专利名称：固定线圈导体杆的方法
技术领域：
本发明涉及一种固定线圈导体杆的方法，特别是用于电机的高压线圈导体杆的固定，在电机的最好带气隙的铁芯叠片组的槽内，导体杆与一导电的交联聚合物共同粘结在槽中，其中未交联的聚合物作为塑性物质流入槽内，未交联的聚合物嵌入导体杆上，聚合物填补了朝向槽口的导体杆侧壁，使导体杆固定到交联的聚合物上。
AT-PS386，705公开了这样一种方法，实际上，用实践证明，这种方法能确保线圈导体杆的有效固定。然而这种方法的缺陷也是明显的，由于在气隙中置入不可调的聚合物物质，使冷却截面积变小，这会导致不希望的过热问题。
出于级次的缘故，这种固定方式不能代替爬电保护。众所周知，必须具有有效的爬电保护，即在表面上完全覆盖绝缘护套，否则会在故障点产生局部放电。为了避免局部放电，必须利用已有的加工工艺在杆形结构底材上形成无孔的护套，例如硅橡胶爬电保护层。
由于该固定方法本身具有的特性，上述导体杆的固定绝对不能代替爬电保护。
DE-PS1164562公开了一种爬电保护装置，这种高成本的固定是将导体杆嵌入一个非弹性的填充物质内，填充物质位于两个隔离膜之间。于是这种导体杆可以沿轴向实现滑动。
本发明的目的在于提供一种本文开头所述的方法，能持久和可靠地固定电机的线圈，和当机器竖立放置时，可靠地防止线圈下落。
本发明的方法的特点在于，采用一种导电的弹性体作为聚合物，这种弹性体定量地放入槽底部上的部分叠片中间和/或导体杆表面上和/或插片上，弹性体的分布或通过压入导体杆和/或插片实现，和/或必要时安装槽楔实现，于是在槽底部或在与槽底面平行的表面上形成一个基本上封闭的弹性体层，这个弹性体层延伸到槽棱上。
采用本发明的方法，第一次实现了将线圈挠性地和无机械应力地与铁芯叠片组粘结。热压力由弹性体的弹力所吸收。同时相对于传统的退楔方法而言，本发明方法可提供改善的从导体杆到铁芯叠片组的排热散热性能。
最大的优点在于通过定量加入弹性体，不会减小冷却通道及其截面积。
聚合物的定量配料的精确数量可以通过计算得知，不过，采用一个样品件通过实验所得结果也可确定配料剂量，使弹性体不会溢出到冷却通道内。
下面逐级描述本发明方法的步骤配料器是一个环绕着注射喷嘴的注射枪，采用这个注射枪将弹性体注入槽内。喷嘴的宽度与槽宽相匹配，并且带有两个起动开口。
弹性体通过这个配料器注入槽内的部分叠片中部。并且在每个棱的槽底-槽侧壁内由配料器的排出开口放置呈滴形的弹性体。
下层导体杆是这样压入槽内的，弹性体分布在槽底和部分地分布在槽侧壁上，但并未压入空气气隙内。导体杆的塞入并不要求平衡对中或留有特殊的间距。
在槽底上或按其他方法步骤在与槽底面平行的平面上，形成了一个基本上是封闭的弹性材料层，这个弹性材料层在槽侧壁上大致呈半圆形敷设。
采用加工出来的挤压凸模和压力机将下层导体杆精确定位，即直到粘结连接硬化足够牢固为止。
当去掉挤压凸模之后，象在槽底一样，弹性体定量地放在下层导体杆上，并且插片插入。
上层导体杆的固定与下层导体杆的固定类似。不过在上层导体杆的朝向槽口的表面上配给弹性体之前，装入槽楔。
槽楔是注塑制成的，并且带有防火的玻璃纤维加固措施。根据本发明的一个特殊设计，这种槽楔具有一个孔，针式配料器通过这个孔在压力下注入弹性体，这个压力最好是6巴，注入过程持续到可从气隙区看到弹性体为止。
下面将实现弹性体的完全交联聚合。
根据本发明的一个特有的技术特征，这种方法适用于大功率机器，特别适合于具有细长的和高的局部铁芯叠片组的机器，相应地，空气气隙位于局部铁芯叠片组和气隙护板之间。
本发明的方法尤其适合于涡轮发电机。
在导体杆较高的情况下，采用前述方法只可实现与槽侧壁的很小的交联聚合高度。
交联高度小意味着不利于铁芯叠片组内的线圈导体杆的散热。一般人们可简单地通过加大弹性体剂量实现，但是这样会使弹性体溢出到气隙中，从而导致空气冷却截面积的减小。
因此在本发明中，为气隙提供一个气隙护板，它是一种塑料注塑件。
加气隙扩板的作用是不减小气道中的冷却作用，导体杆实现完全的浸润，而且实现从导体杆表面至铁芯叠片组的良好的热传导，同时并未有损于冷却效应，于是总体来说，可实现高的散热。
与前述方法相反，当采用气隙护板时，弹性体不是以流线形滴入，而是精确定量注入棱形槽底-槽侧壁上，并且由弹性体的连通管线注入。
现在根据附图所示的实施例进一步说明本发明。
图1a-1e表示第一个方法步骤，图2是弹性体层的分布，图3是通过针式配料器挤入弹性体材料的示意图，图4表示将线圈的导体杆固定在涡轮发电机中的示意图。
在图1a中，利用配料器将两个滴形精确配料的弹性体材料2注入在槽1内的局部叠片件(Teilpaketmitte)上。压入下层导体杆3，使弹性体材料在槽底部分配形成一封闭的弹性体层4，或弹性体层上升直到槽侧壁的一定高度上(图1b)。利用已加工的挤压凸模5(图1c)和压力装置6使下层导体杆3精确定位，挤压过程持续到下层导体杆3和槽1之间的粘结已足够牢固为止。在绑扎和对下层导体杆3进行检验之后，去掉压力机6和挤压凸模5。在下层导体杆3上注入与在槽底部同等数量的弹性体，并且放入插片7(图1d)。上层导体杆8的固定方法与下层导体杆的固定方法相同。
最后，根据已有技术所述的方法，在放入上层导体杆后，在其表面上留有一个小喷口，用于继续滴入弹性体小滴，和装上滑动带。
如图2所示，当压入下层导体杆3时，弹性体材料9明显升高，或当插入插片7时，弹性体材料沿导体杆方向流动。在局部叠片组11的气隙10内，没有弹性体流动和渗入。于是冷却道的横截面并未变窄。
图3中展示了本发明方法的后续步骤。将上层导体杆放入铁芯叠片组19中后，嵌入槽楔12。槽楔12的中间具有孔13。通过针式配料器14将弹性体材料1 8注入上层导体杆8的表面上。当指示器表明从冷却间隙区10可看到弹性体时，上述注入过程结束。之后实现弹性体的完全聚合。
图4表示涡轮发电机铁芯叠片组的局部示意图。铁芯叠片组的局部叠片组15具有一个不适当的叠片宽度与槽高之比，如前所述，当按现有技术的方法固定导体杆时，导体杆16的热过程性能差。为此本发明提供气隙护板17。这种气隙护板17几乎不会减小冷却横截面。而且从冷却横截面内突出通风凸块21。由于采用了气隙护板17，弹性体可注入到槽底的角落-槽侧壁上和其对应处。这样可加大弹性体材料的注入，于是增大了在导体杆16和槽之间的粘结面积20，保证了从导体杆16到铁芯叠片组之间的足够的热过渡。良好的热过程又进一步补偿了由于增加气隙护板17引起的冷却截面的损失。
权利要求
1.一种固定线圈导体杆的方法，特别是用于电机高压线圈导体杆的固定，其中在电机的最好带气隙的铁芯叠片组的槽内，导体杆与一导电的聚合物共同粘结在槽中，其中未交联的聚合物注入导体杆上，填充了朝向槽口的导体杆的侧壁空隙，使导体杆固定到交联的聚合物上，其特征在于，所述聚合物是一种导电的弹性物质，这些弹性物质被定量地注入槽底上的铁芯叠片上，和/或导体杆侧面上和/或插片上，当压入导体杆时，弹性体被均匀分布，和/或插入插片时，和/或安装槽楔时，弹性体被均匀分布，于是在槽底面上或在与槽底面平行的平面上形成封闭的弹性材料层，并且该弹性材料层向槽侧壁上扩展。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在封闭注入的弹性材料层之前，采用针式配较器通过槽楔上的孔将弹性材料在压力下注入。
3.根据权利要求1或2的方法，特别是用于具有细长和高的叠片组的大功率电机，其特征在于，在铁芯叠片组之间的空气气隙具有气隙护板。
4.根据权利要求3的气隙护板，其特征在于，它是塑料制成的注塑件。
全文摘要
本文公开的方法能够持久和可靠地固定线圈的导体杆，同时不减少冷却截面积。该方法将一定剂量的导电弹性物质注入到铁芯叠片组的中间和导体杆的顶部和/或插片上。当下层导体杆(3)压入时，弹性材料(9)被挤向上方，当安装插片(7)时，弹性材料流向导体杆的中部。没有弹性材料溢出到叠片组(11)的铁芯槽(10)中，因此冷却截面积不会变窄。采用本发明方法，第一次能够以弹性的和无机械应力的方式将线圈粘接到铁芯叠片组中。主要优点是注入弹性体的同时不会减小铁芯槽或其截面积。
文档编号H02K3/32GK1152974SQ95194133
公开日1997年6月25日 申请日期1995年5月23日 优先权日1994年5月24日
发明者F·米勒, G·穆斯巴赫 申请人:埃林能源供给股份有限公司