[发明专利]制造电绝缘线圈的方法

说明书

本发明涉及旋转电机和变压器中使用的电绝缘线圈，特别是涉及对绝缘层重复使用浸渍清漆的电绝缘线圈。

与以往相比，车辆和通用工业应用中对较小和较轻旋转电机的需求越来越迫切，用于这种电机中的电绝缘线圈必须能够绝缘高电压，并且具有高耐热性。

这种类型的电绝缘线圈绝缘层是由无机或有机织物(如玻璃纤维或聚酰胺)构成的纺织或无纺纤维，和由云母、有机高分子膜和树脂粘合剂构成的绝缘带状材料。用这些材料将导体缠绕至特定的厚度，以构成覆盖层。接着具有低粘度的热固清漆(如不饱和聚酯树脂、环氧树脂或硅有机树脂)被真空或加压浸渍成为覆盖层，并且使其硬化。

环氧树脂通常用作浸渍清漆，因为它们各方面特性都很好。虽然环氧树脂有许多不同的凝固特性，但它们都有低粘度，很好的浸渍特性，并且易于处理。此外，由于被硬化的树脂的各种特性都很好，低粘度酸酐树脂和硬化树脂也通常被使用。

虽然酸酐固化环氧树脂的适用期长，但它们的凝固时间也长，因此要使用促凝剂。一般说来，当促凝剂直接被加到树脂中时，粘度增长速度加快，从而树脂能用于浸渍过程的时间(胶粘剂适用期)被缩短。因此，为了使得即使在促凝剂被加入后，浸渍清漆的适用期也能保持较长的时间，研制了具有高电势的各种性能的促凝剂。

例如，下面所述的促凝剂是众所周知的：咪唑化合物、三氟化硼-胺化合物、季磷化合物、叔胺和环氧加成反应化合物、四苯硼络合物、各种乙酰丙酮金属、环烷酸金属盐和辛酸金属盐。

所提议的另一种方法是将促凝剂放在器皿中，然后将这些器皿放在树脂中，当树脂被加热到一定温度时，这些器皿被熔化，从而促凝剂被溶化在树脂中。然而当树脂被搅动时，器皿会破裂，从而缩短了适用期，当存储时，它们也会沉到树脂的底部，从而促凝剂的效力被降低。由于这些不希望出现的特性，该方法不满足实际应用需要。

当具有高电势的促凝剂被加到浸渍清漆中时，由于促凝剂的低凝固特性，凝固时间较长，当这些促凝剂与常规的热凝固一起使用时，浸渍在绝缘层中的树脂会渗出。

例如，各种乙酰丙酮金属、环烷酸金属盐和辛酸金属盐具有很好的电势，但它们的凝固特性差。在上面所描述的热凝固中，浸渍在绝缘层中的树脂在硬化过程中渗出，从而使得绝缘层不能总是具有足够的性能。

由于这些原因，促凝剂通常被加到绝缘胶带侧，而不是加到浸渍清漆中，以下描述的三种方法，被用来取得这种″涂漆″效果。

(1)当制造绝缘胶带时，将促凝剂加到粘合剂树脂中。

(2)通过将胶带浸入促凝剂溶液中，来将促凝剂加到绝缘胶带中。

(3)当将绝缘胶带缠绕线圈导体之后，通过以促凝剂浸渍绝缘胶带层来将促凝剂加到绝缘胶带层中。

然而，当采用上述任何一种方法制造绝缘线圈时，促凝剂从线圈绝缘层的表面开始与清漆混合，因而促凝剂的量变小，结果绝缘层表面的清漆不能足够的凝固，并且在某些情况下，线圈表面由于带有没有凝固的清漆而有粘滞的感觉。此外，将要从绝缘层表面渗出的清漆量会增加，从而使绝缘线圈不具备足够的性能。

因此，为了适应带有浸渍清漆的电绝缘线圈的多样化、产量的增长以及合理性，很容易使用加入了促凝剂的浸渍清漆，而不是将促凝剂加到绝缘层中。

在前面提及的通过在绝缘层中浸渍清漆制造电绝缘线圈的常规方法中，将促凝剂适用到绝缘胶带中的方法，以及将高电势促凝剂，如各种乙酰丙酮金属、环烷酸金属盐和辛酸金属盐加入浸渍清漆中的方法都不能满足浸渍清漆适用期要求，以及硬化后的绝缘线圈性能要求。

本发明的目的是提供一种高度可靠的电绝缘线圈生产方法，该方法能保持较长的浸渍清漆适用期，并且减少从绝缘线圈渗出的浸渍清漆的数量，以及提供具有均匀绝缘层的绝缘线圈。

本发明达到上述目的的要点如下：

(1)在生产构成绝缘层的电绝缘线圈的过程中，将绝缘材料绕在电导体上，形成绝缘衬底，然后包括热固树脂的绝缘清漆被施加到绝缘衬底上，并使其硬化。

在这种电绝缘线圈生产方法中，绝缘清漆由包括惰性促凝剂的酸酐凝固环氧树脂成分组成，这些促凝剂当存储在25℃时，需要30天将其初始粘度增大到3倍。当绝缘衬底用清漆浸渍后，衬底被加热到某个温度，该温度使得绝缘衬底表面上的浸渍渍漆在不到30分钟的时间内失去其流动性，以便预凝清漆。接下来，清漆在比预凝温度至少低10℃的温度凝结。这就是该生产方法的特性。

(2)预凝温度从170℃到250℃的一种电绝缘线圈生产方法。