АКТИВНАЯ ЧАСТЬ В ВИДЕ РОТОРА ИЛИ СТАТОРА, СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОЙ АКТИВНОЙ ЧАСТИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА Российский патент 2018 года по МПК H02K3/34 H02K3/38 H02K15/12 

Изобретение касается активной части электрической машины, в частности статора и ротора. Также изобретение касается способа изготовления такой активной части. Также изобретение касается электрической машины, имеющей такую активную часть.

Для простой изоляции находящихся под напряжением проводов, называемых также обмотками, в роторе или статоре, эти провода после ввода в статор и/или ротор заливаются смолой (заливочной массой). При этом обмотки вводятся в пакет листовой стали (основную часть).

Такие залитые статоры описываются, например, в DE 10 2008 003 784 A1. Там описывается, как для изготовления такого статора применяется жидкотекучая заливочная масса.

Также DE 197 15 920 A1 описывает способ получения конструкции статора, при этом обмотки статора после размещения пропитываются эпоксидной смолой.

EP 2 113 991 A1 описывает залитый статор, имеющий обмотки, и способ его изготовления.

В основе изобретения лежит задача предоставить активную часть с улучшенными свойствами.

Эта задача решается с помощью активной части по п.1 формулы изобретения.

Задача решается также с помощью способа изготовления такой активной части по п.12 формулы изобретения.

Задача решается также с помощью ротора по п.13 формулы изобретения, а также статора по п.14 формулы изобретения.

Эта задача решается также с помощью электрической машины, в частности динамоэлектрической машины, по п.15 формулы изобретения.

Другие предпочтительные варианты осуществления активной части, ротора или статора, а также способа описываются в зависимых пунктах формулы изобретения.

Под активной частью понимается статор или ротор, в частности какой-либо электрической машины. Однако активная часть может также представлять собой трансформатор (преобразователь напряжения), катушку, имеющую основную часть (сердечник). Вообще активная часть электрической машины представляет собой часть, которая вносит (активный) вклад в функционирование электрической машины.

Под основной частью понимается, например, пакет листовой стали. Основная часть может также (представлять собой?) массивно изготовленный конструктивный элемент, такой как основная часть катушки, состоящий из феррита корпус, который имеет выемки/по меньшей мере один паз, в частности для по меньшей мере одной обмотки.

Под пазом понимается выемка в основной части, причем этот паз, как правило, проходит на радиально проходящей поверхности активной части. Причем этот паз в основной части проходит чаще всего в направлении вращения основной части или, соответственно, через ось симметрии основной части, но может также проходить иначе. Возможен также паз в виде отверстия сквозь основную часть, как правило в направлении вращения.

Под обмоткой может также подразумеваться металлический стержень, причем этот металлический стержень служит для индукции магнитного поля.

Под заливочной массой понимается химическое соединение, которое, в частности после процесса отверждения, образует твердое вещество. Отверждение может представлять собой процесс химической реакции, который осуществляется с помощью отвердителя и/или под воздействием тепла. Различный состав заливочной массы касается, например, повышенной концентрации флексибилизатора или мягчителя. Различный состав имеет место также при применении различных заливочных масс.

Под первой областью понимается область заливочной массы, которая находится в выемке основной части. В случае обмотки в пакете листовой стали обмотки чаще всего вводятся в паз (выемку) основной части.

Границы первой области не обязательно должны проходить на концах паза, они могут также быть смещены внутрь, а также, при известных условиях, наружу. При известных условиях по меньшей мере в одном направлении указать жесткую границу невозможно.

Третья область представляет собой область заливочной массы, которая охватывает часть обмотки, проходящую вне основной части.

В случае статора электрической машины заливочная масса имеет по меньшей мере две третьи области. Эти третьи области распространяются от наружного конца заливочной массы на одной стороне и на другой стороне до границы, удаленно от которой на основной части проходит граница отверстия паза (граница паза).

Вторая область представляет собой область заливочной массы вокруг обмотки, которая локализована в области конца паза в основной части. Другими словами, вторая область представляет собой область заливочной массы, которая удалена от границы паза внутрь и наружу. Традиционная активная часть электрической машины имеет обычно две вторые области, которые граничат с первой областью.

Третьи области представляют собой, в частности, области заливочной массы, которые локализованы в областях вокруг концов обмоток. Третьи области находятся, как правило, на осевых наружных краях заливочной массы.

Вторая область может быть расположена между первой областью и третьей областью. Вторая область может также проходить по кругу вокруг торцевой стороны основной части/активной части. Вторая область может также перекрываться с частями первой области и третьей области. Вторая область, как правило, граничит с первой областью и третьей областью.

Другими словами, признаком изобретения является, что в областях, обозначенных здесь как вторые области, которые подвержены особым нагрузкам, заливочная масса имеет повышенную упругость, и поэтому механические напряжения не приводят к негативным эффектам, таким как разрушение или трещины, как в случае хрупкой заливочной массы.

Механическое напряжение возникает, в частности, вследствие тепловых воздействий, при этом механические напряжения в обычном случае могут объясняться слишком различным расширением обмотки, заливочной массы и/или основной части. Механические напряжения могут также возникать вследствие эксплуатационных нагрузок, в частности вибрации, колебаний.

Особая нагрузка на границах паза, или, соответственно, вблизи отверстий активной части, компенсируется выбором специально для этого предназначенной заливочной массы.

Как изложено ниже, уменьшение модуля упругости или, соответственно, вязкотекучести заливочной массы в отдельных областях повышает стойкость активной части.

Изменение вязкотекучести заливочной массы в случае аморфной заливочной массы может также соответствовать повышению вязкости заливочной массы.

Областями применения изобретения являются, например, статор и/или ротор электрической машины, электромагнит, преобразователь напряжения, трансформатор. Особенно хорошо изобретение подходит для разгрузки ротора и/или статора, имеющего по меньшей мере один пакет листовой стали и по меньшей мере одну обмотку, которая интегрирована в заливочную массу, на границе паза.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления заливочная масса во второй области имеет иной модуль упругости, чем в первой области или, соответственно, третьей области.

В другом предпочтительном варианте осуществления заливочная масса имеет во второй области иную вязкотекучесть, чем в первой области или, соответственно, третьей области.

Как правило, состав заливочной массы является средством изменения модуля упругости/вязкотекучести заливочной массы. Модуль упругости/вязкотекучесть (как и вязкость) может изменяться, например, путем добавления мягчителя или флексибилизатора. При применении мягчителя вязкотекучесть заливочной массы, как правило, повышается. Также по меньшей мере частичная замена одной заливочной массы другой заливочной массой (имеющей другой модуль упругости/имеющей другую вязкотекучесть) может изменять модуль упругости/вязкотекучесть заливочной массы.

Повышенная вязкотекучесть заливочной массы снижает склонность к образованию трещин.

Для изменения вязкотекучести и/или модуля упругости заливочной массы может также применяться заливочная масса измененного химического состава.

В одном из вариантов осуществления изобретения вторая область представляет собой область, в которой модуль упругости заливочной массы сначала от конца первой области снижается и вблизи границы паза принимает минимальное значение. После минимума модуля упругости модуль упругости заливочной массы при известных условиях снова возрастает.

В другом предпочтительном варианте осуществления заливочная масса во второй области имеет более низкий модуль упругости (или, соответственно, более высокую вязкотекучесть), чем заливочные массы в первой области или, соответственно, третьей области.

Благодаря применению заливочной массы, имеющей более низкий модуль упругости или, соответственно, более высокую вязкотекучесть, в областях, в которых механические напряжения вследствие теплового расширения нагружают активную часть, активная часть обладает большей стойкостью. Механические напряжения возникают вследствие различных коэффициентов расширения различных материалов.

В другом предпочтительном варианте осуществления заливочная масса в первой области и в третьей области имеет одинаковый модуль упругости.

Применение одинаковой заливочной массы для первой области и указанной по меньшей мере одной третьей области снижает производственные затраты, так как для изготовления активной части необходимы только две заливочные массы. Предпочтительным является также применение одной заливочной массы для всех областей, при этом заливочная масса для второй области снабжена присадкой.

В другом предпочтительном варианте осуществления заливочная масса, находящаяся во второй области, насыщена флексибилизатором в более высокой концентрации, чем в первой области и в указанной по меньшей мере одной третьей области.

Флексибилизатор может представлять собой реактивный разбавитель, мягчитель или другое вещество, которое повышает эластичность заливочной массы или, соответственно, понижает модуль упругости или, соответственно, уменьшает хрупкость. Различная концентрация такого флексибилизатора в заливочной массе для второй области вызывает предпочтительно уменьшение модуля упругости заливочной массы. Поэтому предпочтительно заливочная масса, которая находится во второй области, насыщается флексибилизатором. Особенно предпочтительно повышенная концентрация флексибилизатора вводится в заливочную массу в области границы паза перед процессом отверждения. Во время процесса отверждения заливочной массы флексибилизатор распределяется по второй области и образует в заливочной массе распределение в виде Гауссовой кривой.

Для полиуретана в качестве флексибилизатора применяются, напр., полиоли. Магчитель или, соответственно, флексибилизатор служит для того, чтобы изменять эластичность или, соответственно, модуль упругости заливочной массы.

В другом предпочтительном варианте осуществления обмотка выдается на двух боковых поверхностях основной части, при этом в области боковых поверхностей вторая область окружает первую область.

Первая область включает в себя в этом варианте осуществления заливочную массу внутри основной части. Тогда вторые области расположены в области границ паза основной части. Третьи области находятся в области заливочной массы, при этом обмотка проходит вне основной части.

Боковыми поверхностями, в частности основной части, называется та поверхность основной части, которая перекрывала бы выемку или, соответственно, паз, в случае если бы в основной части не было бы этой выемки (паза).

Предпочтительно эти две вторые области покрывают заливочную массу каждая на 0,5-5 сантиметров длины вокруг каждой границы паза.

В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления активной части вторая область распространяется вокруг отверстия основной части, при этом обмотка выдается из отверстия основной части.

В другом предпочтительном варианте осуществления вторая область распространяется вокруг отверстия на поверхности, через которое обмотка выходит из основной части. При этом вторая область проходит по ходу обмотки, которая окружена заливочной массой.

Вторая область ограничивается границей паза, или, соответственно, активной частью, а также наружной границей заливочной массы. На торцевых сторонах второй области вторая область ограничивается первой областью и третьей областью. Расстояние между торцевыми сторонами составляет, в зависимости от размера активной части, от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.

В другом предпочтительном варианте осуществления заливочная масса в области вокруг границ паза основной части имеет иной состав (заливочной массы), чем внутри паза основной части (первая область) и/или вне основной части (третья область).

Как пояснялось выше, активная часть, в частности статор или ротор электродинамической машины, имеет обмотку. Эта обмотка чаще всего локализована по меньшей мере в одном пазу основной части. Как правило, у электрических машин обмотка проходит по меньшей мере через два паза. Основная часть может представлять собой пакет листовой стали. При этом обмотка на обеих боковых поверхностях выдается из основной части. Обмотка проходит при этом по оси вращения активной части (в частности ротора) вблизи касательных поверхностей активной части. Границы паза находятся каждая в том месте, где обмотка соответственно выходит из паза основной части. До нескольких миллиметров или сантиметров (в зависимости от размера активной части) вокруг границы паза в направлении вращения распространяется соответственно вторая область. К этой соответственно второй области присоединяется третья область. Третья область проходит в направлении вращения до конца заливочного материала.

Под составом заливочной массы подразумевается либо доля флексибилизатора в заливочной массе, либо вид самой заливочной массы. Состав может также слегка изменяться в границах данной области, например, вследствие смешивания заливочной массы различного состава во время заливки.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления заливочная масса содержит эпоксидную смолу, силиконовый заливочный материал, полиуретановый заливочный материал или полимерный материал.

В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления речь идет о заливочной массе на основе эпоксида, силикона или полиуретана.

Заливочная масса состоит по меньшей мере большей частью из дюропласта, который после заливки отверждается. Заливочные массы на основе эпоксида, силикона или полиуретана вследствие их хорошей изоляционной способности пригодны для заливки обмотки активной части. Обычно теплопроводность может повышаться путем применения надлежащих наполнителей. С помощью заливочной массы обмотка неподвижно размещается в пазу, а также улучшается изоляция отдельных проводов друг относительно друга и относительно основной части.

Предпочтительно возможно изменение механических свойств приведенных выше заливочных масс с помощью флексибилизаторов.

В качестве мягчителя или, соответственно, в качестве флексибилизатора при применении в качестве заливочной массы эпоксидной смолы служит реактивный разбавитель. В качестве реактивных разбавителей применяются низковязкие, моно-, би- или полифункциональные мономеры или олигомеры, например, полиэтиленгликоль или алифатический глицидилэфир.

В случае полиуретана в качестве мягчителей применяются, напр., полиоли. Мягчитель или, соответственно, флексибилизатор служит для того, чтобы изменять эластичность, модуль упругости или, соответственно, вязкотекучесть заливочной массы.

В другом предпочтительном варианте осуществления заливочная масса содержит органические и/или неорганические наполнители в микро- и/или наношкале.

Эти наполнители или, соответственно, частицы служат предпочтительно для повышения электрической изоляции обмотки, в частности относительно металлической основной части. Также частицы могут способствовать улучшенной теплопроводности заливочного материала.

В качестве неорганического материала пригодны оксиды металлов или другие, органические оксиды, в частности слюда или двуокись кремния. Также обмотка перед подачей заливочной массы предпочтительно должна окружаться другим изолирующим слоем, например, слюдяной полосой.

Возможно также, чтобы заливочная масса во второй области состояла из другого материала, чем заливочная масса в первой области и/или указанной по меньшей мере одной третьей области, и чтобы эта заливочная масса была выбрана с учетом неорганических частиц.

Например, в первой области может подмешиваться эпоксидная смола, при необходимости с неорганическими частицами для улучшенной электрической изоляции, в третьей области тоже эпоксидная смола (без неорганических частиц), а во второй области применяться другая смола пониженной твердости/хрупкости или повышенной упругости. Принципиально возможны большинство комбинаций заливочных масс, при этом они не вступают друг с другом ни в какие непредвиденные химические реакции и не образуют никаких нежелательных граничных поверхностей.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления основная часть представляет собой пакет листовой стали.

Основная часть электрической машины, которая имеет по меньшей мере одну обмотку, часто имеет пакет листовой стали. Этот пакет листовой стали служит для понижения нежелательных компонент магнитного поля, создаваемого обмоткой (по которой протекает ток).

Что касается предлагаемого изобретением варианта осуществления заливочной массы, приведенная выше заливочная масса хорошо прилипает к пакету листовой стали.

Одна из возможностей изготовления активной части осуществляется предпочтительно таким образом, что заливочная масса (5) пропускается через отверстия по меньшей мере в одном пазу в активной части, в частности между обмоткой и основной частью, при этом состав заливочной массы (5) во время пропускания изменяется.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления способа сначала через отверстия в активной части пропускается первая заливочная масса. После этого через отверстия пропускается по меньшей мере одна другая заливочная масса.

Такой способ заливки активной части, в частности обмотки, которая размещена в основной части, имеет то преимущество, что она может выполняться очень просто, а также может выполняться посредством простых приспособлений/уже имеющихся инструментов.

Ниже изобретение дополнительно описывается и поясняется с помощью фигур. При этом в отдельных вариантах осуществления раскрываются признаки, которые могут быть реализованы специалистом также в отдельности или в комбинации с новыми вариантами осуществления. Показанные варианты осуществления относятся к статору и/или ротору. Однако эти признаки могут быть без затруднений перенесены специалистом на другие, приведенные выше области применения, без выхода за рамки изобретения.

Показано:

фиг.1: фрагмент активной части в осевом направлении;

фиг.2: другой фрагмент активной части в осевом направлении;

фиг.3: схематичная конструкция активной части и характер изменения концентрации флексибилизатора;

фиг.4: устройство для изготовления активной части.

На фиг.1 показан фрагмент активной части 1, 2, в частности ротора 1, на изображении в сечении. В основной части 1a в верхней области параллельно оси R вращения в паз 7 или выемку интегрирована обмотка 3. Обмотка 3 заполняет большую часть паза 7 или, соответственно, выемки основной части (1a). Обмотка 3 окружена заливочной массой 5 как в пазу 7, так и в выступающем за основную часть 1a участке. Заливочная масса 5 была введена в область паза 7 или выемки основной части 1a. В направлении R вращения заделанная в заливочную массу 5 обмотка 3 разделена на первую область 9a (внутри пакета 1a листовой стали), на вторую область 9b в области стороны пакета 1a листовой стали и на третью область 9c (вне пакета 1a листовой стали). Ротор (как активная часть) 1 имеет по меньшей мере одну такую обмотку 3. Паз 7 имеет по меньшей мере такую глубину, что обмотка зафиксирована заливочной массой 5 в радиальном направлении к оси R вращения, лежа в пазу 7. Предпочтительно, однако явно не изображено, в пазу/выемке может иметься другой канал. Он может, напр., способствовать улучшенному проникновению в обмотку 3 заливочной массы 5. В качестве основной части 1a здесь показан пакет 1a листовой стали.

На фиг.2 показан другой фрагмент активной части 1, 2 (статора) в осевом направлении. Заделанная в заливочную массу 5 обмотка показана на нижней стороне пакета 2a листовой стали. Заделанная в заливочную массу 5, 5' обмотка разделена на три области, первую область 9a, вторую область 9b и третью область 9c. Первая область 9a локализована внутри пакета 2a листовой стали. Вторая область 9b представляет собой область, в которой обмотка 3 выходит из пакета 2a листовой стали. Третья область 9c заделанной в заливочную массу обмотки 3 локализована вне пакета 2a листовой стали.

Заливочная масса 5' во второй области 9b имеет иной состав, чем заливочная масса 5 в первой области 9a и/или в третьей области 9c.

Заливочная масса 5', в частности во второй области 9b, имеет предпочтительно более низкий модуль EM упругости, чем заливочная масса 5 в первой области 9a, и при известных условиях также иной модуль EM упругости, чем заливочная масса 5 в третьей области 9c.

Предпочтительно заливочная масса 5, 5' может также содержать неорганические частицы, причем эти неорганические частицы способствуют улучшенной изоляции обмотки 3. Для экономии неорганических частиц, таких как слюда, оксиды металлов или тому подобное, неорганическими частицами может насыщаться только заливочная масса 5', которая локализована вблизи границы 11 паза.

У пакета 1a, 2a листовой стали для ротора 1 или статора 2 динамоэлектрической машины обмотка 3, в частности заделанная в заливочную массу 5, 5' обмотка 3, на некоторое расстояние выдается также на другой стороне пакета 1a, 2a листовой стали. Однако для лучшего обзора на фрагментах фиг.1 и фиг.2 это не показано.

На фиг.3 показана схематичная конструкция активной части 1, 2 и характер изменения концентрации c флексибилизатора F. Флексибилизатор F служит для понижения хрупкости или, соответственно, модуля упругости заливочной массы 5 во второй области 9b. Вверху показано сечение части активной части 1, 2. В нижней области фиг.3 показаны возможная концентрация c флексибилизатора F и изменяющиеся пропорционально ей (уменьшенные) вязкотекучести/уменьшенные модули 13 упругости заливочной массы 5 как функция местоположения в направлении R вращения. Плоскость, через которую обмотка 3 выходит из основной части 1a, 2a, активной части 1, 2, представляет собой границу 11 паза. Граница 11 паза находится примерно на половине ширины (в направлении вращения) второй области 9b. На одной стороне второй области 9b присоединяется первая область 9a. На соответственно другой стороне второй области 9b присоединяется третья область 9c. В схематичной конструкции активной части (верхняя часть фиг.3) показано, что обмотка 3 окружена заливочной массой 5. В первой области заливочная масса 5 по меньшей мере частично заключена внутри основной части 1a, 2a. На границе 11 паза обмотка 3 и заливочная масса 5 выходит из основной части 1a, 2a.

Имеющий форму Гауссовой кривой характер изменения (уменьшенной) вязкотекучести 13 в отдельных областях 9a, 9b, 9c соответствует характеру изменения (пониженного) модуля EM упругости. Другой характер 13' изменения вязкотекучести 13' представляет собой другой возможный характер изменения вязкотекучести 13'. Характер изменения вязкотекучести 13, 13' соответствует характеру изменения концентрации c флексибилизатора.

Две части фиг.3 расположены так, что отдельные области 9a, 9b, 9c соответствуют также отдельным областям 9a, 9b, 9c в заливочной массе 5 самой активной части 1, 2. Это символизируется указывающими вверх стрелками.

На фиг.4 показано устройство для изготовления активной части 1, 2. В частности, на этой фигуре показан процесс заливки обмоток 3 по меньшей мере одной заливочной массой 5, 5'.

Для этого основная часть 1a, 2a размещается в емкости 15, при этом емкость 15 выполнена в форме, соответствующей профилю основной части 1a, 2a или, соответственно, активной части 1, 2. Для статора 2 динамоэлектрической машины емкость 15, как показано, представляет собой полый цилиндр. Этот полый цилиндр показан здесь в сечении. Полая цилиндрическая емкость 15 может также по меньшей мере на одной стороне иметь сужение. Полость емкости 15 служит предпочтительно для помещения основной части 1a, 2a. При этом R обозначает ось вращения активной части 1, 2.

Для заливки активной части 1, 2 основная часть 1a, 2a, имеющая обмотку 3, размещается в емкости 15. Потом сверху (или снизу) в емкость 15 вводится заливочная масса 5 в не отвержденном состоянии. Потом не отвержденная заливочная масса 5, 5' проходит через (непрерывные) полости между основной частью 1a, 2a и обмоткой 3, а также полости между отдельными проводами обмотки 3.

Емкость оснащена выпуском LA для воздуха. Выпуск LA для воздуха может быть также соединен с вакуумным насосом. Тогда этот вакуумный насос удаляет из емкости воздух, так что (еще не отвержденная) заливочная масса 5 легче течет через вышеназванные полости.

Описанная здесь активная часть сперва заливается заливочной массой 5, которая предусмотрена для третьей области 9c. При известных условиях заливочная масса 5 в третьей области 9c сначала по меньшей мере частично отверждается.

После этого заливается заливочная масса 5' для второй области 9b. Заливочная масса 5' для второй области может представлять собой либо иную заливочную массу 5', чем заливочная масса для третьей области 9c и/или для первой области 9a, либо ту же самую заливочную массу 5, содержащую флексибилизатор F. Эта заливочная масса 5' может также по меньшей мере частично отверждаться. Потом заливается заливочная масса 5 для первой области 9a. После этого заливочная масса 5, которая находится в первой области 9a, при необходимости может отверждаться. Потом, по вышеизложенной схеме, заливается заливочная масса 5' для второй области 9b и опционально при необходимости отверждается. Наконец, заливается заливочная масса 5 для (другой) третьей области 9c. После заливки заливочных масс 5, 5' эти заливочные массы 5, 5' могут отверждаться.

Заливочные массы 5, 5' предпочтительно заливаются через трубопровод. В случае если в заливочную массу добавляется флексибилизатор, перед вводом заливочных масс 5, 5' может использоваться смесительная емкость.

Заливочная масса 5 для первой области 9a и/или для третьей области 9c представляет собой, например, предпочтительно заливочную массу на основе эпоксида, силикона или полиуретана. Отверждение может осуществляться путем химической реакции, поддерживаемой воздействием тепла или облучением.

Заливочная масса 5' для второй области представляет собой, например, заливочную массу, имеющую повышенную долю флексибилизатора F. В периоды dT времени вместо заливочной массы 5 емкость 15 может наполняться другой заливочной массой 5'. В этом случае в периоды dT времени в емкость 15 вводится заливочная масса 5' для вторых областей 9b.

Предпочтительно также в период dT времени в емкость 15 вместо заливочной массы или в смеси с заливочной массой 5 может заливаться флексибилизатор F. При этом периоды dT времени должны выбираться так, чтобы флексибилизатор F на границе 11 паза имел максимальную концентрацию c, c(F). Это показано на нижнем графике.

На том и другом графике с правой стороны показаны характеры изменения различных концентраций как функции времени t (времени заливки) или, соответственно, уровня наполнения емкости заливочной массой 5, 5'.

На верхнем графике нанесена концентрация c(5), c(5') заливочных масс 5, 5' как функция времени или, соответственно, уровня наполнения заливочными массами. Как функция уровня наполнения/высоты наполнения заливочной массой 5, 5', сначала в емкость заливается заливочная масса 5, имеющая высокий модуль EM упругости. Заливочная масса 5, имеющая высокий модуль EM упругости, заливается до тех пор, пока не будет достигнут уровень наполнения, который соответствует третьей области 9c. Потом заливается заливочная масса 5' или смесь из заливочных масс 5, 5', при этом модуль EM упругости, в частности на границе 11 паза, принимает пониженное значение. Заливочная масса 5 или смесь из заливочных масс 5, 5' заливается в емкость 15 до уровня наполнения, который соответствует второй области 9b. Потом может снова заливаться заливочная масса 5, 5', имеющая повышенный модуль EM упругости. Заливочная масса 5, 5', имеющая повышенный модуль EM упругости, заливается до тех пор, пока уровень наполнения не превысит первую область 9a. После этого снова во второй области 9b заливается заливочная масса, имеющая пониженный модуль EM упругости, пока уровень наполнения не достигнет конца второй области 9b, и то же самое осуществляется с заливочной массой 5, имеющей повышенный модуль EM упругости, для третьей области 9c.

В одном из аспектов изобретение касается активной части 1, 2, в частности ротора 1 или статора 2, электрической машины. Активная часть 1, 2 имеет основную часть 1a, 2a, в частности пакет 1a, 2a листовой стали. В основную часть 1a, 2a интегрирована (по меньшей мере одна) обмотка 3. В по меньшей мере одной области 9b, 9c, в частности третьей области 9c, обмотки 3 не окружены основной частью 1a, 2a. Обмотки 3 проходят, по меньшей мере в отдельных областях, в заливочной массе 5, 5'. Заливочная масса 5, 5' находится также в соединении с основной частью 1a, 2a. Для улучшения стойкости активной части 1, 2, в частности при нагрузках при периодическом нагреве активной части 1, 2, предлагается изменять вязкотекучесть или, соответственно, модуль EM упругости заливочной массы 5, 5' в отдельных областях. В частности, для понижения модуля EM упругости во второй области 9b, где тепловое расширение элементов активной части 1, 2 ведет к механической нагрузке активной части 1, 2, предпочтительна заливочная масса 5, 5', имеющая пониженный модуль EM упругости. Предпочтительно для этого во второй области 9b, которая находится между первой областью 9a и соответственно третьей областью 9c, в частности в области границы 11 паза, размещена заливочная масса 5, 5', имеющая пониженный модуль EM упругости.

Обобщенно, изобретение касается активной части 1, 2, напр., ротора 1 или статора 2, а также электрической машины, имеющей такую активную часть 1, 2. Активная часть 1, 2 имеет основную часть 1a, 2a и обмотку 3, причем эта обмотка 3 охвачена заливочной массой 5, 5', при этом заливочная масса 5, 5' имеет по меньшей мере три области 9a, 9b, 9c, при этом обмотка 3 в первой области 9a проходит через основную часть 1a, 2a в пазу 7, причем эта охваченная заливочной массой 5, 5' обмотка 3 по меньшей мере в третьей области 9c выдается из основной части 1a, 2a. Для улучшения активной части 1, 2 между первой областью 9a и третьей областью 9c предусмотрена по меньшей мере одна вторая область 9b, при этом заливочная масса 5, 5' во второй области 9b имеет иной состав, чем в первой области 9a или, соответственно, третьей области 9c.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к активной части электрической машины. Технический результат – повышение качества изоляции. Активная часть имеет основную часть и обмотку. Обмотка охвачена заливочной массой, которая имеет по меньшей мере три области. При этом обмотка в первой области проходит через основную часть в пазу, а в третьей области выдается из основной части. В активной части между первой областью и третьей областью предусмотрена по меньшей мере одна вторая область. Заливочная масса во второй области имеет иной состав, чем в первой или третьей области. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Активная часть (1, 2) электрической машины, в частности ротор (1) или статор (2), имеющая основную часть (1a, 2a) и обмотку (3), причем эта обмотка (3) охвачена заливочной массой (5, 5'), при этом заливочная масса (5, 5') имеет по меньшей мере три области (9a, 9b, 9c), при этом обмотка (3) в первой области (9a) проходит через основную часть (1a, 2a) в пазу (7), причем эта охваченная заливочной массой (5, 5') обмотка по меньшей мере в третьей области (9c) выдается из основной части (1a, 2a), при этом между первой областью (9a) и третьей областью (9c) предусмотрена по меньшей мере одна вторая область (9b), при этом заливочная масса (5, 5') во второй области (9b) имеет иной состав, чем в первой области (9a) или, соответственно, третьей области (9c).

2. Активная часть (1, 2) по п.1, при этом заливочная масса (5, 5') во второй области (9b) имеет иной модуль (EM) упругости, чем в первой области (9a) или, соответственно, третьей области (9c).

3. Активная часть (1, 2) по п.1 или 2, при этом заливочная масса (5, 5') во второй области (9b) имеет иную вязкотекучесть, чем в первой области (9a) или, соответственно, третьей области (9c).

4. Активная часть (1, 2) по одному из п.1 или 2, при этом заливочная масса (5, 5') во второй области (9b) имеет более низкий модуль (EM) упругости, чем заливочные массы (5, 5') в первой области (9a) или, соответственно, третьей области (9c).

5. Активная часть (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом заливочная масса (5) в первой области (9a) и в третьей области (9c) имеет одинаковый модуль (EM) упругости.

6. Активная часть (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом заливочная масса (5), находящаяся во второй области (9b), насыщена флексибилизатором (F) в более высокой концентрации (c), чем в первой области (9a) и в указанном по меньшей мере одной третьей области (9c).

7. Активная часть (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом обмотка (3) выдается на обеих сторонах основной части (1a, 2a), и при этом на обеих сторонах основной части (1a, 2a) вторая область (9b) граничит с первой областью (9a).

8. Активная часть (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом вторая область (9b) распространяется вокруг отверстия основной части (1a, 2a), при этом обмотка (3) выдается из этого отверстия основной части (1a, 2a).

9. Активная часть (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом заливочная масса (5, 5') содержит эпоксидную смолу, силиконовый заливочный материал, полиуретановый заливочный материал или полимерный материал.

10. Активная часть (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом заливочная масса (5, 5') содержит органические и/или неорганические наполнители в микро- и/или наношкале.

11. Активная часть (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом основная часть (1a, 2a) представляет собой пакет (1a, 2a) листовой стали.

12. Способ изготовления активной части (1, 2) по одному из предыдущих пунктов, при этом охватывающая обмотку (3) заливочная масса (5, 5') пропускается через паз (7) основной части (1a, 2a), и при этом при пропускании заливочной массы (5, 5') изменяется состав заливочной массы (5, 5') в первой, второй и третьей областях (9a, 9b, 9c).

13. Статор (1) для электрической машины, причем этот статор представляет собой активную часть (1, 2) по одному из пп.1-11.

14. Ротор (2) для электрической машины, причем этот ротор представляет собой активную часть (1, 2) по одному из пп.1-11.

15. Электрическая машина, в частности динамоэлектрическая машина, имеющая по меньшей мере одну активную часть (1, 2), в частности статор (1) или ротор (2), по одному из пп.1-11.