制造電機的繞組部件的方法
【專利摘要】本公開涉及制造電機(26)的繞組部件(1)的方法。繞組部件(1)包括導體(2)和圍繞導體(2)的絕緣體(3)。方法包括對導體(2)提供圍繞導體(2)的絕緣帶(9)、在絕緣帶(9)之上提供模具(15)、圍繞模具(15)而提供熱固層(17)、用樹脂(18)浸漬絕緣帶(9)、固化樹脂(18)以實現絕緣體(3)、移除熱固層(17)和模具(15)。
【專利說明】制造電機的繞組部件的方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及制造電機的繞組部件的方法。
[0002]電機可為旋轉電機，諸如連接到燃氣渦輪或蒸汽渦輪上的同步發電機(渦輪式發電機)或連接到水力渦輪上的同步發電機(水力發電機)或異步發電機或同步或異步電動馬達或還有其它類型的電機。
【背景技術】
[0003]諸如上面描述的那些的電機具有定子和轉子。
[0004]定子具有層疊的定子芯，其具有容納線棒的槽口。
[0005]轉子具有大件或層疊的芯，其具有也容納線棒的槽口。軸從芯的各個側部延伸。
[0006]描述的構造為典型的一種，但是其它構造也是可行的。
[0007]線棒(定子線棒)具有筆直部分(其容納在槽口中)和端部繞組，端部繞組具有復雜的形式且圍繞軸而位于槽口的外部。線棒連接在一起而限定繞組。
[0008]上面描述的繞組大體連接到相環上，相環通到發電機端子上。
[0009]存在不同的方法來制造繞組部件，諸如線棒、相連接件等。
[0010]在諸如線棒的繞組部件的制造工藝的典型的示例中，導體纏繞有云母帶，然后其筆直部分容納在框架中且端部繞組擠壓在額外的工具內。
[0011]因而用樹脂浸漬云母帶且然后固化樹脂而實現絕緣體。
[0012]這個方法被證明是高效的，但是發明人發現了一種方式進一步改進它。
[0013]實際上，在固化期間，線棒被擠壓以便去除過量的樹脂。擠壓通過纏繞在線棒周圍的可熱縮性帶實現。
[0014]但是當擠壓線棒時，因為線棒的橫截面通常為長方形或正方形，所以難以簡單地通過可熱縮性帶來應用均勻壓力。這強烈地影響絕緣體的品質。
[0015]當制造線棒-相環時(在機器重繞或修理的情況下，大體在現場)，會遇到同樣的冋題。
[0016]當制造其它定子繞組部件以及轉子繞組時，也可出現類似的問題。
【發明內容】
[0017]本公開的一方面包括提供一種方法，借此，與現有方法相比，在制造期間施加在繞組部件上的壓力更均勻。
[0018]通過提供根據所附權利要求的方法獲得這些和另外的方面。
[0019]有利地，本方法允許對擠壓工具得到精確的形狀，而不需要特定和昂貴的工具加工和調節。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]根據方法的優選的但非排它性的實施例的描述，另外的特征和優點將更加顯而易見，實施例在附圖中以非限制性示例的方式示出，其中:
圖1和2顯不線棒；
圖3顯示具有絕緣帶的導體；
圖4和5顯示導體，其具有容納在框架中的絕緣帶；
圖6和7顯示具有可模制材料元件的端部繞組；
圖8和9顯示具有可模制材料元件和熱固層的端部繞組(分別在硬化之前和硬化期間)；
圖10和11顯示具有模具和熱固層的端部繞組；
圖12和13顯示在絕緣帶浸漬期間的具有模具和熱固層的端部繞組；
圖14顯示線棒；
圖15顯示電機(特別是其一部分)，諸如定子；
圖16和17顯示具有導體和舊絕緣體的舊線棒；
圖18顯示舊線棒的導體，已經從其上移除舊絕緣體；
圖19顯示舊線棒的導體，其具有新的絕緣帶；以及圖20顯示線棒-相連接件。
【具體實施方式】
[0021]圖1和2顯示根據本方法實現的繞組部件1，諸如線棒(特別地，這些圖顯示定子線棒，但是這些線棒也可為轉子線棒或其它定子和/或轉子繞組部件)。
[0022]線棒I具有導體2，其可為大件導體(即單個元件)或由多個換位(transposed)絞線制成換位導體。
[0023]圍繞導體2，提供絕緣體3。
[0024]導體2、絕緣體3和線棒I限定長方形或正方形橫截面。
[0025]導體2和線棒I具有筆直部分5和從筆直部分5延伸的端部繞組6，它們具有復雜的形式，以便它們在相對的定子部分處連接到線棒上或連接到相連接件上。
[0026]方法包括至少對導電元件2提供圍繞的導電元件2的絕緣帶9(圖3)。絕緣帶9通常為云母帶，諸如具有支承層(例如玻璃纖維層)和云母層的帶。
[0027]然后可圍繞筆直部分5 (圖4，5)提供框架10。圖4和5顯示可使用的框架10的示例。框架10均勻地用精確的壓力擠壓云母帶9。框架10可由金屬板11限定，在金屬板11之間在金屬板11的相鄰的縱向邊界上具有間隙12 ;這些間隙12有助于浸漬。
[0028]因而，方法包括在云母帶9之上，優選地(但不是唯一必須地)在端部繞組6處提供模具15 ;根據諸如線棒的繞組部件的具體橫截面，可在云母帶9之上提供一個或多個模具15，例如可提供圍繞云母帶(即圍繞繞組部件的橫截面)的多個模具。因而圍繞模具15提供熱固層17 (圖10和11)。
[0029]因而方法包括用樹脂18浸漬絕緣帶9 (圖12和13)和固化樹脂18而實現絕緣體3。固化優選地包括將樹脂18加熱到110-130°C之間的溫度。
[0030]最后，從線棒I上移除熱固層17、模具15和框架10 (圖14)。
[0031]提供模具15的步驟可以不同的方式執行。
[0032]在第一示例中，模具15可已經可用，因為例如基于線棒或模具本身的圖來制造它們。
[0033]在第二示例中，模具15可為可用的，因為已經根據以下描述的方法(第三示例)而制造它們。
[0034]在第三示例中，提供模具15包括在至少線棒端部繞組6或其樣品處，優選在線棒端部繞組6或其樣品的各個側部處提供可模制材料，并且然后可使模制材料成形(圖6和7) ο
[0035]可模制材料可為未硬化塑料材料或未硬化橡膠，諸如氯丁二烯條帶。
[0036]在未硬化狀態中的這個材料可適于獲得需要的形狀，而在硬化之后，其需要期望的硬度，因而允許將壓力均勻地分布在線棒表面上。
[0037]成形包括實現可模制材料元件21，可模制材料元件21各自具有再現線棒端部繞組6(例如完全的(優選再現端部繞組6處的線棒的表面的一部分的形狀))或其樣品的形狀的壁22，以及限定彎曲扇區的壁23。
[0038]優選，在端部繞組6或其樣品的各個側部處限定可模制材料元件21，而各個可模制材料元件21為與其它可模制材料元件21分開的元件。
[0039]另外，位于垂直于線棒端部繞組6或其樣品的平面30中的可模制材料元件21的彎曲扇區限定圓形或橢圓形或卵形形狀。
[0040]因而根據本方法，可模制材料元件21被固化或硬化，以實現模具15 (圖9)。
[0041]硬化可模制材料元件21包括例如在爐中將可模制材料元件21加熱到140_160°C之間的溫度。
[0042]另外，可在可模制材料元件21硬化之前圍繞可模制材料元件21而提供熱固層24;熱固層24可在硬化之后移除(圖9，10)。
[0043]可用不同的方式提供導體2。
[0044]例如可基于圖或以其它方式來制造導體2。
[0045]備選地，可使用從現有機器上移除的導體2。
[0046]在這個情況下，舊線棒25被從電機26移除，舊線棒25具有導體2和圍繞導體2的舊絕緣體27。因而舊絕緣體27被從導體2移除，并且圍繞導電元件2而提供絕緣帶9(圖15-19)ο
[0047]當線棒的制造筆直部分時，還可應用使用諸如未硬化橡膠的可模制材料的方法，即，如果需要的話，利用可模制材料實現的模具15可也可替代框架。
[0048]另外，用可模制材料實現的模具15可用來在線棒和相環之間制造連接件，以及還用來制造相環。而且在這些情況下，需要擠壓構件，以去除過量的樹脂，但是同時盡可能接近地遵從構件形狀，以便均勻分布壓力。例如圖20顯示線棒-相連接件31。
[0049]描述的方法可在許多情況下使用；在下面描述了這些情況中的一些。
[0050]示例I
方法可用來制造用于新的機器的線棒或其它繞組部件。在這個情況下，導體2和模具15基于圖來制造。
[0051]示例2
方法可用來制造新的機器的線棒或其它繞組部件，但是在這個情況下，導體2基于圖來制造，并且模具15根據上面描述的工藝而使用可模制材料來制造。
[0052]示例3
方法用來制造現有機器的線棒或其它繞組部件。在這個情況下，原始線棒或其它繞組部件被從電機移除，并且提供新的導體2 (它們例如基于圖來實現)。模具15可然后基于圖來實現。
[0053]示例4
而且在這個情況下，方法用來制造現有機器的線棒或其它繞組部件。在這個情況下，原始線棒或其它繞組部件被從電機移除，并且用來使用可模制材料根據上面描述的工藝實現模具15。然后原始絕緣體27被導體2從移除，并且云母帶纏繞在導體2周圍。
[0054]方法
本公開還涉及制造電機的繞組部件的模具15的方法。
[0055]方法包括:
提供至少繞組部件或其樣品，然后至少在繞組部件或其樣品的側部處提供可模制材料，然后
當可模制材料處于未硬化狀態時使可模制材料成形，以限定至少可模制材料元件21，
然后
硬化可模制材料元件21以實現至少模具15，然后從繞組部件或其樣品移除至少模具15。
[0056]例如成形包括實現可模制材料元件21，可模制材料元件21具有再現繞組部件或其樣品的形狀的一部分的壁22，以及限定彎曲扇區的壁23。
[0057]優選地，可模制材料元件21限定在繞組部件或其樣品(諸如端部繞組6)的各個側部處，各個可模制材料元件21為與其它可模制材料元件21分開的元件。
[0058]另外，可模制材料元件21的各個壁23限定的、位于垂直于繞組部件或其樣品(諸如端部繞組6)的平面中的彎曲扇區限定圓形或橢圓形或卵形形狀。
[0059]硬化包括將可模制材料元件21加熱到140_160°C之間的溫度。
[0060]樣品可由已經切割或以任何其它方式從機器的繞組上移除的繞組部件(例如端部繞組)限定。備選地樣品可基于從機器的繞組或圖得到的測量結果來實現。
[0061 ] 自然，描述特征可彼此獨立地提供。
[0062]在實踐中，使用的材料和尺寸可任意根據需要和根據現有技術來選擇。
[0063]參考標號 I線棒
2導體 3絕緣體 5筆直部分 6端部繞組 9絕緣帶 10框架 11金屬板 12間隙 15模具17熱固層18樹脂
21可模制材料元件22壁23壁24熱固層25舊線棒26電機27舊絕緣體30平面
31線棒-相連接件。
【權利要求】
1.一種制造電機(26)的繞組部件⑴的方法，所述繞組部件⑴包括導體⑵和圍繞所述導體(2)的絕緣體(3)， 所述方法包括: 對所述導體(2)提供圍繞所述導體(2)的絕緣帶(9)， 在所述絕緣帶(9)之上提供模具(15)， 圍繞所述模具(15)而提供熱固層(17), 用樹脂(18)浸漬所述絕緣帶(9)， 固化所述樹脂(18)以實現所述絕緣體(3)， 移除所述熱固層(17)和所述模具(15)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述繞組部件(1)至少包括線棒，所述線棒(1)具有筆直部分(5)和在所述筆直部分(5)的端部處的端部繞組￠)，所述方法進一步包括圍繞所述筆直部分(5)而提供框架(10)和將所述模具(15)設置在所述端部繞組(6)處。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述繞組部件(1)至少包括相連接件和/或相環。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，固化所述樹脂(18)包括將所述樹脂(18)加熱到110-1301:之間的溫度。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，提供所述模具(15)包括: 至少在所述繞組部件(1)或其樣品的側部處提供可模制材料，然后 使所述可模制材料成形以限定可模制材料元件(21)，然后 使所述可模制材料元件(21)硬化以實現所述模具(15)。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，成形包括實現至少一個可模制材料元件(21),所述至少一個可模制材料元件(21)具有: 再現繞組部件或其樣品的形狀的壁(22),以及 限定彎曲扇區的壁(231
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，通過在繞組部件(1)或其樣品的各個側部處限定可模制材料元件(21),各個可模制材料元件(21)為與其它可模制材料元件(21)分開的元件。
8.根據權利要求6和7所述的方法，其特征在于，位于垂直于繞組部件(1)或其樣品的平面(30)中的所述可模制材料元件(21)的彎曲扇區限定圓形或橢圓形或卵形形狀。
9.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，使所述可模制材料元件(21)硬化包括將所述可模制材料元件(21)加熱到140-1601:之間的溫度。
10.根據權利要求5所述的方法，其特征在于: 在所述可模制材料元件(21)硬化之前圍繞所述可模制材料元件(21)而提供熱固層(24)，以及 在硬化之后移除所述熱固層(241
11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對提供導體(2)圍繞所述導體(2)的絕緣帶(9)包括: 從電機(26)上移除舊線棒(25),所述舊線棒(25)具有所述導體(2)和圍繞所述導體(2)的舊絕緣體(27), 從所述導體(2)移除所述舊絕緣體(27), 圍繞所述導體(2)而提供絕緣帶(9)。
12.—種制造電機(26)的繞組部件(1)的模具(15)的方法，所述方法包括: 提供至少繞組部件或其樣品，然后 至少在所述繞組部件(1)或其樣品的側部處提供可模制材料，然后 使所述可模制材料成形以至少限定可模制材料元件(21)，然后 使所述可模制材料元件(21)硬化以實現至少模具(15),然后 從所述至少繞組部件(1)或其樣品上移除所述至少模具(15)。
13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，成形包括至少實現可模制材料元件(21),所述可模制材料元件(21)具有: -再現所述至少繞組部件或其樣品的形狀的至少一部分的壁(22)， -限定彎曲扇區的壁(23)。
14.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，通過在所述繞組部件(1)或其樣品的各個側部限定可模制材料元件(21),各個可模制材料元件(21)為與其它可模制材料元件(21)分開的元件。
15.根據權利要求13和14所述的方法，其特征在于，位于垂直于所述繞組部件(1)或其樣品的平面(30)中的所述可模制材料元件(21)的彎曲扇區限定圓形或橢圓形或卵形形狀。
【文檔編號】H02K15/12GK104508956SQ201380041235
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2012年8月3日
【發明者】梅拉蒂 E., 托雷 G., 維新丁 M., 馬格吉奧尼 P. 申請人:阿爾斯通技術有限公司