导体条的制作方法

本发明涉及一种用于旋转电机的定子绕组的导体条，该旋转电机可特别地包括发电机或电动机。

特别地，本发明涉及一种导体条，其避免了在绿条和缠绕在绿条周围的隔离物之间的剥离。

背景技术：

从现有技术已知的用于旋转电机的定子绕组的导体条通常由彼此隔开并且彼此电气绝缘(特别是通过填充导体绞线间隙的织造织物)的成束导体绞线(也称为“绿条”)构成。所述织造织物可由环氧树脂浸渍或涂漆。

导体绞线通常堆叠在两个或更多个相邻的柱中，分别为第一柱和第二柱，使得导体绞线的束的截面(根据垂直于所述束的伸长方向的剖面图)具有矩形形状。在这方面，导体绞线布置成使得矩形形状的所述截面限定两个侧边，其平行于堆叠方向并且由两个窄边连接。

导体条进一步包括主绝缘物，例如缠绕在导体绞线的束周围的层压主绝缘物。特别地，主绝缘物与侧边上的导体绞线直接接触，而两个保护元件(也称为“内部电晕保护元件”)插入在窄边和主绝缘物之间。

然而，该种导体条不尽如人意。

实际上，导体绞线和主绝缘物的热膨胀系数之间的不匹配使得它们对热应力敏感(并且特别是在导体绞线和主绝缘物之间的界面处)。由于机器的频繁启动和停止，导体条经受热应力。设计成再现条上的冲击的实验室试验称为热循环试验。

然后，需要使导体条在安装于旋转电机的定子中之前设计成满足ieee1310标准。

特别地，该标准限定在40°c-155°c-40°c温度范围内包括500次热循环的试验。

此外，内部电晕保护元件通常是传导性的，并且其暴露的转角必须是圆化的，以避免在尖锐转角的情况下会发生的任何电场增强。然而，内部电晕保护元件的暴露的转角的该圆化强加了额外的制造步骤。

因此，本发明的目的在于提出一种对热应力不太敏感的导体条。

本发明的目的还在于提出一种导体条，其中，当在旋转电机的定子中实施时，避免了主绝缘物的剥离。

本发明的目的还在于提出一种导体条，其可避免对保护元件的暴露的转角的圆化。

技术实现要素：

上述目的至少部分地通过一种用于旋转电机的定子绕组的导体条实现，该导体条包括：

-在导体条的两端之间延伸的成束平行导体绞线，其由间隙隔开；

-缠绕在导体绞线的束周围的主绝缘物；

-至少部分地填充间隙的堆叠分隔件；

-插入在导体绞线的束和缠绕在所述束周围的绝缘物之间的两个保护元件；

堆叠分隔件和/或保护元件中的至少一个构造成至少部分地补偿导体元件在温度有利地在40°c至155°c的温度范围内变化时的热膨胀。

根据一个实施例，堆叠分隔件和/或保护元件中的至少一个具有调整的杨氏模量，使得所述至少一个元件和/或堆叠分隔件至少部分地补偿导体元件在受热时的热膨胀，杨氏模量有利地低于100兆帕，更有利地低于50兆帕。

因而，在导体绞线的热膨胀期间，保护元件和/或堆叠分隔件可被压缩，并且因此部分地吸收源于温度改变的机械应力。此外，保护元件的暴露的转角可在施加主绝缘物时变形(由于其弹性)，并且采用圆化形状。

根据一个实施例，堆叠分隔件包括用弹性或柔性材料层压或浸渍的织造织物，有利地，弹性或柔性材料包括从中选择的元件中的至少一种：弹性体(例如硅橡胶基材料)、柔性环氧树脂、聚氨酯树脂。

根据一个实施例，两个保护元件中的至少一个包括弹性或柔性材料，有利地，该弹性或柔性材料包括从中选择的元件中的至少一种：弹性体(例如硅橡胶基材料)、柔性环氧树脂、聚氨酯树脂。

根据一个实施例，至少一个堆叠分隔件在其体积中或在所述堆叠分隔件与导体绞线之间的界面处包括脆弱区域，该脆弱区域构造成当受到量级高于预定量级的机械应力时破裂，使得所述堆叠分隔件至少部分地补偿导体元件在受热(有利地在40°c到155°c的温度范围内)时的热膨胀。

根据一个实施例，堆叠分隔件包括两个联结层的堆叠，两个联结层之间的界面为脆弱区域，使得两个层在受到高于预定量级的机械应力时剥离。

根据一个实施例，堆叠分隔件包括在受热时软化的热塑性胶。

根据一个实施例，导体绞线堆叠在至少两个相邻的柱中，分别为第一柱和第二柱；导体绞线的束的平行于堆叠方向的两个侧边由两个窄边连接。

根据一个实施例，每个保护元件布置在不同的窄边上。

根据一个实施例，间隙包括相邻的柱之间的中央间隙。

根据一个实施例，间隙包括在柱内分隔导体绞线的内部间隙。

根据一个实施例，缠绕在导体绞线的束周围的绝缘物在两个侧边处与导体绞线直接接触。

根据一个实施例，导体绞线的截面具有矩形形状。

根据一个实施例，导体绞线包括铜。

根据一个实施例，主绝缘物包括云母和/或玻璃或薄膜层的层压结构。

本发明还涉及用于旋转电机的定子的绕组，该绕组包括根据本发明的导体条。

本发明还涉及包括根据本发明的绕组的旋转电机的定子。

本发明还涉及包括根据本发明的定子的旋转电机。

技术方案1.一种用于旋转电机的定子绕组的导体条，包括：

-在所述导体条的两端之间延伸的成束平行导体绞线，其由间隙隔开；

-缠绕在导体绞线的所述束周围的主绝缘物；

-至少部分地填充所述间隙的堆叠分隔件；

-插入在导体绞线的所述束和缠绕在所述束周围的所述主绝缘物之间的两个保护元件；

所述堆叠分隔件和/或所述保护元件中的至少一个构造成至少部分地补偿所述导体元件在温度有利地在40°c至155°c的温度范围内变化时的热膨胀。

技术方案2.根据技术方案1所述的导体条，其特征在于，所述堆叠分隔件和/或所述保护元件中的至少一个具有调整的杨氏模量，使得所述至少一个保护元件和/或堆叠分隔件至少部分地补偿所述导体元件在受热时的热膨胀，所述杨氏模量有利地低于100兆帕，更有利地低于50兆帕。

技术方案3.根据技术方案1或技术方案2所述的导体条，其特征在于，所述两个保护元件包括弹性或柔性材料，所述弹性或柔性材料有利地包括从中选择的元件中的至少一种：弹性体，例如硅橡胶基材料，柔性环氧树脂，聚氨酯树脂。

技术方案4.根据技术方案1或技术方案2所述的导体条，其特征在于，所述堆叠分隔件包括用弹性或柔性材料层压或浸渍的织造织物，所述弹性或柔性材料有利地包括从中选择的元件中的至少一种：弹性体，例如硅橡胶基材料，柔性环氧树脂，聚氨酯树脂。

技术方案5.根据技术方案1所述的导体条，其特征在于，至少一个所述堆叠分隔件在其体积中或在所述堆叠分隔件与所述导体绞线之间的界面处包括脆弱区域，所述脆弱区域构造成当受到量级高于预定量级的机械应力时破裂，使得所述堆叠分隔件至少部分地补偿所述导体元件在有利地在40°c到155°c的温度范围内受热时的热膨胀。

技术方案6.根据技术方案5所述的导体条，其特征在于，所述堆叠分隔件包括两个联结层的堆叠，所述两个联结层之间的界面为脆弱区域，使得所述两个层在受到高于预定量级的机械应力时剥离。

技术方案7.根据技术方案5所述的导体条，其特征在于，所述堆叠分隔件包括在受热时软化的热塑性胶。

技术方案8.根据技术方案1所述的导体条，其特征在于，所述导体绞线堆叠在至少两个相邻的柱中，分别为第一柱和第二柱，导体绞线的所述束的平行于堆叠方向的两个侧边由两个窄边连接。

技术方案9.根据技术方案8所述的导体条，其特征在于，所述保护元件中的每一个布置在不同的窄边上。

技术方案10.根据技术方案8或技术方案9所述的导体条，其特征在于，所述间隙包括所述相邻的柱之间的中央间隙。

技术方案11.根据技术方案8或技术方案9所述的导体条，其特征在于，缠绕在导体绞线的所述束周围的所述主绝缘物在所述两个侧边处与所述导体绞线直接物理接触。

技术方案12.根据技术方案1、技术方案2或技术方案5到技术方案9中的任一项所述的导体条，其特征在于，所述导体绞线包括铜。

技术方案13.用于旋转电机的定子的绕组，所述绕组包括根据技术方案1所述的导体条。

技术方案14.包括根据技术方案13所述的绕组的旋转电机的定子。

技术方案15.包括根据技术方案14所述的定子的旋转电机。

附图说明

其他特征和优点将在参考附图通过非限制性示例给出的根据本发明的导体条的实施例的以下描述中显现，其中：

-图1为根据本发明的导体条的截面。

具体实施方式

本发明提出了一种导体条，并且特别是用于旋转电机的定子的导体条。根据本发明的导体条包括电气隔离的导体绞线，以及缠绕在所述导体绞线周围的主绝缘物。导体条进一步包括至少部分地填充导体绞线的间隙的堆叠分隔件，以及两个保护元件。堆叠分隔件和/或保护元件中的至少一个构造成至少部分地补偿所述绞线的热膨胀，并且因此限制在主绝缘物和导体绞线之间的界面处发生的剥离。

图1示出了根据本发明的导体条10的总体结构。

特别地，导体条10包括在导体条10的两端之间延伸的成束平行导体绞线11，其由间隙12隔开；

根据优选实施例，导体绞线11堆叠在至少两个相邻的柱中，分别为第一柱11a和第二柱11b。

根据该优选实施例，导体绞线11的束的截面具有矩形形状。特别地，所述截面包括两个侧边13a和13b，其平行于堆叠方向并由两个窄边14a和14b连接。

此外，间隙12可包括相邻的柱之间的中央间隙12a，和/或在柱11a和11b内分隔导体绞线11的内部间隙12b。

导体绞线11可包括金属元件，并且特别地可由铜制成。

导体绞线的截面可为最终具有圆化转角的矩形形状。

导体条10进一步包括缠绕在导体绞线11的束周围的主绝缘物15。

缠绕在导体绞线的束周围的主绝缘物15在两个侧边处与导体绞线直接接触。

此外，主绝缘物15可包括云母的层压结构，比如可包括玻璃或聚酯织造织物或薄膜的云母带。

导体条还包括至少部分地填充间隙12(并且特别地填充中央间隙12a和内部间隙12b)的堆叠分隔件16。

例如，堆叠分隔件16具有调整的杨氏模量，使得所述堆叠分隔件16至少部分地补偿导体元件在温度变化(例如在40°c至155°c的温度范围内)时的热膨胀。

特别地，堆叠分隔件的杨氏模量可低于100mpa，有利地低于50mpa。

特别地，堆叠分隔件16可包括弹性或柔性材料。例如，堆叠分隔件16可包括用所述弹性或柔性材料浸渍或层压的织造织物。

弹性或柔性材料可包括从中选择的元件中的至少一种：弹性体(例如硅橡胶基材料)、柔性环氧树脂、聚氨酯树脂。

弹性或柔性材料可包括粘合促进剂，粘合促进剂可特别地从中选择：(3-巯丙基)-三甲氧基硅烷(以下为“mptms”)、(3-(2，3环氧丙氧基)丙基)三甲氧基硅烷(以下为“glymo”)。

备选地，至少一个堆叠分隔件16可在其体积中或在所述堆叠分隔件与导体绞线之间的界面处包括脆弱区域。

特别地，脆弱区域可构造成当受到量级高于预定量级的机械应力时破裂，使得所述堆叠分隔件至少部分地补偿导体元件11在受热(有利地在40°c到155°c的温度范围内)时的热膨胀。

根据该备选方案的第一变型，堆叠分隔件可包括两个联结层的堆叠，两个联结层之间的界面是脆弱区域，使得两个层在受到高于预定量级的机械应力时剥离。

根据该备选方案的第二变型，堆叠分隔件16可包括在受热时软化的热塑性胶。

导体条10还包括插入在导体绞线11的束和主绝缘物15之间的两个保护元件17a和17b。

特别地，两个保护元件17a和17b中的每一个可定位在不同的窄边14a和14b上。

在这方面，保护元件17a、17b中的至少一个可构造成至少部分地补偿导体元件(11)在温度有利地在40°c至155°c的温度范围内变化时的热膨胀。

例如，保护元件17a、17b具有调整的杨氏模量，使得所述元件17a、17b至少部分地补偿导体元件在受热(例如在40°c至155°c的温度范围内)时的热膨胀。

特别地，保护元件17a和17b的杨氏模量可低于100mpa，有利地低于50mpa。

特别地，保护元件17a和17b可包括弹性或柔性材料。例如，保护元件17a和17b可包括用所述弹性或柔性材料浸渍或层压的织造织物。

弹性或柔性材料包括从中选择的元件中的至少一种：弹性体(例如硅橡胶基材料)、柔性环氧树脂、聚氨酯树脂。

保护元件17a和17b可为导电的。

因此，根据本发明的导体条在遭受热循环时对机械应力较不敏感。

特别地，保护元件和/或堆叠分隔件中的至少一个可吸收和/或补偿导体绞线的热膨胀效应(因为其调整的杨氏模量)，使得限制或甚至避免在主绝缘物和导体绞线之间的界面处的剥离。

此外，通过缠绕在导体绞线的束周围的主绝缘物使保护元件的尖锐转角变形并且圆化。

换句话说，保护元件的暴露的转角的圆化形状仅由主绝缘物的作用施加，而无需特定加工步骤。

本发明还涉及用于旋转电机的定子的绕组，该绕组包括根据本发明的导体条。

本发明还涉及包括根据本发明的绕组的旋转电机的定子。

本发明还涉及包括根据本发明的定子的旋转电机。