專利名稱：具有導(dǎo)電外側(cè)和電絕緣內(nèi)側(cè)的帶結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種用于發(fā)電機(jī)的定子線圈，更具體地，涉及一種定子線圈的疊層帶結(jié)構(gòu)，該疊層帶結(jié)構(gòu)包括電絕緣內(nèi)層和導(dǎo)電外層。
背景技術(shù)：
高壓定子線圈被用于高壓發(fā)電機(jī)中。定子線圈可以形成為包括電導(dǎo)體條，該電導(dǎo)體條包括一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體。所述電導(dǎo)體各自由諸如銅的高導(dǎo)電材料形成。電導(dǎo)體被捆綁在一起形成導(dǎo)體條。在定子線圈的一種現(xiàn)有技術(shù)配置中，在電導(dǎo)體條上提供有內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)，該電導(dǎo)體條包括直接施加在導(dǎo)體條上的云母紙帶第一層，所述云母紙帶第一層可以被稱為 “上蓋”。上蓋施加在導(dǎo)體條上，使得導(dǎo)體條的第一端部露出且未被上蓋覆蓋。第二云母紙帶層圍繞導(dǎo)體條和上蓋邊緣搭疊。第二層施加在導(dǎo)體條上，使得導(dǎo)體條的第一端部露出且未被第二層覆蓋。將諸如薄銅條的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)施加在導(dǎo)體條、上蓋和第二層上。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的第一端與導(dǎo)體條的露出的第一端部接觸。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的中間部分與云母紙帶的第二層接觸。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的第二端不與導(dǎo)體條或云母紙帶的第二層接觸。導(dǎo)電帶層圍繞導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、上蓋及云母紙帶的第二層邊緣搭疊，但是不與導(dǎo)體條的露出的第一端部搭疊。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)將電勢(shì)從導(dǎo)體條傳送到導(dǎo)電帶層，使得導(dǎo)體條、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電帶層都處于相同電勢(shì)。根據(jù)此現(xiàn)有技術(shù)配置施加的上蓋、云母紙帶第二層、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電帶的總厚度可以從約0. 019英寸到約0. 023英寸。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于發(fā)電機(jī)的卷繞式定子線圈。所述卷繞式定子線圈包括電導(dǎo)體條、疊層帶結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。疊層帶結(jié)構(gòu)圍繞所述電導(dǎo)體條布置，并且包括鄰近所述導(dǎo)體條的絕緣的第一層以及與所述第一層粘合的導(dǎo)電的第二層。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括第一端部、中間部分和第二端部。所述第一端部與所述電導(dǎo)體條接觸。所述中間部分與所述導(dǎo)電的第二層接觸，并且不與所述電導(dǎo)體條接觸。絕緣層圍繞所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述疊層帶布置。所述第一層可包括云母紙層，所述云母紙層可以是玻璃背襯的。所述第二層可包括載有碳的聚酯氈。所述疊層帶結(jié)構(gòu)可具有小于約0. 015英寸的厚度。所述疊層帶結(jié)構(gòu)可以是邊緣搭疊的。所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可包括金屬條帶，并且可以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)帶條在所述疊層帶結(jié)構(gòu)上保持就位。所述電導(dǎo)體條可包括大體平直部分，并且所述疊層帶結(jié)構(gòu)圍繞所述電導(dǎo)體條的所述平直部分布置。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種將內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)施加于電導(dǎo)體條上的方法。圍繞所述電導(dǎo)體條卷繞疊層帶結(jié)構(gòu)。所述疊層帶結(jié)構(gòu)包括鄰近所述電導(dǎo)體條的絕緣的第一層和與該第一層粘合的導(dǎo)電的第二層。提供具有第一端部、中間部分和第二端部的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。所述第一端部與所述電導(dǎo)體條接觸。所述中間部分與所述導(dǎo)電的第二層接觸，并且不與所述電導(dǎo)體條接觸。卷繞疊層帶結(jié)構(gòu)可包括以小的重疊卷繞所述疊層帶結(jié)構(gòu)?？梢越?jīng)由一個(gè)或多個(gè)帶條將所述金屬條帶固定到所述疊層帶結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種適于圍繞電導(dǎo)體條布置的疊層帶結(jié)構(gòu)。所述疊層帶結(jié)構(gòu)包括絕緣的第一層以及與所述第一層粘合的導(dǎo)電的第二層。所述疊層帶結(jié)構(gòu)具有小于約0.015英寸的厚度。所述第二層可包括載有碳的聚酯氈，從而具有50歐姆/平方的電阻。


盡管申請(qǐng)文件中附有權(quán)利要求，而且在權(quán)利要求中具體指出而且清楚地要求保護(hù)了本發(fā)明，但相信，根據(jù)以下結(jié)合附圖所作的描述，本發(fā)明將會(huì)被更好地理解，附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示出了相同的元件，且其中
圖1是用于發(fā)電機(jī)芯體的定子的一部分的透視圖，且包括了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的卷繞式定子線圈的局部剖切視圖2是圖1所示卷繞式定子線圈的一部分的示意性橫截面視圖； 圖3是圖1所示卷繞式定子線圈的透視圖，其中，為清楚起見，去除了其絕緣層和外層；
以及
圖4是流程圖，示出了形成用于圖1定子線圈的內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)的示例性步驟。
具體實(shí)施例方式在以下對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中，將參考構(gòu)成本說明書一部分的附圖，以例示方式而非限制方式示出了可在其中實(shí)施本發(fā)明的具體優(yōu)選實(shí)施例。應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以利用其它實(shí)施例，而且對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改。參照?qǐng)D1，發(fā)電機(jī)中定子10的支撐體2的一部分被示出包括多個(gè)狹槽12，其中每個(gè)狹槽適于容納卷繞式定子線圈14 (圖1中僅示出一個(gè))。如從圖2和圖3可額外看出的， 卷繞式定子線圈14 一般包括電導(dǎo)體條16，該電導(dǎo)體條16可包括一個(gè)或多個(gè)捆綁在一起的電導(dǎo)體。電導(dǎo)體條16包括大體平直的部分16a，見圖1和3。電導(dǎo)體條16還可包括與平直部分16a的第一端部30相鄰的第一末端彎曲部(未示出)，以及與平直部分16a的第二端部 32相鄰的第二末端彎曲部(未示出)。電導(dǎo)體條16的末端彎曲部可以與第二導(dǎo)體條(未示出)的末端彎曲部電連接，以形成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(未示出)的完整定子線圈。卷繞式定子線圈14還包括提供在電導(dǎo)體條16的平直部分16a上的內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17。電暈保護(hù)系統(tǒng)17可包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例并在下面進(jìn)一步描述的疊層帶結(jié)構(gòu)18 和可包括如銅條的薄金屬的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20。卷繞式定子線圈14還可包括在內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17上的介電絕緣層22，也被稱作地壁(groimdwall)，該地壁一般可包括也被設(shè)置在電導(dǎo)體條16的末端彎曲部上的玻璃背襯樹脂浸漬云母紙帶。卷繞式定子線圈14還可包括在介電絕緣層22上的導(dǎo)電或部分導(dǎo)電外層24，該外層M可以是碳化硅填充清漆處理玻璃織物 (silicon carbide filled varnish treated glass fabric)。注意，￠1 1 中為i青MfeJiL 已截?cái)嘟^緣層22和導(dǎo)電外層24，并且優(yōu)選將絕緣層22和導(dǎo)電外層M布置在導(dǎo)體條16的整個(gè)平直部分16a周圍。此外，為清楚起見，從圖3中去除絕緣層22和導(dǎo)電外層M。此外， 圖1和3中的電導(dǎo)體條16的尺寸是為了說明目而示出的并且可以與所示尺寸不同。參照?qǐng)D1和2，疊層帶結(jié)構(gòu)18包括鄰近電導(dǎo)體條16的平直部分16a的絕緣的第一層18A，即限定疊層帶結(jié)構(gòu)18的內(nèi)側(cè)。疊層帶結(jié)構(gòu)18還包括與第一層18A粘合的導(dǎo)電的第二層18B，即限定帶結(jié)構(gòu)18的與所述內(nèi)側(cè)相反的外側(cè)。在優(yōu)選實(shí)施例中，疊層帶結(jié)構(gòu)18 的厚度T1 (見圖2)小于約0. 05英寸，優(yōu)選地，在約0. 009英寸和0. 015英寸之間，并且，最優(yōu)選地為約0. 009英寸。根據(jù)最優(yōu)選的實(shí)施例，絕緣的第一層18A的厚度可以為約0. 005 英寸，并且根據(jù)最優(yōu)選的實(shí)施例，導(dǎo)電的第二層18B的厚度為約0. 004英寸。絕緣的第一層 18A優(yōu)選包括玻璃背襯云母紙層，諸如80克/米的正方形帶，并且可包括用于使導(dǎo)電的第二層18B與絕緣的第一層18A粘合的粘合樹脂。該粘合樹脂可包括熱固性、低粘度的液體樹月旨，該液體樹脂包括基于環(huán)氧樹脂的材料或基于聚酯的材料，比如通常用于電絕緣應(yīng)用的材料。例如，粘合樹脂可包括苯乙烯化環(huán)氧樹脂(styrenated epoxy).進(jìn)一步地，如本文將詳細(xì)討論的，絕緣的第一層18A可包括在粘合樹脂中的催化劑，諸如環(huán)烷酸鋅。所示實(shí)施例中的導(dǎo)電的第二層18B包括載有一定量導(dǎo)電碳的聚酯氈，從而使導(dǎo)電的第二層18B達(dá)到約50歐姆/平方的電阻，但是也可包括其它合適的導(dǎo)電層。如上所示，導(dǎo)電第一層18A限定疊層帶結(jié)構(gòu)18的內(nèi)側(cè)并且與電導(dǎo)體條16的平直部分16a相鄰且直接接觸。因此，限定帶結(jié)構(gòu)18的相反外側(cè)的導(dǎo)電的第二層18B完全不與電導(dǎo)體條16接觸。避免電導(dǎo)體條16和導(dǎo)電的第二層18B接觸是可取的，因?yàn)樗鼈冎g的接觸會(huì)在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20中導(dǎo)致過電流，這會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)性能下降和/或損壞卷繞式定子線圈 14。如圖1和3所示，疊層帶結(jié)構(gòu)18圍繞電導(dǎo)體條16的平直部分16a邊緣搭疊。疊層帶結(jié)構(gòu)18可以邊緣搭疊為其相鄰卷層之間僅有小的重疊。相鄰卷層之間的所述小的重疊足以防止在相鄰卷層之間形成間隙。例如，疊層帶結(jié)構(gòu)18可具有約1-1. 2英寸的寬度， 并且一個(gè)卷層的邊緣可以與相鄰卷層的5-10%重疊。盡管在所示實(shí)施例中電導(dǎo)體條16的平直部分16a的大部分卷繞有疊層帶結(jié)構(gòu)18， 但是露出電導(dǎo)體條16的平直部分16a的第一端部30，即，疊層帶結(jié)構(gòu)18未卷繞電導(dǎo)體條 16的平直部分16a的第一端部30。因此，如下面將要討論的，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20可以與第一端部 30接觸。電導(dǎo)體條16的平直部分16a的第二端部32 (見圖3)卷繞有疊層帶結(jié)構(gòu)18。如上所示可包括薄銅條的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20具有布置在電導(dǎo)體條16的平直部分16a上的第一端部36和布置在疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B上的中間部分38。如圖1和3 所示，可以使用一個(gè)或多個(gè)帶條34，諸如，NOMEX膠帶條(Ν0ΜΕΧ是杜邦公司(Ε. I. Du Pont De Nemours and Company)的注冊(cè)商標(biāo))，將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20固定到疊層帶結(jié)構(gòu)18。參照?qǐng)D3，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第一端部36與電導(dǎo)體條16的平直部分16a露出的第一端部30接觸。通過將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)焊接或直接連接到電導(dǎo)體條16，可以確保電導(dǎo)體條16的平直部分16a的露出的第一端部30與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第一端部30之間的接觸。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的中間部分38與疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B接觸，但是不與
6電導(dǎo)體條16接觸。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第二端部40與疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B接觸，但是不與電導(dǎo)體條16接觸。在所示實(shí)施例中，電導(dǎo)體條16的平直部分16a的第二端部32比導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第二端部40沿軸向多延伸約2英寸。可選地，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第二端部40可包括電絕緣體(未示出)，用于在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第二端部40與電導(dǎo)體條16接觸時(shí)電絕緣導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第二端部40。由于導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的第一端部36與電導(dǎo)體條16的平直部分16a的露出的第一端部30接觸，因此電導(dǎo)體條16的電勢(shì)(即電壓)傳遞到導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20。此外，由于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20 的中間部分38與疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B的大多數(shù)卷層接觸，因此導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20 將導(dǎo)電的第二層18B的每個(gè)卷層連接在一起，由此確保低電阻的內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)。此外， 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20將電導(dǎo)體條16的電勢(shì)傳遞到疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B，從而使得電勢(shì)均勻地分布到疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B的卷層上。這里描述的疊層帶結(jié)構(gòu)18可以用于防止電導(dǎo)體條16與導(dǎo)體結(jié)構(gòu)20的中間部分 38和第二端部40接觸，但仍允許導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的第一端部38與電導(dǎo)體條16的平直部分16a 的第一端部30接觸。這是有益的，因?yàn)槌穗妼?dǎo)體條16和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20各自的第一端部 30、38之間的接觸之外，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20和電導(dǎo)體條16在導(dǎo)體條16的第二位置處接觸會(huì)產(chǎn)生使電流通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20流回導(dǎo)體條16的路徑。如果允許電流通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20流回導(dǎo)體條16，則電流會(huì)燒斷/短路導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20，這會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20被損壞。然而，由于電導(dǎo)體條16和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20之間只存在一個(gè)接觸點(diǎn)，因此不存在通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20返回導(dǎo)體條16 的電流路徑，即從與電導(dǎo)體條16接觸的一個(gè)接觸點(diǎn)到與電導(dǎo)體條16接觸的另一個(gè)接觸點(diǎn)。 因此，流過電導(dǎo)體條16的任意電流都不會(huì)通過導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20流回導(dǎo)體條16，這降低了損壞導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的危險(xiǎn)。注意，即使在疊層帶結(jié)構(gòu)18被撕開或裂開的情況中，在導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20和電導(dǎo)體條16 之間使用疊層帶結(jié)構(gòu)18也足以防止電導(dǎo)體條16和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20之間的接觸，除了它們各自的第一端部30、38。這是因?yàn)榀B層帶結(jié)構(gòu)18足夠厚，即，在多數(shù)優(yōu)選實(shí)施例中約0. 009英寸，這使得即使疊層帶結(jié)構(gòu)18被撕開或裂開，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20也不會(huì)穿過被撕開的洞/裂縫進(jìn)而與電導(dǎo)體條16接觸。參照?qǐng)D1和2，介電絕緣層22可包括一個(gè)或多個(gè)卷繞式高壓絕緣層，每個(gè)層包括玻璃背襯樹脂浸漬云母紙帶，其中，所述樹脂可包括MICALASTIC或THERMALASTIC (MICALASTIC 是西門子股份公司(Siemens Aktiengesellschaft Corporation)的注冊(cè)商標(biāo)，THERMALASTIC是西門子能源有限公司(Siemens Energy he.)的注冊(cè)商標(biāo))。這種玻璃背襯樹脂浸漬云母紙帶的一個(gè)例子包括可從Isovalta AG購得的產(chǎn)品名稱為Poroband 0410的一種云母紙帶。所述一個(gè)或多個(gè)絕緣層22可以在疊層帶結(jié)構(gòu)18和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20上邊緣搭疊，并且可以沿電導(dǎo)體條16的整個(gè)平直部分16a或平直部分16a的主要部分延伸。 進(jìn)一步地，可以圍繞電導(dǎo)體條16的最后一匝布置絕緣層22。如上所述，為清楚起見，已截?cái)嗔藞D1所示的介電絕緣層22。導(dǎo)電外層M的例子包括碳化硅填充清漆處理玻璃織物，其中一種可從Isovalta AG購得，產(chǎn)品名稱為Contafel。導(dǎo)電外層M可以在介電絕緣層22上直接邊緣搭疊。通過下面將要描述的浸漬粘合樹脂將導(dǎo)電外層M大體固定到定子槽12的壁上?？梢試@電導(dǎo)體條16的整個(gè)平直部分16a或平直部分16a的主要部分布置導(dǎo)電外層M，但是通常不布置在電導(dǎo)體條的最后一匝上。如上所述，為清楚起見，已截?cái)鄨D1所示的導(dǎo)電外層24。參照?qǐng)D4，示出示例性方法100，用于將內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17施加于電導(dǎo)體條上， 諸如上述電導(dǎo)體條16。內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17用于最小化內(nèi)部線圈局部放電活躍度。在步驟102，圍繞電導(dǎo)體條16的平直部分16a卷繞疊層帶結(jié)構(gòu)，諸如上述疊層帶結(jié)構(gòu)18。疊層帶結(jié)構(gòu)18包括與電導(dǎo)體條16的平直部分16a相鄰的絕緣的第一層18A和粘合到第一層18A的導(dǎo)電的第二層。如上所示，疊層帶結(jié)構(gòu)18可具有小于約0. 015英寸的厚度，并且可以以小的重疊卷繞電導(dǎo)體條16。此外，電導(dǎo)體條16的平直部分16a的第一端部 30可以不卷繞疊層帶結(jié)構(gòu)18，即可以露出電導(dǎo)體條16的平直部分16a的第一端部30。在步驟104，提供導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，諸如上述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20。如上所討論的，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20包括第一端部36、中間部分38和第二端部40。第一端部36與電導(dǎo)體條16的平直部分16a 接觸，即與電導(dǎo)體條16的平直部分16a的露出的第一端部30接觸，并且可以將第一端部36 焊接或固定到導(dǎo)體條16。中間部分38與疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B接觸，但是不與電導(dǎo)體條16接觸。第二端部40與疊層帶結(jié)構(gòu)18的導(dǎo)電的第二層18B，但是不與電導(dǎo)體條16接觸。在步驟106，將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20固定到疊層帶結(jié)構(gòu)18，諸如通過一個(gè)或多個(gè)帶條34。在步驟108，圍繞電導(dǎo)體條16的平直部分16a和內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17卷繞絕緣層，諸如上述介電絕緣層22，所述內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17包括疊層帶結(jié)構(gòu)18和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20。 絕緣層22可以在相鄰卷層之間以小的重疊邊緣重疊，并且還可以施加于電導(dǎo)體條16的最
后一匝上。在步驟110，圍繞絕緣層22的部分卷繞(即圍繞電導(dǎo)體條16的平直部分16a卷繞) 導(dǎo)電或部分導(dǎo)電層，諸如上述外層對(duì)。在步驟110圍繞絕緣層22的部分卷繞外層M之后，隨后的步驟可以準(zhǔn)備在發(fā)電機(jī)中使用卷繞式定子線圈14。例如，可以對(duì)卷繞式定子線圈中的一個(gè)進(jìn)行真空壓力浸漬 (VPI) 禾呈，1^ 禾爾力胃single vacuum pressure impregnation, SVPI) 過程，其包含將諸如環(huán)氧樹脂的粘合樹脂浸漬穿過單個(gè)卷繞定子線圈14的材料?；蛘?，可以結(jié)合多個(gè)卷繞式定子線圈14以形成完整線圈結(jié)構(gòu)，在此情形中，可以對(duì)完成線圈結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體真空壓力浸漬(GVPI)過程，其包含將諸如歡迎樹脂的粘合樹脂浸漬穿過所述完整線圈結(jié)構(gòu)的材料?？梢宰⒁獾?，如果使用VPI過程將粘合樹脂浸漬穿過單個(gè)卷繞定子線圈14 的材料，則可以向浸漬穿過單個(gè)卷繞定子線圈14材料的粘合樹脂中混合諸如環(huán)烷酸鋅的催化劑。催化劑促進(jìn)在卷繞定子線圈14各層中浸漬的粘合樹脂的適當(dāng)固化。或者，如果使 GVPI過程將粘合樹脂浸漬穿過完整卷繞線圈結(jié)構(gòu)的材料，則疊層帶結(jié)構(gòu)18的絕緣的第一層18A和絕緣層22中的至少一個(gè)包括催化劑，在這種情況中，粘合樹脂不需要包括催化劑。接下來的步驟可包括固化卷繞式定子線圈14的層，以及將卷繞式定子線圈14卷繞然后固定到定子槽中，諸如上述狹槽12。可以注意到，可以在將卷繞式定子線圈14插入定子槽12之前執(zhí)行浸漬和固化過程，或者可以在浸漬和固化過程之前將卷繞式定子線圈 14插入定子槽12?？梢杂门c現(xiàn)有技術(shù)的電暈保護(hù)系統(tǒng)相比更少的步驟和更少的材料施加本文描述的內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17，其可包括上蓋層、云母紙帶的卷繞層、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和單獨(dú)的導(dǎo)電層。 具體地，通過單次通過自動(dòng)上帶機(jī)(未示出)、隨后例如利用帶條34將導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20固定到疊層帶結(jié)構(gòu)18上，可以施加本文描述的包括疊層帶結(jié)構(gòu)18和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)20的電暈保護(hù)系統(tǒng)。 這相比現(xiàn)有施加過程是有益的，現(xiàn)有技術(shù)的施加過程需要四個(gè)單獨(dú)步驟，即施加上蓋、施加云母紙帶的卷繞層、施加導(dǎo)電結(jié)構(gòu)以及施加單獨(dú)的導(dǎo)電層。進(jìn)一步地，本文描述的電暈保護(hù)系統(tǒng)17的總厚度T2 (見圖2)小于約0. 015英寸， 這顯著小于上述現(xiàn)有技術(shù)的電暈保護(hù)系統(tǒng)的厚度，其具有約0. 019-0. 023英寸的厚度。本發(fā)明的電暈保護(hù)系統(tǒng)的厚度降低使得在形成卷繞式定子線圈14時(shí)可以使用介電絕緣層22 (地壁)的額外卷層。介電絕緣層22的額外卷層增加了介電絕緣層22的長度，這可以提高發(fā)電機(jī)效率。此外，電暈保護(hù)系統(tǒng)的厚度T2的減小可以改善粘合樹脂的浸漬。具體地，已發(fā)現(xiàn)由于現(xiàn)有技術(shù)電暈保護(hù)系統(tǒng)的上蓋、云母紙帶卷繞層和單獨(dú)導(dǎo)體層的厚度，粘合樹脂難以浸漬穿過這些層。這與本發(fā)明的內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17相反，內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)17包括更少的層并且更薄，因此粘合樹脂更容易穿過它?？梢宰⒁獾?，樹脂浸漬穿過導(dǎo)電外層和絕緣層 (地壁)不像樹脂浸漬穿過位于更靠近電導(dǎo)體條處的內(nèi)部電暈保護(hù)層那樣難。由于本文描述的電暈保護(hù)系統(tǒng)17與現(xiàn)有技術(shù)的電暈保護(hù)系統(tǒng)相比更薄并具有更少層，因此粘合樹脂可以更容易地浸漬穿過電暈保護(hù)系統(tǒng)17的層到達(dá)電導(dǎo)體條16。因此，可以改善粘合樹脂浸漬穿過本文描述的卷繞式定子線圈14的層。盡管已經(jīng)闡明和描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯然的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種其它變型和改進(jìn)。因此，所附的權(quán)利要求意在涵蓋在本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這種變型和改進(jìn)。
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權(quán)利要求
1.一種用于發(fā)電機(jī)的卷繞式定子線圈，包括 電導(dǎo)體條；圍繞所述電導(dǎo)體條布置的疊層帶結(jié)構(gòu)，該疊層帶結(jié)構(gòu)包括 鄰近所述導(dǎo)體條的絕緣的第一層；以及與所述第一層粘合的導(dǎo)電的第二層； 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)具有第一端部、中間部分和第二端部，所述第一端部與所述電導(dǎo)體條接觸，所述中間部分與所述導(dǎo)電的第二層接觸，并且所述第二端部不與所述電導(dǎo)體條接觸；以及圍繞所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述疊層帶布置的絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式定子線圈，其中，所述第一層包括云母紙層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的卷繞式定子線圈，其中，所述云母紙層是玻璃背襯的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的卷繞式定子線圈，其中，所述第二層包括載有碳的聚酯氈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式定子線圈，其中，所述疊層帶結(jié)構(gòu)具有小于約0.015 英寸的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式定子線圈，其中，所述疊層帶結(jié)構(gòu)是邊緣搭疊的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式定子線圈，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括金屬條帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式定子線圈，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)帶條在所述疊層帶結(jié)構(gòu)上保持就位。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卷繞式定子線圈，其中，所述電導(dǎo)體條包括大體平直部分， 并且所述疊層帶結(jié)構(gòu)圍繞所述電導(dǎo)體條的所述平直部分布置。
10.一種將內(nèi)部電暈保護(hù)系統(tǒng)施加于電導(dǎo)體條上的方法，包括圍繞所述電導(dǎo)體條卷繞疊層帶結(jié)構(gòu)，所述疊層帶結(jié)構(gòu)包括鄰近所述電導(dǎo)體條的絕緣的第一層和與該第一層粘合的導(dǎo)電的第二層；以及提供具有第一端部、中間部分和第二端部的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述第一端部與所述電導(dǎo)體條接觸，所述中間部分與所述導(dǎo)電的第二層接觸，并且所述第二端部不與所述電導(dǎo)體條接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述卷繞疊層帶結(jié)構(gòu)包括以小的重疊卷繞所述疊層帶結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述疊層帶結(jié)構(gòu)具有小于約0.015英寸的厚度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括金屬條帶。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)帶條將所述金屬條帶固定到所述疊層帶結(jié)構(gòu)。
15.一種適于圍繞電導(dǎo)體條布置的疊層帶結(jié)構(gòu)，所述疊層帶結(jié)構(gòu)包括 絕緣的第一層；以及與所述第一層粘合的導(dǎo)電的第二層，其中，所述疊層帶結(jié)構(gòu)具有小于約0. 015英寸的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的疊層帶結(jié)構(gòu)，其中，所述第一層包括云母紙層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的疊層帶結(jié)構(gòu)，其中，所述云母紙層是玻璃背襯的。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的疊層帶結(jié)構(gòu)，其中，所述第二層包括載有碳的聚酯氈，從而具有50歐姆/平方的電阻。
全文摘要
一種用于發(fā)電機(jī)的卷繞式定子線圈。所述卷繞式定子線圈包括電導(dǎo)體條、疊層帶結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。疊層帶結(jié)構(gòu)圍繞所述電導(dǎo)體條布置，并且包括鄰近所述導(dǎo)體條的絕緣的第一層以及與所述第一層粘合的導(dǎo)電的第二層。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包括第一端部、中間部分和第二端部。所述第一端部與所述電導(dǎo)體條接觸。所述中間部分與所述導(dǎo)電的第二層接觸，并且不與所述電導(dǎo)體條接觸。絕緣層圍繞所述導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和所述疊層帶布置。
文檔編號(hào)H02K3/40GK102484406SQ201080041449
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月16日
發(fā)明者T. 埃默里 F. 申請(qǐng)人:西門子能源公司