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CN102185432B - 用于实现导电棒周围的绝缘体的方法 - Google Patents

用于实现导电棒周围的绝缘体的方法 Download PDF

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CN102185432B CN201010625011.0A CN201010625011A CN102185432B CN 102185432 B CN102185432 B CN 102185432B CN 201010625011 A CN201010625011 A CN 201010625011A CN 102185432 B CN102185432 B CN 102185432B
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Abstract

一种用于实现导电棒(1)周围的绝缘体(5)的方法，其包括将绝缘带(2)缠绕在导电棒(1)周围，将其封装在柔性容器(4)中，施加真空，由浸渍树脂浸渍绝缘带(2)，使浸渍树脂固化，以及将具有在其周围的绝缘体(5)的导电棒(1)从柔性容器(4)移出。另外，还将由所述浸渍树脂制成的浸渍带(3)与绝缘带(2)一起缠绕在导电棒(1)周围。为了进行浸渍，使浸渍带(3)熔化。

Description

用于实现导电棒周围的绝缘体的方法
技术领域
本发明涉及一种用于实现导电棒周围的绝缘体的方法。
具体地，本发明涉及由在周围缠绕有绝缘云母带的交织导电线束制成的导电棒(罗贝尔换位线棒(Roebel bars))，其用在例如大型发电机的高压大型电机中。
背景技术
大型发电机的定子线棒具有由多个交织导体制成的导电棒(基材棒(green bar))，每个导体都设有绝缘层。
导电棒或基材棒设有缠绕着其的主要绝缘体。
该主要绝缘体通过将一层或者典型地多于一层的云母带缠绕着导电棒而制成。
于是利用树脂浸渍云母带，然后使树脂固化，从而实现导电棒周围的紧密的且刚性的绝缘体。
通常，为了浸渍云母带，使用多树脂处理或VPI处理；在下文中简要描述这些处理。
多树脂处理
根据多树脂处理，使用具有衬底层和预浸渍有大量的B阶浸渍树脂的云母层的云母带。
具体地，首先将云母带缠绕着导电棒，然后对其挤压，从而将包含在云母带中的过量的B阶浸渍树脂从其中排出。
于是将B阶树脂固化，从而将B阶树脂变换为具有所需的机械和电气性能的A阶树脂。
多树脂处理被证实具有这些缺点：
-用于多树脂浸渍的预浸渍云母带非常昂贵，因此具有这样浸渍的云母带的导电棒也很昂贵；
-需要分离的容器，用于加热预浸渍云母带和使树脂固化；
-由于在浸渍之前一些空隙被粘性带封闭，所以空隙填充不是最优的。
VPI处理
在VPI处理过程中(或者其等效方式TVPI；在下文中将称为yPI)，使用仅具有衬底层和云母层的云母带(具有最小量的树脂，用于将云母与衬底层粘合在一起)。
在制造过程中，将云母带缠绕着导电棒，实现一个或者典型地多于一个的云母带层。
然后，将具有缠绕着其的干燥云母带的导电棒引入施加真空的容箱，从而将所有气体(例如空气)从云母带抽出；然后在压力下将浸渍树脂引入该容箱，以浸渍云母带。
VPI处理也具有许多缺点；具体地是：
-VPI处理需要非常昂贵的抗压容器；
-浸渍取决于云母带的渗透性；通常非常厚的云母带难以被浸渍；
-如果云母带包含填充物，则进一步阻碍浸渍，并且另外，在浸渍过程中，该填充物可以被移除。
发明内容
因此本发明的技术目的是提供一种方法，通过该方法消除现有技术的所述问题。
在该技术目的的范围内，本发明的一个方面是提供一种比传统的多树脂和VPI方法便宜的方法。
本发明的另一个方面是提供一种方法，其在缠绕着导电棒的云母带很厚并且包含填充物的情况下也允许最优的浸渍。
本发明的再一个方面是提供一种方法，通过该方法实现高速的空隙填充，并且在浸渍过程中防止或者至少很大程度地减少填充物移除。
根据本发明，通过依照所附权利要求提供的方法而达到该技术目的以及这些和其他方面。
附图说明
从绝缘云母带的优选的但不排他的实施方式的描述以及根据本发明的方法将会更加明白本发明的进一步特征和优点，在附图中以非限制性实施例的方式示出，其中：
图1-6显示了在本发明的实施方式中的该方法的不同阶段；
图3a和4a显示了图1-6的方法的进一步阶段；以及
图7和8显示了缠绕着导电棒的云母带和浸渍带的两种不同的实施方式。
具体实施方式
参考附图，这些附图显示了用于实现导电棒周围的绝缘体的方法。
导电棒1是大型电机的定子线棒，并且因此具有多个交织导电线束(罗贝尔换位线棒)；附图仅示出了线棒的一部分。
该方法包括典型地以50％的重叠将绝缘带2缠绕在导电棒周围(图1)。
绝缘带是由粘合至衬底层的云母纸制成的云母带；例如可以使用典型地用于VPI或TVPI处理的云母带。
另外，还将由浸渍树脂制成的浸渍带3与绝缘带2一起缠绕在导电棒1周围(图2)。
浸渍带3包括例如双酚A环氧树脂或酚醛环氧树脂的B阶浸渍树脂，并且优选地其还设有例如碳纤维网的支持材料，以增加其机械性能。可以根据所需的浸渍树脂量而选择浸渍带的重叠度。
将绝缘带2和浸渍带3缠绕在导电棒1周围，使得交替地形成至少一层浸渍带和至少一层绝缘带。
在这方面，图7显示了一个实施例，其中将一层绝缘带2和一层浸渍带3交替地缠绕在导电棒1周围。
另外，图7还显示了直接与导电棒1接触的内层由浸渍带3制成；相反地，外层(在其周围不再缠绕层的最后一层)由绝缘带2制成。
图8显示了另一个实施例，其中将多层绝缘带2和一层浸渍带3交替地缠绕着导电棒1。
此外在该实施例中，内层由浸渍带3制成，并且外层由绝缘带2制成。
自然地，在不同实施方式中，内层也可以由绝缘带制成，并且外层可以由浸渍带制成。
然后，将具有缠绕着其的绝缘带2和浸渍带3的导电棒1封装在柔性容器4内(图3)。
柔性容器4具有与在US 6，840，749中所描述的柔性容器相同的特征。
于是施加真空，从而将柔性容器中、并且具体地是绝缘带中包含的气体抽出，以实现高质量的浸渍。
具体地，当施加真空并且抽出气体时，在柔性容器4中达到0.1-10mbar之间的压力。
于是由浸渍树脂浸渍绝缘带2；在这方面，使与绝缘带2一起缠绕的浸渍带3熔化(图4)，从而使得浸渍树脂朝向绝缘带2移动并且将其浸渍。
然后，使浸渍树脂固化(图5)，并且将具有绕着其的绝缘体5的导电棒1从柔性容器4移除(图6)。
为了使浸渍带熔化而不在过早的阶段中开始浸渍树脂的固化(图4)，将浸渍带3加热至低于浸渍树脂的固化温度的第一温度。
图3a显示了可以在已经将具有缠绕着其的绝缘带2和浸渍带3的导电棒1插入到柔性容器4中之后并且在浸渍之前执行的可能成形阶段。
通过挤压而实现成形；例如将金属板6压靠着导电棒1(具有绝缘带2和浸渍带3)的每侧。
在挤压之后，可以将一个或多个金属板6从导电棒1移开，并且可以将柔性容器4伸长，消除任何褶皱。
另外，图4a显示了进一步的可能阶段，其中还在浸渍过程中挤压绝缘带2。
还在该情况下，经由压靠着导电棒1的每侧的金属板6实现挤压。
在该情况下，在已经开始浸渍之后，有利地开始挤压。
本发明的方法实现了短的浸渍时间。事实上，由于将浸渍带(包含浸渍树脂)与将要被浸渍的绝缘带缠绕成交替的层，所以在浸渍过程中，树脂仅需浸渍非常有限的厚度的绝缘带。
另外，众所周知，通常在绝缘体5中还包括填充物以改善绝缘体5的电气和/或导热性能。
在这方面，构成一个或多个浸渍带层的浸渍带3可以包含填充物7(图7)。
已知填充物7会阻碍浸渍并且使浸渍非常缓慢。
有利地，如已经解释的，由于将要浸渍有限的绝缘带厚度，所以根据本发明的方法，还实现了其中提供填充物7迅速浸渍的情况。
另外，由于浸渍树脂必须经过的通路非常小，所以防止了填充物移除。
自然地，所描述的特征可以相互独立地提供。
以该方式构想的浸渍云母带和方法能够进行多种改进和变化，所有的改进和变化都落入本发明构想的范围内；此外，所有的细节可以由技术上等效的元件来代替。
实际上，可以根据需要以及技术水平随意选择所使用的材料和尺寸。
附图标记
1导电棒
2绝缘带
3浸渍带
4柔性容器
5绝缘体
6金属板
7填充物

Claims (15)

1.一种用于实现导电棒(1)周围的绝缘体(5)的方法，其包括将绝缘带(2)缠绕着该导电棒(1)，将其封装在柔性容器(4)中，施加真空，利用浸渍树脂浸渍该绝缘带(2)，使该浸渍树脂固化，以及将具有在其周围的该绝缘体(5)的该导电棒(1)从该柔性容器(4)移除，其特征在于，还将由所述浸渍树脂制成的浸渍带(3)与该绝缘带(2)一起缠绕着该导电棒(1)，并且为了进行浸渍，使该浸渍带(3)熔化，由此根据所需的浸渍树脂量而选择该浸渍带(3)的重叠度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在浸渍之前使该绝缘带(2)和该浸渍带(3)成形。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过挤压而实现成形。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当施加真空时，在该柔性容器中达到0.1-10mbar之间的压力。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在浸渍过程中挤压该绝缘带(2)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在浸渍已经开始之后，浸渍过程中的挤压开始。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了熔化，将该浸渍带(3)加热至低于固化温度的第一温度。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将至少一层浸渍带(3)和至少一层绝缘带(2)交替地缠绕着该导电棒⑴。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，直接与该导电棒(1)接触的内层由该浸渍带(3)制成。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，外层由绝缘带(2)制成。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，至少一个浸渍带层的浸渍带包含填充物(7)。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该绝缘带(2)是由粘合至衬底层的云母纸制成的云母带。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该浸渍带(3)包括B阶浸渍树脂。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该浸渍带(3)包括支持材料。
15.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该导电棒(1)具有多个交织导电线束。
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