包括高壓繞組和支撐該繞組的彈性體的旋轉電機及用來制造這種電機的方法

專利名稱：包括高壓繞組和支撐該繞組的彈性體的旋轉電機及用來制造這種電機的方法
技術領域：
本發明在第一方面涉及一種在權利要求1的前序部分中所描述類型的旋轉電機，例如，同步電機、標準同步電機以及雙路饋電電機，用于異步靜態換流器諸級、外極電機和同步流動電機中。
本發明的第二方面涉及一種在權利要求18的前序部分中所描述類型的方法。
在本申請中，術語“徑向”、“軸向”和“圓周向”構成相對于電機定子定義的方向指示，除非另有明顯地說明。術語“電纜引入件(cablelead-through)”在本申請中是指穿過一個槽延伸的每段各自長度的電纜。
主要打算把該電機作為電站中的發電機，用來產生電力。打算把該電機用于高電壓。高電壓這里應理解為是指超過10kV的電壓。用于根據本發明的電機的典型操作范圍可以是36至800kV。
對于6-30kV的電壓，常規已經設計了類似的電機，并且30kV通常被認為是上限。這一般意味著發電機要經變壓器連接到電力網上，變壓器把電壓升壓到電力網級，即在約100-400kV范圍內。
通過使用高壓絕緣導電體，在如下命名的、帶有與在定子繞組中用來傳送電力的電纜中所用的類似的固體絕緣的電纜(例如，XLPE電纜)中，可以把電機的電壓增大到這樣的級，從而使它直接連接到電力網上而不用中間變壓器。XLPE=交聯的聚乙烯。
這個概念一般意味著，要求在定子中把電纜置于其中的槽比常規技術的深(由較高電壓和繞組的較多匝數造成較厚的絕緣)。這在線圈末端、齒和繞組范圍內帶來與冷卻、振動和固有頻率有關的新問題。
把電纜固定在槽中也是一個問題-電纜要插入到槽中而其外層不受損壞。電纜經受具有100Hz頻率的、引起振動傾向的電流，并且除與外徑有關的制造公差外，其尺寸還隨溫度(即負載)變化而改變。
盡管當把電流供給到用于輸電、變電和配電的高壓網上時的主要技術，是把變壓器插入在發電機與電力網之間，如在引言中所述的那樣，但已經盡力通過直接產生電網等級的電壓來取消變壓器。在US-4429244、US-4164672和US-3743867中描述了這樣一種發電機。
用于旋轉電機的線圈的制造認為是可能的，對于高達10-20kV的電壓范圍具有良好的效果。
開發比這更高的電壓的發電機的努力已經進行了一段時間，比如，如由“電氣世界(Electrical World)”，1932年10月15日，第524-525頁，所表明的那樣。這篇文章描述了如何對于33kV建造由Parson1929年設計的發電機。還描述了在比利時Langerbrugge產生36kV電壓的發電機。盡管該文還推測了增大電壓級的可能性，但這些發電機所基于的概念的發展卻停止不前。這主要歸因于其中使用幾層浸漆云母箔和紙的絕緣系統中的缺陷。
在J.Elektrotechnika標題為“水和油冷渦輪發電機TVM-300”,1970年11月1日，US-4,429,244的第6-8頁“發電機的定子”的文章中，及在蘇聯專利說明書CCCP Patent 955369中，描述了在同步發電機設計中橫向想到的一些嘗試。
在J.Elektrotechnika中描述的水和油冷同步發電機打算用于高達20kV的電壓。文章描述了一種由油/紙絕緣物組成的新絕緣系統，由此有可能把定子完全浸入油中。油然后能用作冷卻劑，并同時用作絕緣物。一個介電油隔離環提供在鐵心的內表面處，以防止定子中的油向轉子外泄漏。定子繞組由具有橢圓、空心形狀，裝有油和紙絕緣物的導體制造。帶有絕緣的線圈側借助于楔保持在具有矩形橫截面的槽中。油既在空心導體中又在定子壁的空腔中用作冷卻劑。然而，這樣的冷卻系統需要大量連接，用于線圈末端處的油和電。厚絕緣還導致導體的彎曲半徑增大，這又使線圈突出部分的尺寸增大。
上述的US專利涉及一種同步電機的定子部分，同步電機包括帶有用于定子繞組的梯形槽的層壓板磁心。由于定子繞組所需的絕緣朝轉子方向減弱，轉子處設置有最靠近中性點布置的繞組部分，所以諸槽是階梯形的。定子部分還包括最靠近鐵心內表面的介電油隔離筒。與缺少這個環的電機相比，這部分將增大激勵要求。定子繞組由對于每個油層具有相同直徑的油浸透的電纜制造。諸層借助于槽中的墊片彼此隔開，并且用楔固定。繞組的特征在于，它包括串聯連接的兩個“半繞組”。兩個半繞組之一對中地位于絕緣套內。定子繞組的導體由周圍的油冷卻。有這么多油在系統中的缺點是，有泄漏的危險，并且由故障狀態造成大范圍的清理過程。絕緣套位于槽外部的部分帶有一個圓柱部分和一個錐形屏蔽電極，屏蔽電極的任務是控制電纜離開板處區域中的電場強度。
由CCCP 955369顯見，在增大同步電機的額定電壓的另一種嘗試中，油冷卻的定子繞組包括帶有用于中高壓絕緣的導體，對于所有層具有相同的尺寸。導體置于圓形的、對應于導體的橫截面面積及固定和冷卻所需的空隙而徑向設置開口的定子槽中。繞組各徑向布置層由絕緣管包圍，并且固定在其中。絕緣墊片元件把管固定在定子槽中。由油冷卻看來，這里還需要一個內介電環，以把油冷卻劑同內氣隙封離開。所示的結構沒有表示階梯的絕緣或定子槽。該結構在各定子槽之間顯示出非常窄的、徑向腰部，帶來大大影響電機激勵要求的大量槽泄漏流。
從1984年4月來自電力研究院(Electric Power Research Institute)的報告，EPRI,EL-3391，對發電機概念加以說明，其中對于把這樣一種發電機連接到電力網上，而不用中間變壓器的目的，實現發電機中的較高電壓。該報告認為這樣一種方案在效率和財政益處方面是有利的。在1984年認為有可能開始開發直接連接到電力網上的發電機的主要原因是，到這時已經開發了超導轉子。超導場相當大的激勵容量使使用具有足夠厚度的氣隙繞組來承受電應力成為可能。
通過把一個激勵電路與繞組相結合，一種所謂的“單塊鼓形電樞”，一種其中把兩個導體筒放入在三個絕緣筒內且整個結構不用齒連接到一個鐵心上的概念，認為用于高壓的旋轉電機能直接連接到電力網上。這種方案意味著主絕緣將被制造得足夠厚，以承受網對網和網對地電位。除了它需要超導轉子外，提出方案的一個明顯缺點是需要非常厚的絕緣，由此增大了電機尺寸。線圈末端必須用油或氟利昂絕緣和冷卻，以便把強電場引入末端。整個電機要氣密地封閉，以防止液態介電介質從大氣中吸收水分。
本發明涉及與避免電纜插入定子槽中時對電纜表面損壞、和避免在運行期間由振動產生的相對于表面的磨損有關的上述問題。電纜經其插入的槽較不平或粗糙，因為在實際中足夠精確地控制層疊板的位置而得到完全均勻的表面極為困難。粗糙表面帶有刮去包圍電纜的半導體層的部分的鋒利棱邊。這導致在工作電壓下的電暈和擊穿。
當把電纜置于槽內并適當夾持時，在運行期間沒有損壞的危險。適當夾持意味著施加的力(主要在徑向作用的具有兩倍電網頻率的電流力)不引起在半導體表面上導致磨損的振動。因而必須在運行期間保護外半導體免受機械損壞。
在運行期間電纜還經受熱負載，從而XLPE材料膨脹。比如，在溫度從20到70℃升高時145kV XLPE電纜的直徑增大了約1.5mm。因此由于熱膨脹必須給電纜必要的空隙。
相對于這樣的背景，本發明的目的在于，解決與實現在研究中的類型的電機的有關的問題，從而電纜在纏繞期間不會由于振動受到機械損壞，并且允許電纜的熱膨脹。實現這一點就能使用不帶有機械保護外層的電纜。在這樣一種情況下，電纜外層包括對機械損壞敏感的薄半導體材料。
根據本發明的第一方面，通過給出在權利要求1的前序部分中所描述類型的電機，已經解決了這個問題，具體特征在各權利要求的特征部分中定義。
由于彈性體，高壓電纜在沿其長度的一些點處被夾持，以便減小振動問題。然后可以保證振動不產生在一定臨界頻率范圍內的固有頻率。100Hz的固有頻率特別應該避免。
根據本發明的一個最佳實施例，至少一個半導體層具有等于中間固體絕緣物的熱膨脹系數。因而在導體中有熱運動時避免缺陷、裂縫等。
本發明主要打算與一種高壓電纜一起使用，并且本發明的優點變得特別明白，這種高壓電纜由一個帶有多股部分的內芯、一個內半導體層、一個圍繞該半導體層的絕緣層、及一個圍繞絕緣層的外半導體層構成，特別是電纜具有20-200mm的直徑和40-3000mm2的導電面積。
關于這樣的電纜，本申請因而構成本發明的最佳實施例。
在本發明的一個最佳實施例中，彈性體相鄰地布置，并且靠近各個電纜引入件。
在這個實施例的最佳變形中，每個彈性體布置成靠著兩個相鄰的電纜引入件，由此減小所需彈性體的數量。
當槽帶有交替的寬窄部分時，本發明的優點特別重要。這樣一種結構保證電纜的穩定固定，并且能夠最佳利用用于定子疊片的空隙。在這種情況下，便利的是通過朝槽突入的一個槽壁形成窄的部分。在其他槽壁處的空隙因而可以變寬，并且為彈性體提供空隙。便利的還有，在對應區域中的其他槽壁是平的，并且構成對相鄰寬部分的切平面。
彈性體可以適當地是硅橡膠。從其彈性觀點出發這是適當的，并且還因為它沒有否則可能散出并侵蝕電纜外半導體層的操作油。
在本發明的又一個實施例中，每個彈性體在軸向部分中具有凸狀輪廓。這在彈性體插入槽中時提供較小的摩擦阻力。
在又一個實施例中，把彈性體設計成繞電纜布置并支撐電纜的支撐件。
當纏繞定子時，支撐件有利于把電纜插入槽中。然后經這些件拉動電纜，當把它拉向下一個時，每個支撐體有助于把電纜對中在槽中。電纜在這種情況下相當硬，從而可以導向到下一個支撐件，并且可以穿過它。電纜的剛性保證在插入期間沒接觸槽壁的危險。因此消除了壁中的疊片劃傷電纜敏感外表面而導致損壞的危險。
在這個實施例的一個最佳變形中，支撐件布置在槽壁中的環形凹槽中。因此，當電纜在工作期間膨脹時，它將支撐元件壓在這個凹槽中，并且將觸到凹槽之間的槽壁。
每個支撐件具有適當的橡膠環的形式，并且便利的是把這些環粘結到槽壁上。
根據本發明的電機的以上和其他有利的實施例定義在權利要求1的從屬權利要求中。
在本發明的第二方面，通過給出一種在權利要求18的引言中描述類型的方法來實現本發明的目的，具體的特征定義在這個權利要求的特征部分中。
插入的彈性體以這種方式產生這樣一種電機，帶有用于槽中的電纜引入件的支撐，從而避免振動損壞。
在該方法的一個最佳實施倒中，在已經纏繞定子之后，把彈性體插入在形成于相鄰的電纜引入件與槽壁之間的一個空隙中。
由于彈性體在電纜到位之后插入，所以他們不構成纏繞定子時的任何阻礙。
在根據本發明方法的一個最佳實施例中，彈性體因此在已經插入其位置中之后才導致膨脹。這使他們能夠在插入過程期間不受對于電纜和槽壁的摩擦的阻礙而插入。
在上述最佳方法的不同實施例中，彈性體僅經軸向壓縮或插入時在這個方向受到預壓縮并隨后釋放這種預壓縮而膨脹。
參照方法的最佳實施例，解釋其中這兩種方法實現膨脹的方式。
在一個可選擇的最佳實施例中，每個插入的彈性體帶有一個軸向穿過它的空腔，并且在已經施加彈性體之后電纜穿過空腔。它因而穿過這些空腔。
根據本發明方法的以上和其他有利的實施例定義在權利要求18的從屬權利要求中。
參照附圖，在最佳實施例的如下描述中，將更詳細地解釋本發明，在附圖中

圖1示意地表示在根據本發明的一種電機中的定子扇區的側視圖；圖2表示在根據本發明的電機中所用電纜的橫截面；圖3表示根據本發明的定子槽的徑向部分截面；圖4表示圖3中細節的分離立體圖；圖5表示根據本發明細節的立體圖；圖6表示根據本發明細節的圓形截面；圖7-9表示沿圖3中線Ⅶ-Ⅶ取出的截面，表明根據本發明方法的第一實施例；圖10是本發明方法的第二實施例的一種輔助裝置的軸向截面；圖11是沿圖3中線Ⅶ-Ⅶ取出的截面，表明根據本發明方法的第二實施例；圖12是類似于圖11中的截面，表明根據本發明方法的第三實施例；圖13-18是在按照根據本發明方法的兩個可選擇實施例的圖8中的細節的軸向截面；
圖19是基本圖，表示根據本發明一個可選擇實施例、布置在定子中的電纜；圖20是當電機在靜止時圖19的細節；圖21是對應于圖20的細節，而電機是在運行中；圖22和23是圖20中細節的可選擇實施例。
在圖1中示意表示的通過電機定子1的扇區的軸向視圖中，其轉子指定為2。定子由常規形式的鋼板疊片鐵心組成。該圖表示電機的一個扇區，對應于一個極段。從位于徑向最外端的鐵心的一個磁軛部分3，多個齒4徑向朝轉子2中徑向延伸，并且由其中布置定子繞組的槽5隔開。繞組中的電纜6是高壓電纜，這些高壓電纜大體上與用于配電的高壓電纜，所謂的XLPE電纜，可以具有相同類型。一種差別在于，已經除去通常圍繞著這樣的電纜的外機械保護套和金屬屏蔽層。電纜因而僅由導體、一個內半導體層、一個絕緣層和一個外半導體層組成。對機械損壞敏感的半導體層因而暴露在電纜的表面上。
在附圖中，示意地表明電纜6，僅填充電纜引入件的導電中心部分或線圈側。如能看到的那樣，每個槽5具有帶有交替寬部分7和窄部分8的變化橫截面。寬部分7基本上是圓形的，并且圍繞著電纜引入件，而在這些之間的腰部形成窄部分8。腰部用來徑向定位每個電纜引入件。作為整體的槽的橫截面還在徑向向內稍微變窄。這是因為電纜引入件越靠近定子的徑向內部安置，電纜引入件中的電壓就越低。因此這里能使用較細的電纜引入件，而越靠外要求電纜引入件越粗。在所示的例子中，使用三種不同尺寸的電纜，布置在槽5三種相應尺寸截面的9、10、11中。
圖2表示根據本發明的一種高壓電纜6的橫截面。高壓電纜6包括多個例如由銅(Cu)制成的、且具有圓形橫截面的股部分31。這些股部分31布置在高壓電纜6的中央。繞股部分31的是一個第一半導體層32。繞第一半導體層32的是一個絕緣層33，例如XLPE絕緣。繞絕緣層33的是一個第二半導體層34。在本申請中的概念“高壓電纜”因而不需要包括金屬屏蔽、和通常包圍著用于配電的這樣一種電纜的外保護套。
圖3以較大比例表明一個帶有圖1中那樣的交替的窄部分7和寬部分8的定子槽5，但與圖1中所示的那些有些不同，不同之處在于窄部分7通過僅在每個窄部分7的一側上的槽壁中的缺口而形成。一個大致能描述為三角形的空隙形成在面對著缺口的相對槽壁的截面中，并且在每個這樣的空隙中布置多個彈性體12、13、14。每個彈性體處于與槽壁壓力接觸，并且還與兩個相鄰電纜引入件6壓力接觸，后者因而由彈性體夾持。彈性體由一種不包含殘余操作油的橡膠制成，例如硅橡膠。
圖4的立體圖表示兩個電纜引入件，和彈性體13a、13b如何沿電纜引入件沿定子的整個長度軸向布置。
圖4中所示的彈性體13a、13b具有圓筒形，但可以便利地有點中凸，從而他們獲得如圖5中所示的桶形。
彈性體垂直于軸向的橫截面不必是圓形的，而是如圖6中所示，具有更適于可用空隙的形狀。
圖7-12都是沿圖3中線Ⅶ-Ⅶ取出的截面，顯示插入彈性體的兩種可選擇方法。
圖7-9表示根據第一選擇例的插入的三個階段。一根在一端帶有一塊板16的桿15插入在兩個電纜引入件6(在圖中只有一個可見)與定子1中疊置的疊片之間的“三角形”空隙中。第一彈性體13a穿上桿的另一個端。每個彈性體帶有一個穿過它軸向延伸的空腔17，基本上對應于桿15的直徑。第一彈性體13a插入在槽5中，沿桿15滑動。當彈性體碰到板16時，板16防止進一步運動，并且呈現圖7中所示的位置。彈性體的橫截面形狀是這樣的，從而它能自由地以這種方式穿過槽插入，但有很小的間隙。
圖8表示當彈性體13a到位時如何把軸向壓力A施加到其上，為此軸向壓縮彈性體，從而它同時在橫向膨脹。選擇這種膨脹和彈性體的未加載尺寸，從而在這個位置它將與槽壁和兩個電纜引入件都接觸。在這個位置，施加一個鎖緊裝置18a，沿桿軸向推動鎖緊裝置18a以與彈性體13a相接，由此在這種膨脹狀態下把它鎖緊。然后沿桿軸向推動下一個彈性體13b，直到它與鎖緊裝置18a接觸，此后軸向壓縮它，并且把它以與第一彈性體13a相同的方式用一個第二鎖緊裝置18b鎖緊到位。然后以相應方式一個接著一個施加隨后的彈性體13c、13d等，直到已經填滿槽。
圖13和14表示如何可以成形鎖緊裝置18。桿15這里帶有鋸齒19，鋸齒19帶有分別相對于桿的縱軸傾斜的表面20和垂直的表面21，傾斜表面面對著桿的螺紋端。鎖緊裝置本身表示在圖14中，并且由一個塑料套，例如尼龍組成，塑料套帶有具有對應于桿外徑的內徑d1的第一部分、和具有稍大的內徑d2第二部分。在兩部分之間的過渡區域，形成一個薄的、傾斜的凸緣22，留下一個具有比桿外徑小的直徑d3的開口，適當地對應于鋸齒底部處的直徑。凸緣足夠薄，以便當套18在箭頭B的方向穿過鋸齒形桿時能彈性地卡在鋸齒19上，并且能卡進由兩個鋸齒形成的一個槽中，并因而防止在相反方向運動。
可以如何設計鎖緊裝置的另一個例子表示在圖15-18中。
圖15和16表示只在兩個相對段23上帶有螺旋螺紋的桿，而該桿在其他兩個相對側24上是平的。
圖17和18中的鎖緊裝置具有套18’的形式，套18'在兩個相對段上帶有內螺紋25，并且具有一個低到螺紋之間底部的光孔直徑。這使套18'在一個位置中穿過桿，在這個位置套18’的螺紋段25相對于桿的螺紋段23轉動90°。當套18’已經以這種方式運動到其鎖緊位置時，把套18'旋轉到嚙合在螺紋段23與25之間，并被牢固地鎖在這個位置。一個槽口26提供在套18’的一端，以便轉動它。
在上述鎖緊裝置中的套18、18'具有適于彈性體13a、13b等之間的希望距離的軸向長度，并因而還起墊片的作用。
插入彈性體13的另外一種方法表明在圖10-12中，圖10-12表示對于彈性體13插入和施力的各個階段。一根管27軸向插入在槽壁與相鄰電纜引入件6之間的空隙中。管27具有一種橫截面形狀，以使其以很小的間隙插入在空隙中。管27在其外端提供有一個漏斗狀截面28。截面28擴展到比槽中可用空隙寬的尺寸，并因此在彈性體13施力時不會進入槽中。
一個彈性體在未壓縮狀態下插入在漏斗狀截面28中，在通過這個截面28時，彈性體將在垂直于軸向受壓，并因而變得稍微長一點。然后把彈性體13穿過管壓到管的相反端，例如借助于一根在其端部帶有一塊壓力板30的桿29。當彈性體13的內端表面已經到管27的內開口31時，則把桿29鎖在這個位置，并且把管27拉出一小段距離，即在箭頭C的方向(圖11)。由壓力板30防止彈性體13隨著桿運動，并因此在抽出管27時彈性體13將從管27中出去。然后彈性體13相對于軸向在橫向自由膨脹，如能在圖11中看到的那樣，其中部分壓出彈性體13。
能足夠地抽出管以允許彈性體13離開管而膨脹。在膨脹狀態下，它既壓在槽壁上又壓在相鄰電纜引入件6上，如圖3和4中所示。然后對于下面和隨后的彈性體重復相同的過程，管從槽中一步一步地拉出。
表明與圖11相同位置的圖12，表示壓入彈性體的另一種方法。這里使用一種壓力流體，例如壓縮空氣，來代替壓力桿29。當彈性體13已經插入到其位置時，管的外端用一個緊密蓋32密封，穿過蓋32一根壓縮空氣導管33與管的內部連通。當打開閥34時，空氣迫使彈性體13進入其位置，此后如上述的那樣抽出管27。
為了減小迫使彈性體13穿過管時的摩擦力，可以用比如滑石或氮化硼適當地潤滑。另外，可以潤滑管的內部。
當從相同方向插入這種空隙中的所有彈性體時，已經解釋了根據上述可選擇例的任一種的方法。然而，還能夠從一個方向插入一半，而從定子的另一端插入其余部分。
在另一個實施例中，圖19表示穿過定子槽1之一的電纜引入件6，該圖表示其軸向延伸。用于電纜的支撐件112以均勻間隔布置。選擇支撐件之間的距離，從而抑制振動，特別是在頻率范圍100Hz內，形成每米電纜約2-4個支撐件。
圖20以放大比例表示當電機處于靜止時這樣一種支撐件112。支撐件112是可變形的、具有適當的彈性，并且最好由橡膠制成。在本申請中“橡膠”包括具有橡膠類性能的其他材料。橡膠零件112是環狀的，并且施加在一個環狀凹槽113中，環狀凹槽113在槽5的壁中約5mm深。橡膠環112粘結到凹槽113的底部。當電機在靜止時和在電纜纏繞期間，橡膠環具有約對應于電纜6的冷直徑的內徑，或稍大些。外徑對應于凹槽113的直徑，而其長度約10-15mm。
當纏繞定子時，把電纜6軸向插入在槽中。槽具有大于電纜直徑的寬度，以允許當在運行期間電纜變熱時電纜的膨脹。把電纜拉過每個橡膠環112中的孔口，從而把它對中在槽中。因而防止電纜與槽5的壁直接接觸，并因此沒有疊片損壞電纜外套的危險。研究類型的高壓電纜較硬，從而隨著它從一個橡膠環到下一個把電纜引導到其中心位置。在纏繞期間潤滑電纜，以利于其穿過橡膠環。橡膠環還可以在電纜進入的孔側稍微倒角，或者可以稍微倒角電纜的末端，從而電纜稍微有點錐形。
當電機在運行中時，電纜6將由于銅芯受熱而膨脹。然后壓縮橡膠環，如圖5中所示。選擇槽5的寬度，從而在運行期間電纜將膨脹直到它輕微地觸到槽壁。然后把橡膠環112壓在凹槽113中，凹槽113具有足夠的深度以允許這樣做。然后橡膠環112的內徑將近似地與槽寬度相同。在這個位置，電纜以每米2-4個地方牢固地被夾持，但相對于之間內的槽壁較松地安置。
圖20中的橡膠零件112不必必須有三角形的橫截面。圖20和23表示橡膠零件的另外兩個實施例。在圖22中，零件112a具有由兩個面對著電纜6的傾斜表面114形成的一個等邊三角形部分，從而在末端115處的點處(沿環形線)接觸。傾斜表面114有助于電纜的插入。在圖23中，零件112b在橫截面中具有對應的三角形部分，但只有一個傾斜表面114b面對著電纜插入的方向。然后在零件一側上的末端115b處得到接觸。然而在運行期間，作為零件壓縮的結果，還將出現與具有一定側向延伸的一個表面的接觸。連通零件橫截面的其他選擇形狀一道，這種具有一個較短側面對著電纜的梯形部分，或者成形使一個凸形表面指向電纜。
根據本發明的彈性環112使電纜能夠在纏繞期間容易引入，而沒有損壞電纜外半導體層的危險，并且避免在運行期間電纜中的損壞振動。
權利要求
1．一種包括一個定子的旋轉電機，繞組(6)穿過定子(1)中的槽(5)，其特征在于，至少一個繞組(6)包括一個絕緣系統，該絕緣系統包括至少兩個半導體層(32、34)，每層本質上構成一個等電位表面，并且還包括在這些層(32、34)之間的固體絕緣物(33)；并且，多個彈性可變形體(13、112)沿繞組的至少一個電纜引入件布置，所述物體(13、112)布置成以壓力與電纜引入件鄰接。
2．根據權利要求1所述的電機，其中所述層(32、34)的至少一個具有與固體絕緣物(33)基本相同的熱膨脹系數。
3．根據權利要求1或權利要求2所述的電機，其中電纜(6)包括帶有多股部分(31)的芯。
4．根據權利要求1-3任一項所述的電機，其中電纜(6)具有在20-200mm范圍內的直徑和在40-3000mm2范圍內的導電面積。
5．根據權利要求1-4任一項所述的電機，其中每個物體相鄰地布置，并且靠近各電纜引入件(6)。
6．根據權利要求5所述的電機，其中每個彈性體布置成以壓力與兩個相鄰電纜引入件(6)鄰接。
7．根據權利要求5或6所述的電機，其中所述槽(5)具有在徑向交替的窄部分(8)和寬部分(7)。
8．根據權利要求7所述的電機，其中在槽的任意徑向截面中，槽在窄部分(8)中的相對壁之一具有帶有指向槽中央的缺口的輪廓，所述物體(13)布置成鄰接相對所述缺口定位的相對壁的部分。
9．根據權利要求8所述的電機，其中相對所述缺口的壁部分是平的，并且包括對于槽的相鄰寬部分(7)的一個公共切平面。
10．根據權利要求5-9任一項所述的電機，其中每個物體(13’)在軸向截面中具有基本上凸出的輪廓。
11．根據權利要求1-8任一項所述的電機，其中每個物體(13)在徑向截面中具有圓形輪廓。
12．根據權利要求1-9任一項所述的電機，其中所述物體(13)最好由硅橡膠制成。
13．根據權利要求5-12任一項所述的電機，其中所述物體(13)是空心的，最好具有穿過它、平行于相鄰電纜引入件延伸的空腔。
14．根據權利要求1-4任一項所述的電機，其中可變形體(112)是繞電纜(6)布置的、圍繞電纜且與槽(5)的壁鄰接的支撐件。
15．根據權利要求14所述的電機，其中每個支撐件(112)布置在槽壁中的一個環形凹槽(113)內。
16．根據權利要求15所述的電機，其中每個支撐件(112)具有一個環形橡膠零件的形式，并且粘結到槽(5)的壁上。
17．根據權利要求16所述的電機，其中所述橡膠零件(112)布置成間隔20-60cm，并且在不變形狀態下，當電機處于靜止時，具有基本上對應于電纜(6)外徑的內徑。
18．一種用來制造根據權利要求1所述類型的旋轉電機的方法，其特征在于定子纏繞有高壓電纜，并且，多個彈性體軸向插入在槽的至少一個中。
19．根據權利要求18所述的方法，其中物體在已經纏繞定子之后插入，并且插入在形成于相鄰電纜引入件與槽壁之一之間的空隙中。
20．根據權利要求19所述的方法，其中使每個物體在插入到在槽中的其位置之后，使之在軸向的橫向膨脹。
21．根據權利要求13所述的方法，其中物體是彈性的，并且通過軸向壓縮而使之膨脹。
22．根據權利要求21所述的方法，其中把一根裝有一個端部擋塊的桿軸向插入所述空隙中，并且每個物體提供有一個軸向孔，第一物體穿過桿并插入槽中，直到它碰到端部擋塊，此后向物體施加軸向壓力，直到它膨脹到既與槽壁又與相鄰的電纜引入件鄰接，此后把這個物體鎖緊在這個裝置，并且以相同的方式插入下一個物體，直到它受到第一物體阻礙，此后還壓縮第二物體并鎖緊，并且之后以相同的方式插入另外的物體。
23．根據權利要求20所述的方法，其中物體是彈性的，并且垂直于軸向在壓縮狀態下插入，且通過釋放壓縮使之膨脹。
24．根據權利要求23所述的方法，其中把一根管插入在所述空隙中，所述管具有比無載狀態下的物體小的橫截面面積的內橫截面，一個第一物體受壓并插入在管中，此后把管抽出一小段距離，同時把物體保持在原位，并因而允許以與軸向成直角地膨脹，此后以相同的方式插入其他物體。
25．根據權利要求24所述的方法，其中使用機械手段插入物體。
26．根據權利要求24所述的方法，其中借助于壓力流體插入物體。
27．根據權利要求24-26任一項所所述的方法，其中管在其外端處具有漏斗狀截面。
28．根據權利要求18所述的方法，其中物體具有一個軸向穿過他們的空腔，及其中物體彼此成直線地布置，此后通過穿過用作支撐件的物體而插入高壓電纜來纏繞電纜。
29．根據權利要求28所述的方法，其中多個環形凹槽設在定子槽中，軸向彼此成直線地安置，及其中所述支撐件之一施加在每個凹槽中。
30．根據權利要求29所述的方法，其中每個支撐件作為環形橡膠零件插入，并且粘結到槽壁中。
31．根據權利要求30所述的方法，其中以20-60cm的間距施加橡膠零件，并且當電機處于靜止時，每個橡膠零件在不變形狀態下具有基本上對應于電纜外徑的內徑。
32．根據權利要求29-31任一項所述的方法，其中當穿過支撐件插入電纜時，使用潤滑劑。
全文摘要
本發明涉及一種帶有一個定子(1)的旋轉電機,繞組穿過定子中的槽(5)。根據本發明,繞組包括高壓電纜(6)、和多個沿至少一個電纜引入件(6)布置的彈性體(13)。彈性體(13)布置成以壓力與電纜引入件(6)鄰接。本發明還涉及一種制造這樣一種電機的方法。根據這種方法,用高壓電纜纏繞定子,此后把多個彈性體軸向插入在形成于相鄰電纜引入件與一個槽壁之間的空隙中的至少一個槽內。
文檔編號H02K3/48GK1220046SQ97195039
公開日1999年6月16日 申請日期1997年5月27日 優先權日1996年5月29日
發明者瑪斯·雷喬, 彼特·泰普林, 伊萬·喬那斯, 彼特·卡斯特森 申請人:Abb阿西亞布朗·勃法瑞公司