CN109994254B - 一种10kV电机用绕组线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种10kV电机用绕组线，绕组线包括导体和附着于导体上的绝缘层，绝缘层包括涂覆于导体外周的漆膜涂层、由漆膜涂层向外依次绕包设置的第一绕包层和第二绕包层，第一绕包层由聚酯薄膜补强云母带构成，第二绕包层由涂覆有B阶热熔胶的聚酯薄膜补强云母带构成，本发明第一绕包层和第二绕包层均由聚酯薄膜补强云母带构成，绝缘层的整体绝缘厚度较传统产品降低了16%~44%，可以提高线圈的槽满率，降低温升，在同等的电机功率要求，可以减小电机的体积；构成第二绕包层的聚酯薄膜补强云母带上涂覆有B阶热熔胶，可在烘压过程中胶合成型，使得可减少后续加工工序及材料的使用，大大降低线圈的制造成本。
Description
技术领域
本发明属于特种绕组线技术领域，具体涉及一种适用于10kV电机用的绕组线产品。
背景技术
高压设备要求绝缘电阻每千伏不低于1兆欧，那么10KV高压电机要求绝缘电阻不小于10兆欧，现有技术中为满足绝缘要求，10kV高压电机的绝缘绕组线，其绝缘厚度都较厚，例如现有技术（一）：浸漆玻璃丝包双层云母带绕包铜扁线，即内部50%叠包两层云母带，外层绕包一层或两层玻璃丝，浸漆并烘干使玻璃丝粘结并增强玻璃丝的强度，绝缘厚度为0.80mm~0.90mm；现有技术（二）：浸漆玻璃丝包双层云母带绕包铜扁线，即内部1/3叠包两层云母带，外层绕包一层或两层玻璃丝，浸漆并烘干使玻璃丝粘结并增强玻璃丝的强度，绝缘厚度为0.60mm~0.70mm；现有技术（三）：浸漆玻璃丝包一层云母及一层聚酰亚胺薄膜绕包铜扁线，即内部50%叠包一层聚酰亚胺薄膜及一层云母带，外层绕包一层或两层玻璃丝，浸漆并烘干使玻璃丝粘结并增强玻璃丝的强度，绝缘厚度为0.60mm~0.70mm。上述三种现有技术中由于绝缘结构的限制，使得绝缘厚度一般都在0.6mm以上，这导致电机线圈的槽满率低、散热能力较差、温升高，且占用空间大，造成电机的体积较大；此外，现有技术中由于绝缘外层有相对封闭的浸漆丝包层，绝缘层浸渍漆渗透性差，在浸漆后产品电性能提升程度不理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种10kV电机用绕组线，其绝缘厚度大幅减薄。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：
一种10kV电机用绕组线，绕组线包括导体和附着于导体上的绝缘层，绝缘层包括涂覆于导体外周的漆膜涂层、由漆膜涂层向外依次绕包设置的第一绕包层和第二绕包层，第一绕包层由聚酯薄膜补强云母带构成，第二绕包层由涂覆有B阶热熔胶层的聚酯薄膜补强云母带构成。
优选地，构成第一绕包层的聚酯薄膜补强云母带包括第一云母基带、贴附于第一云母基带两侧面的第一聚酯薄膜和第二聚酯薄膜，第一聚酯薄膜靠近漆膜涂层，第二聚酯薄膜靠近第二绕包层。第一和第二聚酯薄膜位于第一云母基带的两侧，即形成双面补强的云母带。
优选地，构成第二绕包层的聚酯薄膜补强云母带包括第二云母基带、贴附于第二云母基带两侧面的第三聚酯薄膜和第四聚酯薄膜，第三聚酯薄膜相对靠近第一绕包层，第四聚酯薄膜相对远离第一绕包层。第三和第四聚酯薄膜位于第二云母基带的两侧，即形成双面补强的云母带。
优选地，B阶热熔胶层涂覆于第四聚酯薄膜的外侧面。
优选地，漆膜涂层为聚酯亚胺漆膜涂层,或者为聚酯与聚酰胺酰亚胺复合漆膜涂层，或者为聚酯亚胺与聚酰胺酰亚胺复合漆膜涂层，或者为聚酰胺酰亚胺漆膜层。
优选地，第一绕包层的叠包率为0%，第二绕包层的叠包率为0%。
优选地，漆膜涂层的厚度为0.12mm~0.17mm。
优选地，构成第一绕包层的聚酯薄膜补强云母带的厚度为0.09mm。
优选地，构成第二绕包层的聚酯薄膜补强云母带的厚度为0.09mm。
优选地，导体由矩形铜扁线构成，矩形铜扁线的四角为圆角，矩形铜扁线的厚度为0.5mm~6mm。
优选地，矩形铜扁线的宽度为2mm~16mm，矩形铜扁线的圆角半径为0.5mm~1.00mm。
优选地，绝缘层的厚度为0.45mm~0.50mm。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明的绕组线，将导体和附着于导体上的绝缘层的结构进行重新设计，绝缘层由漆膜涂层和第一绕包层和第二绕包层构成，其中第一绕包层和第二绕包层均由聚酯薄膜补强云母带构成，绝缘层的整体绝缘厚度较传统产品降低了16%~44%，可以提高线圈的槽满率，降低温升，在同等的电机功率要求，可以减小电机的体积；另外，构成第二绕包层的聚酯薄膜补强云母带上涂覆有B阶热熔胶层，在后道绕线加工使用及绕制成线圈过程中不需要进行刷漆或加垫胶合材料，可在烘压过程中胶合成型，使得可减少后续加工工序及材料的使用，大大降低线圈的制造成本。
此外，本发明的绕组线性能稳定，电气性能优良，4a、6b弯曲，钢珠法，击穿电压值＞6000V，少胶的结构，产品加工成线圈后方便采用VPI真空浸漆的方式可浸渍漆渗透入绝缘层的云母中，大幅度提升产品的电气性能，高达20000V不会被击穿。
附图说明
图1为本发明的绕组线的整体结构示意图；
图2为本发明的第一绕包层的具体结构示意图；
图3为本发明的第二绕包层的具体结构示意图；
其中：10、导体；101、漆膜涂层；r1、第一绕包层；r10、第一云母基带；r11、第一聚酯薄膜；r12、第二聚酯薄膜；r2、第二绕包层；r20、第二云母基带；r21第三聚酯薄膜；r22、第四聚酯薄膜; r23、 B阶热熔胶层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
如图1、图2、图3所示，一种10kV电机用绕组线，绕组线包括导体10和附着于导体10上的绝缘层，绝缘层包括涂覆于导体10外周的漆膜涂层101、由漆膜涂层101向外依次绕包设置的第一绕包层r1和第二绕包层r2，第一绕包层r1由聚酯薄膜补强云母带构成，第二绕包层r2由涂覆有B阶热熔胶层R23的聚酯薄膜补强云母带构成。第一绕包层r1和第二绕包层r2绕包压缩后与漆膜涂层101所形成的总的绝缘厚度（绝缘层厚度）为0.45mm~0.50mm（制作过程中绕包层、涂层会有压缩量）。
具体地，导体10由矩形铜扁线构成，该矩形铜扁线为一根连续的经完全退火软态的铜扁线，其Cu+Ag的含量大于等于99.90%，氧含量≤0.04%，体积电阻率≤0.017241Ω·mm2／m，断裂伸长度大于等于32%，另外，该矩形铜扁线的四角为圆角，矩形铜扁线的厚度为0.5mm~6mm，宽度为2mm~16mm，矩形铜扁线的圆角半径为0.5mm~1.00mm。
漆膜涂层101可以为聚酯亚胺漆膜涂层101,或者也可以为聚酯与聚酰胺酰亚胺复合漆膜涂层101，或者也可以为聚酯亚胺与聚酰胺酰亚胺复合漆膜涂层101，或者也可以为聚酰胺酰亚胺漆膜层。漆膜涂层101的厚度为0.12mm~0.17mm。采用反复涂烘的方式进行涂履在导体10表面，每次涂漆后形成的漆膜厚度在0.010~0.020mm左右，采用刮漆模来保证膜层厚度的均匀性。
进一步地，构成第一绕包层r1的聚酯薄膜补强云母带包括第一云母基带r10、贴附于第一云母基带r10两侧面的第一聚酯薄膜r11和第二聚酯薄膜r12，第一聚酯薄膜r11靠近漆膜涂层101，第二聚酯薄膜r12靠近第二绕包层r2。第一聚酯薄膜r11的厚度为0.006mm，克重为(8±2)g/mm2；第二聚酯薄膜r12的厚度为0.023mm,克重为(32±3)g/mm2，第一云母基带r10为煅烧云母，使用(75±8)g/mm2环氧树脂粘，构成第一绕包层r1的聚酯薄膜补强云母带，其宽度为8mm到15mm，标称厚度为0.09mm，该补强云母带总克重为(133±10)g/mm2；第一绕包层r1采用顺时针或逆时针方向绕包，叠包率0%（即精密对缝绕包），其云母带边与边之间的缝隙距离≤0.3mm；绕包时第一聚酯薄膜r11朝内，第二聚酯薄膜r12朝外。
更进一步地，构成第二绕包层r2的聚酯薄膜补强云母带包括第二云母基带r20、贴附于第二云母基带r20两侧面的第三聚酯薄膜r21和第四聚酯薄膜r22，第三聚酯薄膜r21相对靠近第一绕包层r1，第四聚酯薄膜r22相对远离第一绕包层r1。第三聚酯薄膜r21的厚度为0.006mm，克重为(8±2)g/mm2；第四聚酯薄膜r22的厚度为0.023mm,克重为(32±3)g/mm2，B阶热熔胶层R23涂覆于第四聚酯薄膜r22的外侧面。第二云母基带r20为煅烧云母，使用(75±8)g/mm2环氧树脂粘，构成第二绕包层r2的聚酯薄膜补强云母带，其宽度为8mm到15mm，标称厚度为0.09mm，该补强云母带总克重为(133±10)g/mm2；第二绕包层r2的绕包方向与第一绕包层r1的绕包方向一致，叠包率0%（即精密对缝绕包），其云母带边与边之间的绕包缝隙距离≤0.5mm，第二绕包层r2的云母带的绕包缝隙与第一绕包层r1云母带的绕包缝隙之间的距离控制在云母带带宽的50±10%的范围之内；绕包时第三聚酯薄膜r21朝内，第四聚酯薄膜r22朝外。
本发明的10kV电机用绕组线的具体尺寸规格举例如下：
一、取窄边标称尺寸为1.80mm，宽边标称尺寸为4.75mm的矩形铜扁线，圆角半径标称尺寸0.65mm，矩形铜扁线导体10外涂履聚酯亚胺漆膜，厚度0.12~0.17mm，中间以0%的叠包率绕包0.09mm标称厚度、标称宽度8mm的双面聚酯薄膜补强云母带构成第一绕包层r1，绕包缝隙0~0.3mm，再在第一绕包层r1外以0%叠包率叠绕包带B阶热熔胶双面聚酯薄膜补强云母带构成第二绕包层r2，其云母带标称厚度0.09mm、标称宽度8mm、绕包缝隙0~0.5mm，第一绕包层r1和第二绕包层r2同向绕包，第一绕包层r1和第二绕包层r2的云母带缝隙之间的距离为3.2~4.8mm，总的标称绝缘厚度为0.50mm。
二、取窄边标称尺寸为2.24mm，宽边标称尺寸为5.00mm的矩形铜扁线，圆角半径标称尺寸0.65mm，矩形铜扁线导体10外涂履聚酯亚胺与聚酰胺酰亚胺复合漆膜，厚度0.12~0.17mm，中间以0%的叠包率绕包0.09mm标称厚度、标称宽度10mm的双面聚酯薄膜补强云母带构成第一绕包层r1，绕包缝隙0~0.3mm，再在第一绕包层r1外以0%叠包率叠绕包带B阶热熔胶双面聚酯薄膜补强云母带构成第二绕包层r2，其云母带标称厚度0.09mm、标称宽度10mm、绕包缝隙0~0.5mm，第一绕包层r1和第二绕包层r2同向绕包，第一绕包层r1和第二绕包层r2的云母带缝隙之间的距离为4.0~6.0mm，总的标称绝缘厚度为0.50mm。
三、取窄边标称尺寸为3.00mm，宽边标称尺寸为6.30mm的矩形铜扁线，圆角半径标称尺寸0.80mm，矩形铜扁线导体10外涂履聚酯与聚酰胺酰亚胺复合漆膜，厚度0.12~0.17mm，中间以0%的叠包率绕包0.09mm标称厚度、标称宽度12mm的双面聚酯薄膜补强云母带构成第一绕包层r1，绕包缝隙0~0.3mm，再在第一绕包层r1外以0%叠包率叠绕包带B阶热熔胶双面聚酯薄膜补强云母带构成第二绕包层r2，其云母带标称厚度0.09mm、标称宽度12mm、绕包缝隙0~0.5mm，第一绕包层r1和第二绕包层r2同向绕包，第一绕包层r1和第二绕包层r2的云母带缝隙之间的距离为4.8~7.2mm，总的标称绝缘厚度为0.50mm。
四、取窄边标称尺寸为2.80mm，宽边标称尺寸为9.00mm的矩形铜扁线，圆角半径标称尺寸0.80mm，矩形铜扁线导体外涂履聚酰胺酰亚胺漆膜，厚度0.12~0.17mm，中间以0%的叠包率绕包0.09mm标称厚度、标称宽度15mm的双面聚酯薄膜补强云母带构成第一绕包层r1，绕包缝隙0~0.3mm，再在第一绕包层r1外以0%叠包率叠绕包带B阶热熔胶双面聚酯薄膜补强云母带构成第二绕包层r2，其云母带标称厚度0.09mm、标称宽度15mm、绕包缝隙0~0.5mm，第一绕包层r1和第二绕包层r2同向绕包，第一绕包层r1和第二绕包层r2的云母带缝隙之间的距离为6.0~9.0mm，总的标称绝缘厚度为0.50mm。
综上所述，本发明的绕组线，将导体和附着于导体上的绝缘层的结构进行重新设计，绝缘层由漆膜涂层和第一绕包层和第二绕包层构成，其中第一绕包层和第二绕包层均由聚酯薄膜补强云母带构成，绝缘层的整体绝缘厚度较传统产品降低了16%~44%，可以提高线圈的槽满率，降低温升，在同等的电机功率要求，可以减小电机的体积；另外，构成第二绕包层的聚酯薄膜补强云母带上涂覆有B阶热熔胶层，在后道绕线加工使用及绕制成线圈过程中不需要进行刷漆或加垫胶合材料，可在烘压过程中胶合成型，使得可减少后续加工工序及材料的使用，大大降低线圈的制造成本。
此外，本发明的第一绕包层和第二绕包层，都采用精密对缝绕包的方式进行绕包，较现有的1/3、50%叠包方式，产品在真空浸漆时的绝缘漆渗入路径更短，且各云母带材料结构疏松易吸收液体物质，本身自带的树脂含量低，因此在真空浸漆时在同样的温度、压力及时间条件下绝缘层更易被浸渍漆渗透。
本发明的绕组线性能稳定，电气性能优良， 4a、6b弯曲，钢珠法，击穿电压值＞6000V，少胶的结构，产品加工成线圈后方便采用VPI真空浸漆的方式可浸渍漆渗透入绝缘层的云母中，大幅度提升产品的电气性能，高达20000V不会被击穿。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种10kV电机用绕组线，包括：
导体，所述导体由矩形铜扁线构成，所述矩形铜扁线的厚度为0.5mm～6mm，所述矩形铜扁线的四角为圆角，所述圆角的半径为0.5mm～1.00mm；
绝缘层，所述绝缘层附着于所述导体上，所述绝缘层包括涂覆于所述导体外周的漆膜涂层、由所述漆膜涂层向外依次绕包设置的第一绕包层和第二绕包层；
其特征在于：
所述第一绕包层由聚酯薄膜补强云母带构成，构成所述第一绕包层的聚酯薄膜补强云母带包括第一云母基带、贴附于所述第一云母基带两侧面的第一聚酯薄膜和第二聚酯薄膜，所述第一云母基带为煅烧云母，使用75±8g/mm2环氧树脂粘，所述第一聚酯薄膜靠近所述漆膜涂层，所述第一聚酯薄膜的厚度为0.006mm，所述第二聚酯薄膜靠近所述第二绕包层，所述第二聚酯薄膜的厚度为0.023mm，使构成所述第一绕包层的聚酯薄膜补强云母带的厚度为0.09mm；
所述第二绕包层由涂覆有B阶热熔胶层的聚酯薄膜补强云母带构成，构成所述第二绕包层的聚酯薄膜补强云母带包括第二云母基带、贴附于所述第二云母基带两侧面的第三聚酯薄膜和第四聚酯薄膜，所述第二云母基带为煅烧云母，使用75±8g/mm2环氧树脂粘，所述第三聚酯薄膜相对靠近所述第一绕包层，所述第三聚酯薄膜的厚度为0.006mm，所述第四聚酯薄膜相对远离所述第一绕包层，所述第四聚酯薄膜的厚度为0.023mm，所述B阶热熔胶层涂覆于所述第四聚酯薄膜的外侧面，使构成所述第二绕包层的聚酯薄膜补强云母带的厚度为0.09mm；
所述第一绕包层采用顺时针或逆时针方向绕包，所述第一绕包层的绕包为叠包率0％的精密对缝绕包，所述第一绕包层中所述第一云母带边与边之间的绕包缝隙距离≤0.3mm，绕包时所述第一聚酯薄膜朝内，所述第二聚酯薄膜朝外；所述第二绕包层的绕包方向与所述第一绕包层的绕包方向一致，所述第二绕包层的绕包为叠包率0％的精密对缝绕包，所述第二绕包层中所述第二云母带边与边之间的绕包缝隙距离≤0.5mm，绕包时所述第三聚酯薄膜朝内，所述第四聚酯薄膜朝外，所述第二绕包层中所述第二云母带的绕包缝隙与所述第一绕包层中所述第一云母带的绕包缝隙之间的距离控制在云母带带宽的50±10％的范围之内；使所述第一绕包层和所述第二绕包层绕包压缩后与所述漆膜涂层所形成的总的绝缘厚度为0.45mm～0.50mm。
2.根据权利要求1所述的10kV电机用绕组线，其特征在于：所述漆膜涂层为聚酯亚胺漆膜涂层,或者为聚酯与聚酰胺酰亚胺复合漆膜涂层，或者为聚酯亚胺与聚酰胺酰亚胺复合漆膜涂层，或者为聚酰胺酰亚胺漆膜层。
3.根据权利要求1所述的10kV电机用绕组线，其特征在于：所述漆膜涂层的厚度为0.12mm～0.17mm。
4.根据权利要求1所述的10kV电机用绕组线，其特征在于：所述漆膜涂层采用反复涂烘的方式进行涂履在所述导体的表面，每次涂漆后形成的漆膜厚度在0.010～0.020mm，采用刮漆模来保证膜层厚度的均匀性。
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