專利名稱：電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)，更具體地涉及電機(jī)轉(zhuǎn)子中的裝置。
背景技術(shù)：
在電機(jī)中，繞組經(jīng)常布置在位于定子內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子外表面的槽中。槽中繞組由位 于定子或轉(zhuǎn)子的槽中的線圈形成。線圈由多個(gè)導(dǎo)線層組成。線圈側(cè)部通過位于槽端部的線 圈端部而連接在一起。電機(jī)轉(zhuǎn)子的線圈端部需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)來對(duì)抗在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的徑向力。這種加強(qiáng) 通常是通過將玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維或碳纖維帶或鋼線纏繞到線圈端部來形成。在纏 繞的時(shí)候，轉(zhuǎn)子繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，且纖維通過加熱臺(tái)和導(dǎo)向滾輪從供料線圈纏繞到線圈 末端周圍。支撐圓柱體安裝在線圈端部的內(nèi)部，從而產(chǎn)生纏繞加強(qiáng)捆扎時(shí)的預(yù)張力。邊緣 條帶(edge tape)在進(jìn)行纏繞前安裝，這樣纏繞的帶不會(huì)散開。邊緣條帶常通過將玻璃纖 維硬環(huán)進(jìn)行樹脂化來形成。通過纏繞的加強(qiáng)在專利US6，029，338中公開。通過纏繞的加強(qiáng)是費(fèi)時(shí)的。在加強(qiáng)處理中的熔煉、加熱或者鍍錫也耗費(fèi)制造工時(shí)。 由于復(fù)雜性，通過纏繞的加強(qiáng)還在質(zhì)量上具有變化敏感性。CN200610142225. 6公開了利用實(shí)捆綁帶對(duì)線圈端部的加強(qiáng)。轉(zhuǎn)子線圈端部加強(qiáng)的耐用性在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)子線圈端部質(zhì)量或者直徑大的情況下 受到真正考驗(yàn)。例如，風(fēng)力發(fā)電機(jī)要求的旋轉(zhuǎn)速度范圍大。陣風(fēng)風(fēng)速可能會(huì)快速增大，這種 情況下施加在捆扎上的力快速增長到三倍。當(dāng)負(fù)載脫離電網(wǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度會(huì)快速增 加到額定轉(zhuǎn)速的1.75至2倍。在利用纏繞的加強(qiáng)中，對(duì)高速度的耐用性不良。纏繞材料屬性是此中原因之一。存在對(duì)于一種較不耗費(fèi)勞力且易于安裝的耐用端部線圈加強(qiáng)的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是創(chuàng)造一種加強(qiáng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的線圈端部的裝置，其較不消耗勞力 且易于安裝。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，本實(shí)用新型通過本實(shí)用新型中指定的特征來表征。本實(shí)用 新型的一些其他優(yōu)選實(shí)施例還具有在本實(shí)用新型中指定的其他特征。在本實(shí)用新型的裝置中，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，且至少包含轉(zhuǎn)子體和線圈， 該線圈突出為線圈端部。捆綁帶裝配于轉(zhuǎn)子線圈端部的外表面外部的突出梁上。捆綁帶在 內(nèi)表面上是錐形的。捆綁帶包含內(nèi)表面、外表面和兩個(gè)端面表面。沿轉(zhuǎn)子的軸線方向，捆綁 帶的第一邊緣朝向轉(zhuǎn)子體，且捆綁帶的第二邊緣遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體。捆綁帶由導(dǎo)電材料制成，且捆 綁帶的內(nèi)表面至少部分地用絕緣層涂覆。捆綁帶是圓環(huán)形狀，且是通過使之滑動(dòng)而安裝在轉(zhuǎn)子線圈端部的外表面之上。在 轉(zhuǎn)子中，捆綁帶沿徑向方向位于線圈端部之上。捆綁帶傳送徑向力，例如，轉(zhuǎn)子通過突出梁 旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力。當(dāng)捆綁帶是由導(dǎo)電材料制成且線圈端部被焊接在一起時(shí)，線圈端部必需手動(dòng)地絕緣。通過添加絕緣層到捆綁帶，來減少手動(dòng)絕緣作業(yè)。絕緣層增加線圈端部中各相之間的 爬電距離。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，絕緣層的厚度為0. 4mm至6mm。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，捆綁帶的內(nèi)表面用厚度為0. 4mm至0. 6mm的絕緣
層涂覆。在本實(shí)用新型的再一實(shí)施例中，絕緣層在捆綁帶的內(nèi)表面上的厚度從捆綁帶的第 一邊緣到第二邊緣增大。于是較厚的絕緣層靠近線圈端部的最外部。在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，捆綁帶的第一邊緣的端面和第二邊緣的端面至少 其一用絕緣層涂覆。在第一邊緣的端面中，絕緣層的厚度為0. 4mm至0. 6mm。在第二邊緣的 端面中，絕緣層的厚度為4mm至6mm。在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，捆綁帶的外表面用絕緣層涂覆以及絕緣層的厚度 為0. 4mm至0. 6mm。絕緣涂層防止在電機(jī)操作期間碳纖維從外表面剝離。例如，絕緣層由玻璃纖維或者樹脂制成。在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，捆綁帶的厚度從捆綁帶的第一邊緣向第二邊緣基 本恒定地增大。捆綁帶的最大厚度位于最窄部分，且捆綁帶因而在最重要端部(即，在轉(zhuǎn)子 線圈端部的最外點(diǎn))是最牢固的。捆綁帶的優(yōu)選錐形比率為1 40至1 50。在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，支撐部分附連到捆綁帶的第二邊緣。支撐部分沿 轉(zhuǎn)子的徑向方向向內(nèi)突出。支撐部分在安裝捆綁帶時(shí)用作止動(dòng)構(gòu)件。這利于沿軸線方向精 確地定位捆綁帶。止動(dòng)構(gòu)件還局部地增加捆綁帶的厚度且為捆綁帶提供附加強(qiáng)度。在本實(shí)用新型的又一實(shí)施例中，突出梁為長槽楔。該槽楔至少沿著線圈端部的絕 緣部分，從轉(zhuǎn)子體突出，使得在安裝期間絕緣不受損以及捆綁保持就位。在安裝捆綁期間， 槽楔作為滑動(dòng)表面并保護(hù)線圈端部絕緣。槽楔可由玻璃纖維制成，例如，具有需要的耐用 性、足夠的滑動(dòng)表面質(zhì)量以及所需的耐溫性能的玻璃纖維。如果捆綁是由導(dǎo)電材料形成，則 槽楔也可以作為絕緣元件。捆綁帶是自緊式的，S卩，捆綁并不需要獨(dú)立地固定就位，盡管該結(jié)構(gòu)不排斥使用軸 向固定。捆綁帶通過張力裝配在突出梁上。摩擦力和錐形形狀將捆綁帶保持就位。在例如 真空壓力浸漬的浸漬期間，一些樹脂將進(jìn)入捆綁帶和突出梁之間并用作膠劑。本實(shí)用新型的線圈端部加強(qiáng)裝置耐用且易于制作。本實(shí)用新型使得轉(zhuǎn)子制造更快 速，因?yàn)槭謩?dòng)絕緣作業(yè)減少。對(duì)由金屬纖維或者碳纖維制成的捆綁帶例如分別進(jìn)行預(yù)制。根據(jù)尺寸精密制造的 捆綁帶使得，與纏繞到線圈端部的方案相比，能夠以更好的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)耐用性而言關(guān)鍵的 捆綁的質(zhì)量控制。捆綁帶可以在安裝之前用不同手段檢查，例如利用超聲波檢查，因而改進(jìn) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的質(zhì)量和可靠性。本實(shí)用新型的方案允許捆綁帶根據(jù)應(yīng)用由若干材料制成。本實(shí)用新型的裝置非常適于例如風(fēng)力發(fā)電機(jī)。在飛逸情況下應(yīng)變加載在轉(zhuǎn)子上， 而根據(jù)本實(shí)用新型的方案可以顯著地減少在超速情況下集中在轉(zhuǎn)子上的損壞危險(xiǎn)。

下面，將通過參照附圖借助某些實(shí)施例，更詳細(xì)描述本實(shí)用新型，其中圖1圖示具有捆綁帶的轉(zhuǎn)子的截面；圖2a)-圖2b)示出圖1的捆綁帶的截面；圖3示出另一捆綁帶的截面；圖4示出再一捆綁帶的截面；圖5示出又一捆綁帶的截面；圖6示出再一捆綁帶的截面；圖7示出具有支撐部分的捆綁帶。
具體實(shí)施方式
圖1示出用以加強(qiáng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的線圈端部的裝置。電機(jī)為例如繞線轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn) 子1在軸12上繞其旋轉(zhuǎn)軸線r旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子1至少包含轉(zhuǎn)子體2和線圈3。線圈3在轉(zhuǎn)子1 的端部突出為線圈端部4。捆綁帶5裝配在突出梁6上，該突出梁基本上沿軸線方向a從轉(zhuǎn) 子體2突出。捆綁帶5是通過使其滑動(dòng)而安裝于由轉(zhuǎn)子線圈端部4形成的外環(huán)表面7外部 的突出梁上。突出梁6作為滑動(dòng)表面。捆綁帶5沿著突出梁6的外表面平滑地移動(dòng)，同時(shí) 保持與該外表面接觸。捆綁帶5包含內(nèi)表面10、外表面16和兩個(gè)端面表面17a_17b。在轉(zhuǎn)子5的軸線方向a上，捆綁帶5的第一邊緣8朝向轉(zhuǎn)子1，而捆綁帶5的第二 邊緣9遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子1。捆綁帶5在內(nèi)表面10上是錐形的。圖2示出圖1的捆綁帶5。捆綁帶5由導(dǎo)電材料制成，且捆綁帶的內(nèi)表面10至少 部分地用絕緣層18a涂覆。絕緣層18a的厚度sa為0. 4mm至6mm。捆綁帶5的內(nèi)表面10的直徑d從捆綁帶5的第一邊緣8向第二邊緣9基本恒定 地減小。軟材料11在突出梁6和轉(zhuǎn)子線圈端部4之間裝配于由線圈端部4形成的基本上 圓柱形外表面7上。在圖1中，突出梁6是附加長度的槽楔，其沿軸線方向從轉(zhuǎn)子體2持續(xù)延伸。在轉(zhuǎn) 子1旋轉(zhuǎn)時(shí)，槽楔將線圈3保持就位。捆綁帶5按壓槽楔和線圈端部4，使得它們朝軸12向內(nèi)輕微彎曲。定中 (centralization)是使用定中環(huán)13從轉(zhuǎn)子線圈端部4的內(nèi)部進(jìn)行的。定中環(huán)13對(duì)線圈端 部4和軸12進(jìn)行定中，且線圈端部4被壓抵定中環(huán)13。軟構(gòu)件14裝配在定中環(huán)13和線圈 端部4之間，以在捆綁帶5安裝期間防止損傷線圈端部絕緣。在圖3中，捆綁帶5的整個(gè)內(nèi)表面10用絕緣層18a涂覆，該絕緣層的厚度sa為 0. 4mm 至 0. 6mm。圖4示出具有內(nèi)表面10用絕緣層18a涂覆的捆綁帶5。絕緣層18a在內(nèi)表面10 上的厚度sa從捆綁帶5的第一邊緣8到第二邊緣增大。圖5示出在內(nèi)表面10上以及在端面17a_17b上具有絕緣層18a-18c的捆綁帶5。 內(nèi)表面10至少部分地用絕緣層18a涂覆。第一邊緣8的端面17a用絕緣層18c涂覆。絕 緣層18c在端面17a中的厚度sc為0. 4mm至0. 6mm。第二邊緣9的端面17b用絕緣層18b涂覆。絕緣層18b在端面17b中的厚度sb為 4mm 至 6mm。圖6示出在捆綁帶5的內(nèi)表面10上以及在外表面16上具有絕緣層18a、18c的捆 綁帶5。絕緣層18c在外表面16上的厚度sd為0. 4mm至0. 6mm。圖7示出具有支撐部分的捆綁帶的截面。支撐部分15附連到捆綁帶5的第二邊 緣9。支撐部分15沿徑向方向R向內(nèi)突出。支撐部分15用絕緣層18a涂覆。支撐部分15在安裝捆綁帶5時(shí)用作止動(dòng)構(gòu)件。捆綁帶5在突出梁6之上滑動(dòng)，直 到突出梁的端部與支撐部分15接觸。這有助于沿軸線方向a將捆綁帶5定位到期望位置。在圖中，捆綁帶5的厚度s從捆綁帶5的第一邊緣8向第二邊緣9基本上恒定地 增大。圖中的捆綁帶被繪制為是實(shí)的。然而，捆綁帶可包含一個(gè)或多個(gè)氣孔。盡管上文描述作為發(fā)電機(jī)操作的電機(jī)，但本實(shí)用新型類似地可用于電動(dòng)機(jī)。本實(shí) 用新型還可以作用在不同的電機(jī)類型和轉(zhuǎn)子解決方案中，例如，直流電機(jī)和繞線轉(zhuǎn)子。在上文中，借助特定實(shí)施例描述本實(shí)用新型。然而，該描述不應(yīng)被認(rèn)為是限制本專 利的保護(hù)范圍；本實(shí)用新型的實(shí)施例可以在隨后權(quán)利要求書的范圍內(nèi)變化。零部件清單1轉(zhuǎn)子；2轉(zhuǎn)子體；3線圈；4線圈端部；5捆綁帶；6突出梁；7線圈端 部的外表面；8第一邊緣；9第二邊緣；10內(nèi)表面；11軟材料；12軸；13定中環(huán)；14軟構(gòu)件； 15支撐部分；16外表面周緣；17a-17b端面；18a_18d色緣層$軸線方向；d直徑；R徑向方 向；r旋轉(zhuǎn)軸線；s，sa-d厚度。
權(quán)利要求一種電機(jī)轉(zhuǎn)子(1)中的裝置，該電機(jī)轉(zhuǎn)子繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)且至少包含轉(zhuǎn)子體(2)和線圈(3)，該線圈突出為線圈端部(4)，以及捆綁帶(5)裝配于轉(zhuǎn)子線圈端部(7)的外表面外部的突出梁(6)上，且該捆綁帶(5)包含內(nèi)表面(10)、外表面(16)和兩個(gè)端面表面(17a 17b)，且該捆綁帶(5)在該內(nèi)表面(10)上是錐形的，以及在該轉(zhuǎn)子(1)的軸線方向(a)上，該捆綁帶(5)的第一邊緣(8)朝向該轉(zhuǎn)子體(2)且該捆綁帶(5)的第二邊緣(9)遠(yuǎn)離該轉(zhuǎn)子體(2)，其特征在于，該捆綁帶(5)由導(dǎo)電材料制成，且該捆綁帶的內(nèi)表面(10)至少部分地用絕緣層(18a 18d)涂覆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該絕緣層(18a-18d)的厚度(sa_d)為0.4mm至 6mm ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該捆綁帶的內(nèi)表面(10)用厚度為0.4mm至 0.6mm的該絕緣層(18a-18d)涂覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該絕緣層(18a-18d)在該捆綁帶(5)的內(nèi)表面 (10)上的厚度(sa_d)從該捆綁帶的第一邊緣(8)到第二邊緣(9)是增大的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該第一邊緣(8)的端面(17a)和該第二邊緣 (9)的端面(17b)至少其一用該絕緣層(18a-18d)涂覆。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，在該第一邊緣(8)的端面(17a)中，該絕緣層 (18a-d)的厚度為 0. 4mm 至 0. 6mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，在該第二邊緣(9)的端面(17b)中，該絕緣層 (18a-18d)的厚度為4mm至6讓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該捆綁帶(5)的外表面(16)用該絕緣層 (18a-18d)涂覆，以及該絕緣層的厚度(sa_d)為0. 4mm至0. 6mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)的裝置，其特征在于，該絕緣層(18a-18d)由玻璃纖維 或樹脂制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該捆綁帶(5)的厚度(S)從該捆綁帶(5)的 第一邊緣(8)向第二邊緣(9)恒定地增大。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，支撐部分(15)附連到該捆綁帶(9)的第二邊 緣，該支撐部分(15)沿徑向方向(R)向內(nèi)突出，以及該支撐部分用該絕緣層(18a-18d)涂覆。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該突出梁(6)為槽楔。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，該電機(jī)為繞線轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)或者繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子中的裝置，其中，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞其旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)且至少包含轉(zhuǎn)子體和線圈，該線圈突出為線圈端部。捆綁帶裝配于轉(zhuǎn)子線圈端部的外表面外部的突出梁上。捆綁帶包含內(nèi)表面、外表面和兩個(gè)端面表面。捆綁帶在內(nèi)表面上是錐形的。在轉(zhuǎn)子的軸線方向上，捆綁帶的第一邊緣朝向轉(zhuǎn)子體，且捆綁帶的第二邊緣遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子體。捆綁帶由導(dǎo)電材料制成，且捆綁帶的內(nèi)表面至少部分地用絕緣層涂覆。
文檔編號(hào)H02K3/51GK201656614SQ20102019081
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月19日
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