一种外周绝缘件，这种绝缘件可以克服用多层包裹云母纸条形成的外周绝缘件的缺点。专利技术概要本专利技术提供一种电机的绝缘定子汇流条以及将外部绝缘件敷贴在裸定子汇流条上形成绝缘定子汇流条的方法。本专利技术特别针对电动发电机中定子汇流条的外周绝缘件，该电动发电机可以操作在高电压下(例如通常在约13.8-19kV)，该电动发电机例如为产生交流电的发电机，该交流电可以输送到配电网上。本专利技术的外部绝缘件包围定子汇流条的外周，并沿定子汇流条的纵向长度延伸，最好围绕该汇流条外周形成无空隙的阻挡绝缘层。该外部绝缘件包括至少一个挤压部件(例如一个单一的挤压部件、两个单独的挤压部件等)，该挤压部件包括电绝缘材料。该至少一个挤压部件包括相对的一对边缘，该边缘平行于汇流条的纵向长度。将该边缘结合在一起，使得该至少一个挤压部件可以完全包围该汇流条的外周。本专利技术的方法一般包括以下步骤挤压至少一个构成外部绝缘件的挤压部件。该至少一个挤压部件包括相对的一对边缘，该边缘平行于该至少一个挤压部件的纵向长度。另外，该挤压操作形成伸过该至少一个挤压部件纵向长度的内腔。裸定子汇流条随后可以插入到该外部绝缘件的内腔中，使得该外部绝缘件包围汇流条的外周，并沿其纵向长度延伸。然后将该至少一个挤压部件的相对一对边缘结合在一起，使得汇流条的外周完全由至少一个挤压部件密封。本专利技术的一个重要方面是，与现有技术的云母纸带工艺以及在现场形成挤压绝缘件的先前想法相比，挤压外部绝缘件以及将其与裸定子汇流条组装在一起是更简单的，而且成本更低。可以采用已知工艺例如加热成形工艺，使该绝缘件贴合在汇流条的外周面上，由此可以形成包围该汇流条的无空隙的阻挡绝缘层。从下面详细说明，更能看出本专利技术的其它目的和优点。附图的简要的说明图1是透视方法示出现有技术的用半固化条包裹的定子汇流条的横截面图。图2是透视端视图，示出本专利技术第一实施例的由两片构成的包围定子汇流条的挤压绝缘件。图3和4是透视图，示出本专利技术第二和第三实施例的正插入到单片绝缘件内的定子汇流条。图5和6分别是本专利技术第四实施例的局部端视图和平面图，在此实施例中将机械支承件插入到挤压绝缘件的相对边缘中，以便加强由边缘和边缘之间形成的连接。图7示出将本专利技术挤压绝缘件的对接边缘焊接起来的方法。本专利技术的详细说明图2示意示出发电机绝缘定子汇流条20的横截面图，该发电机是产生高压交流电的那种发电机，该交流电直接输送到配电网或者输送网上。该定子汇流条20包括围绕裸汇流条22的定子汇流条(外周)绝缘件24。该裸汇流条的结构与图1所示定子汇流条10的裸汇流条(12，13和14)相同或者相似，虽然任何一种合适的裸汇流条结构均在本专利技术的范围内。图2所示定子汇流条20与图1所示的定子汇流条10不同之处在于其外周绝缘件24的结构。与图1所示绝缘件15不同，图2所示外周绝缘件24包括两个挤压部件26和28。各个挤压部件26和28大体为C形形状或者U形形状，按本文的所用，这些挤压部件包括如图2所示的挤压部件26和28的横截面形状，即包括底边30和两个平行的侧边32，这两个侧边分别垂直于底边30。这种形状容易挤压，并在随后容易与裸汇流条22组装在一起，从而得到如图2所示的定子汇流条20。在图2中示出具有多层结构的各个挤压部件26和28包括电绝缘层34，该绝缘层夹在内层和外层36、38的中间。绝缘层34的合适材料包括电测的具有相当高电阻的充填热塑性材料。绝缘材料的选择性优选特性是能够承受热形变，以便更紧密地贴合汇流条22。适当的充填热塑性塑料包括聚砜、聚酰亚胺、双马来酰亚胺(bismaleimides)、氰酸酯(cyanate esters)、聚硫化物以及充填约1％-50％重量陶瓷和/或者颗粒氧化物的硅酮。绝缘层34的适用厚度取决于形成该绝缘层的具体材料。内层和外层36和38可以与绝缘层34同时挤压，或者在挤压后层合在一起，或者在挤压后涂在该绝缘层34上。内层和外层36和38的适用材料包括各种导电材料，例如用来形成导电槽口装甲和定子汇流条外周绝缘件内部分段的导电材料。形成导电的内层和外层36和38是选择性的，但是这些层有利于在裸汇流条的导线和绝缘层之间进行较小的相对运动，并可以减小在汇流条22和绝缘件24之间界面上引起的任何电介质应力。可以换一种方法或者再加上这种方法，即在挤压绝缘层34的内部和/或者外部贴上薄的半导体条。层36和38本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机的定子汇流条（２０），该定子汇流条具有包围其外周面和沿其纵向长度延伸的外部绝缘件（２４），该外部绝缘件（２４）包括：至少一个挤压部件（２６、２８、１２６、２２６），该挤压部件包含一种电绝缘材料（３４），并包括平行于定子汇流条 （２０）纵向长度的一对相对边缘（４０、４２、１４０、１４２、２４０、２４２），该对边缘（４０、４２、１４０、１４２、２４０、２４２）连接在一起，使得由该至少一个挤压部件（２６、２８、１２６、２２６）完全封闭该定子汇流条的外周面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：Y王，MKF李，PC欧文，HP王，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]