专利名称：包括设置有复合套管的导体的定子的制作方法
技术领域：
示例性实施方式涉及电机(electric machine,)技术,更确切地涉及包括设置有复合套管(composite sleeve)的导体(conductor,导线)的定子。
背景技术：
电机包括盘绕有一个或多个导体的定子。所述一个或多个导体形成定子绕组，定子绕组设计成传递或接收来自转子绕组的电驱动力，从而在电动机(electric motor)的情况下为电机提供动力，或者在发电机(generator)的情况下将电流传递给外部负载。定子通常包括多个定子绕组，这些定子绕组结合在一起以建立期望的连接，诸如三角形连接或星形连接。在这样的情况下，绕组通过提供期望的电相互连接的跳线(jumper)和/或交叉件(cross-overs)结合在一起。跳线的数量变化能够非常大并且通常需要包括多个弯折(bend)从而建立期望的相互连接，并且在不明显增加定子的总体尺寸的情况下套入其他跳线。除了跳线之外，定子还包括:相位超前元件，其将每个定子电连接至外部设备上的合适的电相位；以及中性杆(neutral bar)，其通常提供用于保护的电绝缘。由于由振动导致的摩蚀、制造过程中的压紧、暴露于外部元件等，电绝缘可能随着时间的过去而毁坏。
发明内容
本发明公开的是一种包括定子，该定子包括:定子核心，该定子核心包括多个槽段(slot segment，狭槽区段)；多个定子绕组导体，布置在多个槽段的选定的一些中；一个或多个跳线导体，与多个槽段的选定的一些相互连接以形成一个或多个定子绕组；一个或多个公共导体(commonconductor,共用导体),连接至定子绕组导体中的至少一个；一个或多个相导体，连接至一个或多个定子绕组中的对应的一些。在一个或多个跳线导体、一个或多个公共导体、以及一个或多个相导体中的至少一个上提供有复合套管。复合套管包括第一套管以及定位在第一套管周围的第二套管。第一套管和第二套管中的一个由压缩的酰胺合成纤维(amide syntheticfiber)形成。第一套管和第二套管配合以保护导体免受外部因素(externalelements)的影口向。本发明还公开了一种电机，该电机包括壳体(housing，机架)、旋转地定位在壳体内的转子、以及相对于壳体和转子固定安装的定子。定子包括:多个槽段；多个定子绕组导体，布置在多个槽段的选定的一些中；一个或多个跳线导体，与多个定子绕组导体的选定的一些相互连接以形成一个或多个定子绕组；一个或多个公共导体，连接至定子绕组导体中的至少一个；一个或多个相导体，连接至一个或多个定子绕组中的对应的一些。在一个或多个跳线导体、一个或多个公共导体、以及一个或多个相导体中的至少一个上设置有复合套管。复合套管包括第一套管以及定位在第一套管周围的第二套管。第一套管和第二套管中的一个由压缩的酰胺合成纤维形成。第一套管和第二套管配合以保护导体免受外部因素的影响。
以下描述不应当认为是限制性的。参照附图，相似的元件标号相似:图1描绘了包括根据一个示例性实施方式的包括定子的电机，该定子具有设置有复合套管的导体；图2描绘了图1的定子的一个局部透视图；图3描绘了图1的定子的另一个局部透视图；图4描绘了图1的定子的又一个局部透视图；图5描绘了图1的具有根据示例性实施方式的一个方面的复合套管的定子或相导体的透视图；图6描绘了图5的相导体和复合套管的横截面视图；图7描绘了具有根据示例性实施方式的另一个方面的复合套管的相导体的透视图；图8描绘了图7的相导体和复合套管的横截面视图；图9描绘了具有根据示例性实施方式的又一个方面的复合套管的相导体的透视图；以及图10描绘了图9的相导体和复合套管的横截面视图。
具体实施例方式这里参照附图，通过示例性并且非限制性的方式，详细描述公开的设施和方法的一个或多个实施方式。图1中的2总体上指示根据示例性实施方式的电机。电机2包括具有第一侧壁6和第二侧壁7的壳体4，第一侧壁和第二侧壁通过第一端壁8和第二端壁或盖10结合，以共同限定内部部分12。第一侧壁6包括内表面16，并且第二侧壁7包括内表面17。在这点上应当理解的是，壳体4也可以构造成包括具有连续内表面的单个侧壁。进一步示出了电机2包括布置在第一侧壁6和第二侧壁7的内表面16和17处的定子24。定子24包括具有多个槽段29 (见图2)的定子核心28，如在以下会充分讨论的，槽段设置有多个定子绕组30。还示出电机2包括可转动地支撑在壳体4内部的轴34。轴34包括经由中间部分39延伸至第二端部37的第一端部36。第一端部36相对于第二端壁10由第一轴承43可转动地支撑，并且第二端部37相对于第一端壁8由第二轴承44可转动地支撑。由轴34支撑可转动地安装在壳体4内的转子组件50。转子组件50包括:转子毂54，其相对于轴34的中间部分39被固定；以及转子叠片(rotor lamination) 59,其构造成相对于定子24转动。如图2至图4所示，定子绕组30由多个定子绕组导体形成，其中一个定子绕组导体由67指示。定子绕组导体67选择性地由多个交叉导体(cross-over conductor)(其中两个由图3中的70和71指示)、跳线导体(其中两个由图4的72-74指示)和至少一个公共导体76连接。交叉导体70、71和跳线导体72-74为定子24建立期望的电连接，例如星形连接或三角形连接。还示出了定子24包括多个相导体84-86，所述多个相导体的每一个均具有对应的连接构件90-92。相导体84-86将电流传入或传出定子绕组30。交叉导体、跳线导体和相导体的数量可以变化。还示出了定子24包括中性杆95，该中性杆被构造成将定子绕组30连接至中性导体(图中未示出)。在所示的示例性实施方式中，交叉导体70、71，跳线导体72-74，相导体84-86和中性杆95设置有诸如100指示的与相导体84连接的复合套管。根据图4和图5所示的示例性实施方式的一个方面，复合套管100包括第一套管110和第二套管114。第一套管110由具有-C(=0)N-链的酰胺合成纤维120形成。具有-C(=0)N-链的酰胺的实例包括:聚酰亚胺(诸如Kaptonκ)、包括对位芳族聚酰胺(para-aramids)的芳香族聚酰胺(诸如聚对苯二甲酰对苯二胺(poly-paraphenyleneterephthalamide)或者Kevlar* )、以及间位芳绝(meta-aramids,元芳族聚酰胺)(诸如Momex )。更确切地，第一套管110由高强度/高温材料形成，该材料在等重的基础上比钢更坚固。当然，应当理解的是，如上所讨论的，也可以采用其他具有大致相似的综合性质的酰胺合成纤维。根据示例性实施方式的一个方面，酰胺合成纤维120松散地编排或编织，以辅助压缩和弯折。即，第一套管110沿着相导体84的轮廓并且因此需要包括多个弯折。第二套管114由外部触发可收缩材料(externally activated shrinkable material,夕卜部激活可收缩材料)124形成。根据一个实例，该外部触发可收缩材料124可以是热可收缩管的形式。然而，也可以采用其他的外部触发可收缩材料。术语外部触发应当解释为包括温度和/或光触发材料，以及由于暴露于气体和其他物质而触发的材料。第一套管110应用在相导体84的外部表面(图中未单独标出)周围，并且第二套管114应用在第一套管110上方。外部触发可收缩材料124的触发导致第二套管114在第一套管110周围缩紧，从而压缩酰胺合成纤维120。一旦压缩酰胺合成纤维120，第一套管110和第二套管114协同配合从而为相导体84提供机械强度、抗磨损性和绝缘。S卩，第二套管114除了由外部触发可收缩材料形成之外，还可以由提供电绝缘和/或温度绝缘性质的材料形成。第二套管114还可以由能抵抗多种使相导体84品质降低的化学制品的材料形成。从而，复合套管100提供多层保护，并且避免相导体84暴露于高温、暴露于振动和干扰、以及暴露于冷却剂。现在参照图6和图7描述根据示例性实施方式的另一个方面的复合套管140。复合套管140定位在相导体84周围并且包括第一套管148和第二套管154。第一套管148由浸溃有外部触发可收缩材料160的酰胺复合纤维158形成。以与上述类似的方式，外部触发可收缩材料160是热可收缩材料的形式。然而，也可以采用其他触发手段。在所示的示例性实施方式中，第二套管154也由外部触发可收缩材料164形成。根据上面的布置，第一套管148定位在相导体84的外部表面(图中未单独标出)周围。一旦处于适当位置中，外部触发可收缩材料160被触发导致第一套管148在相导体84周围缩紧。在这点上，第二套管154定位在第一套管周围并且被触发。第二套管154在第一套管148周围缩紧并且进一步将其压缩。以这样的方式，第一套管148提供抗磨损性和机械强度，同时第二套管154提供绝缘和对于外部影响的保护。现在参照图8和图9描述根据示例性实施方式的另一个方面而形成的复合套管180。复合套管180设置在相导体84周围并且包括第一套管188、第二套管192和第三套管196。第一套管188由外部触发可收缩材料204形成。以与上述类似的方式，外部触发可收缩材料204是热可收缩材料的形式。然而，也可以采用其他触发手段。第二套管192由酰胺合成纤维208形成，并且第三套管196由外部触发可收缩材料(其可能与第一套管188的相似或不相似)212形成。通过这种布置，第一套管188定位在相导体84的外部表面(图中未单独标出)周围，并且外部触发可收缩材料204被触发。第一套管188在相导体84周围收缩，提供第一保护层。第二套管192定位在第一套管188周围并且第三套管196定位在第二套管192周围。第三套管196暴露于触发输入(activation input)并且在第二套管192和第一套管188周围压缩从而形成复合套管180。在这点上应当理解的是，示例性实施方式描述了包括多种导体的定子，所述多种导体设置有复合套管，该复合套管包括一层压缩的松散地编织的酰胺合成纤维。该酰胺纤维可能是自压缩的，即由浸溃入酰胺纤维的外部触发材料压缩，或者由另一外层压缩。无论如何，酰胺层和另外的层提供机械强度、抗磨损性、和/或电绝缘，并且抵抗多种外部环境条件，诸如温度、化学制品、液体等。尽管已经参照示例性实施方式描述了本发明，但本领域技术人员将理解的是，在不偏离本发明的范围的情况下，可以做出多种变化并且其元件可由等同物替代。另外，在不偏离本发明的基本范围的情况下，可以对本发明的教导做出多种修改以适应特定情况或材料。因此，本发明不旨在限制于用作实施本发明的最佳形式而公开的特定实施方式，而是本发明将包括落在权利要求范围内的所有实施方式。
权利要求
1.一种定子，包括: 定子核心，所述定子核心包括多个槽段； 多个定子绕组导体，所述多个定子绕组导体布置在所述多个槽段的选定的一些中； 一个或多个跳线导体，所述一个或多个跳线导体与所述多个定子绕组导体的选定的一些相互连接，以形成一个或多个定子绕组； 一个或多个公共导体，所述一个或多个公共导体连接至所述定子绕组导体中的至少一个； 一个或多个相导体，所述一个或多个相导体连接至所述一个或多个定子绕组中的对应的一些；以及 复合套管，所述复合套管设置在所述一个或多个跳线导体、一个或多个公共导体、以及所述一个或多个相导体中的至少一个上，所述复合套管包括第一套管以及定位在所述第一套管周围的第二套管，所述第一套管和所述第二套管中的一个由压缩酰胺合成纤维形成，所述第一套管和所述第二套管配合以保护导体免受外部因素的影响。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，所述第一套管和所述第二套管中的另一个由外部触发可收缩材料形成。
3.根据权利要求2所述的定子，其中，形成所述第一套管的酰胺合成纤维浸溃有外部触发可收缩材料。
4.根据权利要求2所述的定子，其中，所述外部触发可收缩材料是热触发的。
5.根据权利要求1所述的定子，其中，所述第一套管由所述酰胺合成纤维形成，并且所述第二套管由外部触发可收缩材料形成。
6.根据权利要求1所述的定子，其中，所述第一套管由热可收缩材料形成，并且所述第二套管由所述酰胺合成纤维形成。
7.根据权利要求6所述的定子，进一步包括:在所述第二套管周围延伸的第三套管，所述第三套管由外部触发可收缩材料形成。
8.根据权利要求1所述的定子，进一步包括:电连接每一个所述一个或多个定子绕组的中性杆，所述复合套管设置在所述中性导体上。
9.根据权利要求1所述的定子，其中，所述复合套管设置在所述一个或多个跳线导体、所述一个或多个公共导体、以及所述一个或多个相导体中的至少一个上。
10.根据权利要求1所述的定子，进一步包括:一个或多个交叉导体、所述复合套管设置在所述一个或多个交叉导体上。
11.一种电机，包括: 壳体； 转子，所述转子转动地定位在所述壳体中； 定子，所述定子相对于 所述壳体和所述转子固定安装，所述定子包括多个槽段、布置在所述多个槽段的选定的一些中的多个定子绕组导体、与所述多个定子绕组导体的选定的一些相互连接以形成一个或多个定子绕组的一个或多个跳线导体、连接至所述定子绕组导体中的至少一个的一个或多个公共导体、及连接至所述一个或多个定子绕组中的对应的一些的一个或多个相导体；以及 复合套管，所述复合套管设置在所述一个或多个跳线导体、一个或多个公共导体、以及所述一个或多个相导体中的至少一个上，所述复合套管包括第一套管以及定位在所述第一套管周围的第二套管，所述第一套管和所述第二套管中的一个由压缩酰胺合成纤维形成，所述第一套管和所述第二套管配合以保护导体免受外部因素的影响。
12.根据权利要求11所述的定子，其中，所述第一套管和所述第二套管中的另一个由外部触发可收缩材料形成。
13.根据权利要求12所述的定子，其中，形成所述第一套管的酰胺合成纤维浸溃有外部触发可收缩材料。
14.根据权利要求12所述的定子，其中，所述外部触发可收缩材料是热触发的。
15.根据权利要求11所述的定子，其中，所述第一套管由所述酰胺合成纤维形成，并且所述第二套管由外部触发可收缩材料形成。
16.根据权利要求11所述的定子，其中，所述第一套管由热可收缩材料形成，并且所述第二套管由所述酰胺合成纤维形成。
17.根据权利要求16所述的定子，进一步包括:在所述第二套管周围延伸的第三套管，所述第三套管由外部触发可收缩材料形成。
18.根据权利要求11所述的定子，进一步包括:电连接每一个所述一个或多个定子绕组的中性导体，所述复合套管设置在所述中性导体上。
19.根据权利要求11所述的定子，其中，所述复合套管设置在所述一个或多个跳线导体、所述一个或多个公共导体、以及所述一个或多个相导体中的至少一个上。
20.根据权利要求11所述的定子，进一步包括:一个或多个交叉导体，所述复合套管设置在所述一个或多个交 叉导体上。
全文摘要
一种定子，该定子包括定子核心，该定子核心具有多个槽段；多个定子绕组导体，布置在多个槽段的选定的一些中；跳线导体，与多个定子绕组导体的选定的一些相互连接以形成一个或多个定子绕组；公共导体，连接至定子绕组导体中的至少一个；相导体，连接至一个或多个定子绕组中的对应的一些；以及设置在跳线导体、公共导体、以及相导体中的至少一个上的复合套管。复合套管包括第一套管以及定位在第一套管周围的第二套管。第一套管和第二套管中的一个由压缩酰胺合成纤维形成。第一套管和第二套管配合以保护导体免受外部因素的影响。
文档编号H02K1/16GK103151856SQ20121051792
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月5日 优先权日2011年12月6日
发明者科林·哈默, 约翰·马修·西格勒, 马克斯·A·布彻, 阿伦·菲利普·苏特尔 申请人:雷米科技有限责任公司