专利名称：用于对定子组件的端匝提供电气绝缘的装置和方法
技术领域：
本发明一般地涉及端匝绝缘体，特别地涉及用于对定子组件的多相绕组的端匝进行电气绝缘的装置和方法。
背景技术：
具有绕于定子铁芯上的多相绕组的定子组件在现有技术里是已知的。例如，在三相电动机或发电机中，每个相可能具有一个或多个线圈组，并且每个组可能重叠另一组。在这样的配置里，通过多个槽卷绕不同相的绕组，所述多个槽形成在定子铁芯中以形成不同相的线圈。沿定子铁芯的端部从一个槽延伸到另一个槽的线圈部分形成端匝。在这样的多相定子中，不同相的线圈的端匝通常定位为与另一个相邻。因此，当线圈电力地通电时，在不同相的线圈的端匝之间产生电势差。因此，通常的做法是在不同相的线圈的相邻端匝之间提供绝缘层。现有技术中常用的绝缘层类型之一是电气绝缘复合纸。取决于任何特定应用的物理和电气要求，这种复合纸通常包括不同厚度的芳纶材料层和聚酯材料层。然而，在发电机中，(除了其他因素之外)热往往是通过线圈的电阻产生。机器的定额通常由机器的实际温度上升而确定，并且因此结构的冷却效率可能有助于确定机器的定额。在线圈组之间使用复合绝缘纸的机器的一个已确定的问题是，复合绝缘纸可能会降低机器的冷却效率。这首先是因为线圈暴露面面积可能会减少，其次是因为空气流通过线圈可能会受到限制。此外，在制造过程中，复合绝缘纸可能受损和/或脱落。虽然最近曾尝试提高冷却效率，仍然需要一种装置，其可以电气绝缘不同相的线圈，同时提供足够的冷却。这个目标被如下事实进一步复杂化在制造过程中为防止损坏线圈，定子组件(包括端部线圈)的硬度和紧密度是需要的。
发明内容
本发明是针对一种电气绝缘层，其放置于不同相的线圈之间并且提供不同相的线圈之间的改善的热冷却。一方面，本发明可以是柔性绝缘片，该柔性绝缘片有冷却通孔和/或由刚性绝缘材料构造成的分离器部件。另一方面，本发明可以是一种定子组件，包括具有多个槽的定子铁芯；至少两个不同相的线圈，所述线圈穿过所述槽卷绕在所述定子铁芯上并且具有从所述定子铁芯延伸出的端匝；和一个或多个分离器部件，其放置在所述线圈的相邻端匝之间并且保持所述相邻端匝之间的间隔，所述分离器部件由刚性绝缘材料构造。
另一方面，本发明可以是一种定子组件，包括具有多个槽的定子铁芯；至少两个不同相的线圈，所述线圈穿过所述槽卷绕在所述定子铁芯上并且具有从所述定子铁芯延伸出的端匝；和一个或多个电气绝缘片，所述片包括多个通孔，所述片放置在所述线圈的相邻端匝之间，从而所述片的通孔形成了在相邻端匝之间的通路；和一个或多个绳索，其被固定于所述片上并且卷绕至少一个相邻端匝。在又一方面，本发明可以是一种分离器部件，用于保持定子组件里的不同相线圈的相邻端匝之间的分离，所述分离器部件包括主体部；头部，其连接于所述主体部的近端；并且其中所述主分离器部件由刚性绝缘材料构造。另一方面，本发明可以是一种装置，用于电气绝缘定子组件的不同相线圈的相邻 端匝，分离器部件包括柔性绝缘片，其有多个通孔；和一个或多个柔性绝缘绳索，其穿过所述片的通孔交织，绳索的一段长度从所述片延伸出。另一方面，本发明可以是一种对定子组件的不同相线圈的相邻端匝进行电气绝缘的方法，该方法包括a)插入一个或多个电气绝缘片，所述片包括在定子组件的相邻端匝之间的多个通孔，所述片的通孔在定子组件的相邻端匝之间形成了通路；和b)将一个或多个分离器部件插入片和相邻端匝之间。另一方面，本发明可以是一种对定子组件的不同相线圈的相邻端匝进行电气绝缘的方法，该方法包括a)插入一个或多个电气绝缘片，所述片包括在定子组件的相邻端匝之间的多个通孔，所述片的通孔在定子组件的相邻端匝之间形成通路；和b)穿过所述片的通孔交织一个或多个绳索；和c)围着至少一个相邻端匝卷绕所述绳索；和d)固定所述绳索。另一方面，本发明可以是一个定子组件，包括定子铁芯，其有多个槽；至少两个不同相的线圈，所述线圈穿过所述槽绕在定子铁芯上并且具有从所述定子铁芯延伸出的端匝；一个或多个电气绝缘片，所述片包括多个通孔，所述片放置在所示线圈的相邻端匝之间，从而所述片的通孔形成了在相邻端匝之间的通路；和一个或多个绳索，所述绳索固定于所述片并且围着多个相邻端匝卷绕，所述端匝定位为离定子铁芯的轴有不同的径向距离。更进一方面，本发明可以是一种定子组件，包括定子铁芯，其具有多个槽；至少两个不同相的线圈，所述线圈穿过所述槽绕在定子铁芯上并且具有从定子铁芯延伸出的端匝；和一个或多个分离器部件，所述分离器部件放置在所述线圈的相邻端匝之间并且保持相邻端匝之间的间隔，所述分离器部件由刚性绝缘材料构造。
图I是根据本发明的实施方式之一，相分离器的等距视图。图2是图I的相分离器的前视图，相分离器的后视图是镜像。图3是图I的相分离器沿轴线A-A的纵向截面图。图4是根据本发明的实施方式，电绝缘片的前视图。图5是根据本发明的实施方式，具有绝缘绳索交织在其上的图4的电绝缘片的前视图。图6是根据本发明实施方式，定子组件的等距视图。图7是根据本发明实施方式，定子组件一部分的顶视图。
图8是根据本发明实施方式，从定子铁芯的中心孔观察，定子组件的一部分的透视9是根据本发明实施方式，从定子铁芯的外部观察，定子组件的一部分的透视图。图10是根据本发明的可替代的实施方式，相分离器的等距视图。图11是根据本发明的可替代的实施方式，电绝缘片的前视图。图12是根据本发明的可替代的实施方式，图10的相分离器的透视图，该相分离器可操作地接合于图11的电绝缘片。
具体实施例方式首先同时参考图I至2，示出了根据本发明一实施方式的相分离器100。在所示实施方式中，相分离器100是伸长钉的形状，其沿A-A轴线纵向延伸。然而，本发明不仅限于并且相分离器可以采取多种形状。相分离器100优选是完整的单一结构，但是，在其他实施方式中，可以是多部件结构。相分离器100优选由绝缘材料构造，并且更优选的由刚性绝缘材料构造，当刚性绝缘材料插入定子组件的不同相线圈之间时，所述刚性绝缘材料可以保持其形状和结构的完整性(这将在下面参考图6至9进行讨论)。合适的刚性绝缘材料包括但不限于，热塑性塑料和玻璃纤维的混合物、热塑性塑料、玻璃、热固性材料、及它们的组合。在一个实施方式中，相分离器100由热塑性塑料和玻璃纤维的混合物构造，其中玻璃纤维优选地占绝缘材料30 %至50 %的重量，并且最优选地占绝缘材料40 %的重量。热塑性塑料优选地是热塑性聚苯硫醚(PPS)，但可以是许多种的热塑性塑料中的任何一种。可选地，许多热固性材料可单独使用或与玻璃纤维的混合物一起使用。相分离器100包括伸长体部101和头部102。伸长体部101包括尖部103。头部102连接到伸长体部101的近端并且所述尖部位于伸长体部101的远端。头部102提供了一种结构性配置，通过该配置，伸长体部101可被驱动到定子组件的不同相线圈的端匝之间的紧密空间内(这将在下面参考图6到9进行讨论)。头部102有宽度W1，其大于伸长体部101的宽度W2，以提供表面积增加的结构来用于接触驱动部件，如锤子、冲头、或手。然而本发明不限于此。在替代实施方式中，头部102可以和伸长体部101有相同的宽度，或者甚至可能比其较小。头部102包括顶板104，其通常配置为大体上垂直于纵轴线A-A。因此，顶板104的顶面105提供了用于利于相分离器100插入进紧密空间的接触面。虽然顶面105例示为平面，在其他实施方式中，如果需要它可以全部或部分地是凸面的或凹面的。顶板104延伸到伸长体部101的一对侧壁106之外，从而形成一对相对地配置的凸缘107。每个凸缘107设置有檐口 108，檐口将凸缘107的底面连接到伸长体部101的侧壁106的外表面，从而在相分离器100插入定子组件的端部线圈之间期间，当头部102承受施加到顶板104的顶面105的负荷和/或冲击力时，为头部102提供结构完整性。顶板104通过侧壁106连接于伸长体部而被进一步支撑。现在同时参考图I和3，伸长体部101包括伸长基板110，其沿纵轴线A-A—致地延伸。基板110基本上是平板，包括平的前面111和平的后面116。平的后面116基本平行于前面111。当然，在替代实施方式中，基板110在纵向和/或横向方向可以是等高的(contoured)。所述一对侧壁106沿着基板110的左和右边缘112、113定位并且以基本平行关系纵向延伸。侧壁106从头部102延伸到尖部103的开头。每个侧壁106延伸到基板110的前面111和后面之外，终止于波状前边114和波状后边115。结果，侧壁106的前部形成第一纵向通道117，其中基板110的前面111形成第一纵向通道117的底板。同样地，侧壁106的后部形成第二纵向通道118，其中基板110的后面116形成第二纵向通道118的底板。当相分离器100插入定子组件的不同相线圈之间时(这将在下面参考图6至9进行讨论)，通道117、118创建了垂直气流路径，通过该路径加热的空气能够从线圈之间流出，从而促进线圈的冷却。每个侧壁106终止于波状前边114和波状后边115。波状边114、115包括多个交替的波峰119和波谷120(在图中为了避免混乱，在图中只有其中一些用数字标识出)。波谷120例示为半圆形凹槽，但可以采用其他的形状，包括但不限于三角形凹槽、矩形凹槽及 其组合。波谷120提供一种几何形状，定子组件的端匝线圈的各线可以套进该几何形状，从而进一步固定和保持相分离器100在使用过程中位于期望的位置和朝向。两个侧壁106的波状前边114的波峰119和波谷120与另一边的横向对齐。同样地，两个侧壁106的波状后边115的波峰119和波谷120也与另一边的横向对齐。当然，本发明不限于此。此外，波状边114、115的波峰119和波谷120例示为基本等距，本发明当然不限于此。如上所述，侧壁106延伸的高度超出基板110的前面和后面111、116之外。侧壁106的高度可被限制为前面111和前边114的波峰119的顶部之间的距离，或者为后面116和后边115的波峰119的顶部之间的距离，这取决于所讨论的相分离器100在哪一侧。当然其他的距离也可以用来限定侧壁106的高度。侧壁106的高度在头部102朝向尖部103的方向上减少(图3最佳可见)。取决于所需的几何形状，高度可以逐步或递增地沿侧壁106的整个长度减少或者可以仅沿侧壁106的长度的一部分(或多个部分)减少。在例示的实施方式中，只有侧壁106的中部122和最远端部123有逐渐变小的高度，而侧壁106的其余部分有固定的高度。通过递增地减少朝向相分离器100的远端移动的侧壁106的高度，相分离器100可以更容易地楔入到定子组件的端匝之间紧密的空间里，类似传统的尖长钉或钉子。然而，应当指出，在替代实施方式中，相分离器100的侧壁106高度可以不是逐渐变小和/或不减少并且可以是任何的波状。仍然同时参考图I和3，基板110进一步包括多个通孔121。在例示实施方式中，沿轴线A-A配置有三个通孔121。当然，相分离器100中可以实现任何个数或形态的通孔121，包括零。通孔121的总面积优选占基板110表面积的10%至30%。当然，本发明不仅限于任何特定的范围。在使用过程中，通孔121用作通过相分离器100的横向通道，使冷却空气更好地在定子组件的线圈的相邻端匝之间流通。现在同时参考图I和2，相分离器100的最远端部形成尖部103。尖部103由基板110的在侧壁106之外的远端部形成。因此，尖部103是平薄板结构。尖部103的基板110的宽度W1逐渐减少至圆尖/点125。基板110的厚度在尖部103的端部124也逐渐减少(见图3)。尖部103的几何形状不仅使相分离器100容易插入端匝之间，也使得尖部103至少能部分地插入定子铁芯的槽，端匝从槽突出。端部124的逐渐减少的宽度和厚度能够限制插入进定子铁芯的槽的柔性。在一个实施方式中，相分离器100的纵向长度在伸长体部101的宽度W2 (从顶面105到尖125测量)的6至10倍之间。尖部103可能是相分离器100的纵向长度的约20%至30%。当然，本发明并不仅限于任何特定的大小和/或相对尺寸。现在参考图4，示出了根据本发明实施方式的电气绝缘片200。当放置在不同相的相邻线圈的端匝之间时，电气绝缘片200使得端匝彼此电气绝缘。电气绝缘片200是柔性绝缘材料。虽然多种材料可用于产生电气绝缘片200，电气绝缘片200优选是层压板，其包括热塑性塑料薄膜和一层陶瓷纸垫。当然，其他柔性绝缘材料可用于产生电气绝缘片200，包括但不限于，纤维浸溃纸、纸聚酯层压板、MYLAR、NOMEX及其组合。 电气绝缘片200是薄的柔性绝缘片，其有第一主面201和与第一主面相对的第二主面(未显示)。电气绝缘片200设置有多个通孔205 (只有其中的一些有编号以避免混乱)，其形成穿过绝缘片200的通道，用于让冷却空气流过。因此，当电气绝缘片200插到定子组件的不同相的相邻线圈的端匝之间时，通孔205使得空气围着线圈流通，从而有利于改善端匝的冷却。通孔205可以通过如下方式形成到电气绝缘片200中，冲压过程、模切过程或任何其他可以切割层压板的合适的过程。通孔205是圆形的并且配置在紧密间隔的行和列里。然而，本发明不仅限于此。通孔205可以采用各种各样的形状和配置。优选地，通孔205被紧密地分组以占电气绝缘片200表面积的50%至90%。现在参考图5，电气绝缘片200被示出具有多个柔性绳索210，柔性绳索交织穿过电气绝缘片200的通孔205。绳索210例示为通过穿过通孔205固定于电气绝缘片200，绳索210也可以依靠其他方式固定于电气绝缘片200。例如，在替代实施方式中，绳索210可以被粘附、热焊接、缝合或以其他方式固定于电气绝缘片200。绳索210被固定于电气绝缘片200使得绳索210从电气绝缘片200延伸的长度足以卷绕定子组件的一个端匝。正如下面将要讨论的，一旦电气绝缘片200被插入线圈的相邻端匝，绳索210用来将电气绝缘片200固定于定子组件的端匝以防止电气绝缘片200的松脱和/或不想要的移动，以使得端匝相互电气绝缘。虽然例示了多个绳索210，也可使用单个绳索210，用于绕端匝缠绕并多次交织穿过通孔205。绳索210由电绝缘材料如聚酯构成。用于绳索210的其他合适的材料包括编织聚酯和其它热塑性塑料和热固性材料。现在参考图6，根据本发明的实施方式示出了定子组件500，其中图I至3的相分离器100和图4至5的电气绝缘片200插入不同相线圈的端匝502之间。例示的定子组件500结合了相分离器100和电气绝缘片200，可以理解的是，在替代的实施方式中，如果需要定子组件500可以只结合相分离器100或电气绝缘片200之一。此外，虽然例示的是两点三相定子，该本发明不仅限于此并且可以用于有任何数量点的任何多相定子。定子组件500包括具有中心孔505的定子铁芯501。定子铁芯501是绕中心轴线B-B形成的环状结构。定子铁芯501有顶端506和底端(不可见)。穿过定子铁芯501形成有多个轴向延伸地周向间隔的槽503。槽503形成从顶端506到底端501 (不可见)穿过定子铁芯的通道。定子绕组520由至少两个不同相的线圈组成，线圈由磁铁线组成，所述定子绕组穿过槽503卷绕并且形成端匝组502，所述端匝组从定子铁芯501的顶端506和底端(不可见)轴向地延伸。在定子组件500的装配过程中，电气绝缘片200被插入不同相的相邻端匝502之间时，如图6-9所示。绳索210优选地穿过电气绝缘片200的通孔205被预先交织，并且因此在电气绝缘片200插入期间被交织于电气绝缘片200上(图5所示)。一旦电气绝缘片200在适当的位置，绳索210卷绕定子组件500的一个或多个端匝502并且然后被固定，使得它们不能松开。通过仅仅把每个绳索210的端部系在一起或通过其他可以防止绳索210从端匝502松开的方式，来将绳索210固定。例如，绳索210的一个或多个端部可以通过夹紧、系、捏等固定在定子铁芯501上，或者通过粘附、热焊、超声波焊接或其他连接处理可以固定在电气绝缘片200上。如果需要，一个或多个绳索210可以用于每个电气绝缘片200。由于电气绝缘片200是柔性的，电气绝缘片200紧紧地抵靠端匝502并被系在那里。然而，电气绝缘片200的通孔205使得端匝502里积聚的热量能够流失。思考另一种方式，当电气绝缘片200放置在相邻端匝502之间并且通过绳索210适当地固定到端匝502，电气绝缘片200的通孔205形成相邻端匝502之间的通道，使得冷却空气能够在空间内和端匝502的电线上方更有效地流通。
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电气绝缘片200的通孔205提供端匝502的改进冷却，通孔205也形成了不同相的相邻端匝502有可能彼此接触的通路。这显然是不想要的危险。为了缓解这一潜在的问题并且提供额外的空间用于空气在相邻端匝502之间流通，一旦电气绝缘片200放到合适位置，相分离器100被插入相邻端匝502之间。更具体地说，相分离器100被插入电气绝缘片200的主面和一个相邻端匝502之间。如果需要，相分离器100可以在电气绝缘片200的任意一侧插入。如上所述，相分离器100是有足够的结构刚性的结构，以保持它们的形状和所需的相邻端匝502之间的物理隔离。因此，相分离器100的合适的定位消除了相邻端匝502通过电气绝缘片200的通孔205相互接触的危险。同时参考图I和6,相分离器100以一个朝向插入相邻端阻502之间时,使得相分离器100的尖部103做引导。头部102具有一结构，在端部线圈502之间驱动相分离器100所必要的力量通过手动推、锤击、冲压或类似的施加于所述结构。随着相分离器100的更多的伸长体部101插入端匝502之间，侧壁106的增加的高度增加了端匝502之间产生的间隔的量。优选地，相分离器100继续被插入定子组件的端匝502之间，直到相分离器100的尖部103的至少一部分插入定子铁芯501的槽503内。将相分离器100的尖部103插入到槽503，在进一步处理和装配定子组件500 (其包括后续上漆和热处理)时，有助于相分离器100保持正确的朝向和位置。此外，如上所述，相分离器100的尖部103 (宽度和厚度都)逐渐减小，使得它们比相分离器100的剩余部分有更大的柔性。尖部103增加的柔性使得相分离器100的尖部103能更容易地插入进定子铁芯501的槽503，即使当相分离器100可能不能完全对准槽503。此外，当相分离器100如上所述插入端匝502之间时，侧壁106的波状边缘114，115接合端匝502的线圈的线，从而进一步防止相分离器100无意地脱落或从它们应有的位置移出。所述接合依靠如下方式实现，端匝502的线圈的线嵌套进波状边缘114或115的波谷/凹槽120内与其相接触。思考另一种方式，波状边缘114或115的波峰119突出到线圈的相邻的线之间的缺口内。相分离器100优选地插入定子组件500的相邻端匝502之间，使得相分离器100朝向为使得它们的纵轴线A-A从定子铁芯501的顶端506延伸离开。因此，相分离器100的头部102仍然是可接触的。当相分离器100如上所述正确地定位和朝向，相分离器100凭借通孔121和纵向通道117、118，进一步促进端匝502之间的空气流通(从而冷却)。相分离器100的通孔121建立了(与它们接触的)电气绝缘片200和(与它们接触的)相邻端匝502之间的通路，从而使得空气更有效地在端匝502之间流通。结果通孔121、相分离器100没有显著阻碍电气绝缘片200的通孔205。此外，相分离器100的纵向通道117、118创建了竖直的通路，使得热空气在其中上升并退出相邻端匝502之间的空间，类似于烟囱。如上所述，可以使用任意数量的相分离器100。相分离器100在定子组件500内的确切的数量和位置将取决于端匝502的具体数量和配置，并且由具体情况确定。一旦电气绝缘片200和相分离器100如上所述适当地插入定子组件500内，整个定子组件500浸泡在清漆中并且随后热处理，从而提供给该结构额外的刚性。 现在同时参考图7和8，示出了根据本发明的替代实施方式的定子组件600。定子组件600和定子组件500类似，除了定子组件600包括三个端匝602的径向集，而不是两个。定子组件600包括具有中心孔的定子铁芯601。定子铁芯601具有顶端606和底端(不可见)。穿过定子铁芯601形成有多个轴向延伸周向间隔的槽603。槽603形成了穿过定子铁芯601从顶端606到底端(不可见)的通路。定子绕组由至少两个不同相的线圈组成，所述线圈由磁铁线组成，定子绕组穿过槽603缠绕并且形成端匝602组，所述组从定子铁芯601的顶端106和底端(不可见)轴向地延伸。电气绝缘片200插入不同相的相邻端匝602之间并且固定于不同相的相邻端匝602上，如上参照图6所述。相分离器100也插入不同相的相邻端匝602之间，如上参照图6所述。然而，从图7可以最好地看出，如果需要，相分离器100放置在一些电气绝缘片200的两侧。此外，可以看出，用于将电气绝缘片200固定在合适位置的绳索210，围着多个不同径向集的端匝602缠绕。绳索210也穿过多个电气绝缘片200而交织。通过将绳索210包裹于多个径向集的端匝602，更刚硬、紧凑和坚固的组件由端匝602形成。尽管绳索210用来将不同径向位置的端匝602固定(并且可能拉动)到一起，相分离器100和电气绝缘片200维持电气绝缘且在端匝602之间有足够的空间。因此，定子组件600的端匝602维持于紧凑和坚固的配置，这有助于防止在进一步处理过程中的损坏，同时还实现了端匝602在使用过程中冷却的改进。现在参考图9，示出了根据本发明实施方式的定子组件700的第二替代实施方式。定子组件700和定子组件600相同，除了不同的电气绝缘片200的绳索210是交织在一起的。在例示实施方式中，放置在端匝702的不同径向集之间的电气绝缘片200的绳索210是相互交织的。不同的电气绝缘片200的绳索210的相互交织实现了和定子组件700的端匝702保持在一个紧凑和坚固配置内一样的效果，这有助于防止在进一步的处理过程中的损坏，同时也实现了端匝702在使用过程中冷却的改进。现在参考图10，示出了根据本发明的另一种实施方式的相分离器900。相分离器900是刚性结构，其构造材料和上面讨论的相分离器100的构造材料是相同的。相分离器900相似地被用于实现定子组件的相邻端匝之间的适当的间距。如下面将参照图12所讨论的，相分离器900是专门设计用于通过结合平移和旋转来可操作地接合专门设计的电气绝缘片800 (图11)。相分离器900沿纵轴线C-C延伸。相分离器900可以是完整单一结构或者可以由多部件结构构造。相分离器900包括头部902、颈部905、主体部903和底部904。头部902设计有特殊 几何形状，当在绕纵轴线C-C的第一旋转方向时，头部通过电气绝缘片800的通孔805可以平移/滑动，并且当在绕纵轴线C-C的第二旋转方向时，头部被禁止通过电气绝缘片800的通孔805平移/滑动。在例示的实施方式中，头部902是球根状结构，其有六边形横截面形状。在其他实施方式中，头部902可能的横截面形状是三角形、椭圆形、长方形或任何其他多边形。事实上，头部902可能有任何非圆形横截面形状。颈部905是过渡段，其位于头部902和主体部903之间。颈部905优选地比头部902和主体部903更薄，(即，有较小的截面积)。主体部903从颈部905向底部904延伸。主体部903的横截面面积从颈部905向底部904增加。如将在下文作更详细的讨论，通过将主体部903设计为比颈部905 (和头部902)有较大的横截面面积，主体部903不能滑动穿过电气绝缘片800的通孔805。底部904有相分离器900的最大的横截面面积。然而,在替代实施方式中，该底部904可能被全部省略或仅仅是主体部903的端部。该底部904优选地有增加的尺寸，因为当底部连同电气绝缘片800 —起使用用于电气绝缘根据本发明的定子组件内的不同相线圈的相邻端匝时，底部接触定子组件的端匝。参考图11，示出了根据本发明的另一种实施方式的电气绝缘片800。无论从结构和功能方面，电气绝缘片800与先前讨论的电气绝缘片200是相同的，除了通孔205是六边形的。在其它实施方式中，通孔805可能的形状是三角形、椭圆形、长方形或任何其他多边形。事实上，通孔805可能是任何非圆形横截面形状。优选地，通孔805的大小和形状与相分离器900的头部902的横截面面积的大小和形状相对应。现在参考图12，描述相分离器900的可操作的接合于电气绝缘片800。当电气绝缘片800和相分离器900结合到定子组件中以电气绝缘不同相线圈的相邻端匝时，电气绝缘片800插入并且固定于相邻端匝之间，如图如上关于电气绝缘片200所讨论的。一旦电气绝缘片800到位，相分离器900放置在所需的位置，和电气绝缘片800的通孔805相邻并且对齐。更具体地说，相分离器900与电气绝缘片800相邻放置使得它们的纵轴线C-C与通孔805的中心相交叉。相分离器900朝向关于它们的纵轴线C-C的第一旋转位置，使得头部902的六边形横截面形状可以从电气绝缘片800的六边形的通孔以没有障碍的方式自由穿过。相分离器900然后朝着电气绝缘片800平移，直到头部902穿过电气绝缘片800的通孔805。相分离器900的较大主体部903防止相分离器900的过度插入，因为主体部903太大以致不能穿过通孔805。一旦头部902完全插入，相分离器900围着纵轴线C-C旋转直到头部902在第二方向上，其禁止头部902滑回出电气绝缘片800的六边形通孔805，因为相分离器900的头部902的六边形横截面和电气绝缘片800的头部902六边形通孔805未对准。换句话说，当相分离器900在第二旋转方向时，因为头部902和电气绝缘片800之间相接触，头部902不能穿过通孔805。当相分离器900如上所述可操作地接合电气绝缘片800时，相分离器900的底部905接触相邻端匝的线圈，并且因此保持所需的在相邻端匝之间的隔离。因此，相邻端匝的线圈禁止通过电气绝缘片800的通孔805相互接触。当相分离器900的例示实施方式通过扭锁几何被锁进接合于电气绝缘片800时，相分离器与电气绝缘片800的接合可以以别的方式实现。例如，头部902和通孔805可设计为弹锁接合、卡扣接合、螺纹接合、通路滑锁接合和/或可以使用它们的组合。虽然本发明已经详细地 描述和示出，在没有离开本发明的精神和范围的情况下的各种替换和修改对于那些本领域的技术人员来说显而易见。
权利要求
1.一种定子组件，包括 具有多个槽的定子铁芯； 至少两个不同相的线圈，所述线圈穿过所述槽卷绕在所述定子铁芯上并且具有从所述定子铁芯延伸出的端匝；和 一个或多个分离器部件，其放置在所述线圈的相邻端匝之间并且保持所述相邻端匝之间的间隔，所述分离器部件由刚性绝缘材料构造。
2.根据权利要求I所述的定子组件，其中所述分离器部件包括头部、伸长体部和尖部，所述尖部插入所述定子铁芯的所述槽内。
3.根据权利要求2所述的定子组件，其中所述分离器部件包括一个或多个通孔，所述通孔形成了在片和所述相邻端匝之间的通路。
4.根据权利要求2所述的定子组件，其中所述分离器部件包括一个或多个壁，所述壁终止于波状边缘，所述相邻端匝的线套入所述波状边缘。
5.根据权利要求2所述的定子组件，其中所述分离器部件包括纵向的通道。
6.根据权利要求2所述的定子组件，其中所述尖部是平板，并且所述一对壁有逐渐变少的高度，所述高度在从所述头部到所述尖部的方向上减少。
7.根据权利要求I所述的定子组件，进一步包括一个或多个电气绝缘片，所述电气绝缘片包括多个通孔，所述片放置在所述线圈的相邻端匝之间因此所述片的通孔形成了在相邻端匝之间的通路。
8.根据权利要求I所述的定子组件，其中所述分离器部件由热塑性混合玻璃纤维构造。
9.根据权利要求I所述的定子组件，进一步包括 一个或多个电气绝缘片，所述片包括多个通孔，所述片放置在所述线圈的相邻端匝之间，从而所述片的通孔形成了相邻端匝之间的通路， 其中，所述分离器部件由刚性绝缘材料构造并且包括插入进所述片的通孔内的头部、从所述片突出的所述分离器部件的主体部； 其中所述分离器部件的所述头部被固定在所述片的通孔内；并且 其中所述分离器部件的所述头部的大小和形状使得(i)当所述头部在第一转动方向时，所述头部能够以大体上没有障碍的方式穿过所述片的通孔；并且(ii)当所述头部在第二转动方向时，所述头部被禁止穿过所述片的通孔。
10.一种分离器部件，用于保持在定子组件里的多相绕组的相邻端匝之间的分离，所述分离器部件包括 主体部； 头部，其连接于所述主体部的近端；并且 其中所述主分离器部件由刚性绝缘材料构造。
11.根据权利要求10所述的分离器部件，进一步包括尖部，所述尖部在所述主体部的远端，所述主体部沿着从所述近端向所述远端延伸的轴伸长。
12.根据权利要求11所述的分离器部件，其中伸长的主体部包括一个或多个通孔。
13.根据权利要求12所述的分离器部件，其中伸长的主体部包括一对壁，所述壁终止于波状边缘，所述波状边缘限定了纵向的通道，所述通孔位于所述通道的底板上。
14.根据权利要求13所述的分离器部件，其中所述一对壁的至少一部分具有逐渐减小的闻度，所述闻度在朝着所述远端的方向上减少。
15.根据权利要求10所述的分离器部件，其中所述主体部包括伸长的基板，所述基板具有一对互相隔开的壁，所述壁从伸长的基板的主面突出，所述壁形成了在波状边缘之间的通道并且终止于波状边缘；其中所述壁从所述头部延伸到所述主体部的远端尖部的开始处，远端尖部在所述壁之外并且有逐渐变少的侧宽；并且其中伸长的基板包括多个通孔，所述通孔位于互相隔开的壁之间。
16.根据权利要求15所述的分离器部件，其中所述头部包括顶板，所述顶板定向为大体地垂直于伸长的基板。
17.一种定子组件包括 具有多个槽的定子铁芯； 至少两个不同相的线圈，所述线圈穿过所述槽卷绕在所述定子铁芯上并且具有从所述定子铁芯延伸出的端匝；和 一个或多个电气绝缘片，所述片包括多个通孔，所述片放置在所述线圈的相邻端匝之间，从而所述片的通孔形成了在相邻端匝之间的通路；和 一个或多个绳索，其被固定于所述片上并且卷绕至少一个相邻端匝。
18.根据权利要求17所述的定子组件，其中通过所述绳索交织穿过所述片的通孔，所述绳索固定于所述片。
19.根据权利要求17所述的定子组件，其中固定于不同的片的绳索被交织在一起。
20.根据权利要求17所述的定子组件，其中所述绳索卷绕多个端匝，所述端匝定位为离所述定子铁芯的轴线有不同的径向距离。
全文摘要
一种用于对定子组件内不同相的相邻端匝之间提供电气绝缘的装置和方法。在一个实施方式中，本发明提供一种定子组件，包括具有多个槽的定子铁芯；至少两个不同相的线圈，所述线圈穿过槽缠绕在定子铁芯上并且具有从定子铁芯延伸出的端匝；和一个或多个分离器部件，其放置在所述线圈的相邻端匝之间。
文档编号H02K3/38GK102668341SQ201080059101
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月23日
发明者A·J·布利迈斯特, J·D·斯潘格, L·M·埃特思恩格尔, P·L·德赖林, R·D·范马雷恩 申请人:科勒公司