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Title:
LINE ELEMENT HAVING EFFICIENTLY PRODUCIBLE INSULATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/180175
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a line element such as a winding head and/or a flat copper wire of an electrical rotating machine, in particular an electric motor, traction motor and/or generator, having efficiently producible insulation. The invention also relates to a method for producing insulation for a line element of this kind. By means of the powder coating disclosed here for producing the insulation for a line element of an electrical rotating machine with a rated voltage in excess of 700 volts, the expensive and complex VPI process, which has predominantly been used to date for insulating the active part and the winding head, can be dispensed with. It is therefore possible to do without the conventional mica tapes and to insulate, in an automated manner, the active part and the winding head each with suitable insulation material. Insulating the winding head in particular is much quicker and more cost-effective in comparison to the prior art. The degree of automation during the production of an electrical rotating machine is also much higher.

Inventors:
LANG STEFFEN (DE)
MALEIKA MAREK (DE)
MÜLLER NIELS (DE)
SCHEMMEL FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/056776
Publication Date:
September 28, 2023
Filing Date:
March 16, 2023
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
SIEMENS MOBILITY GMBH (DE)
International Classes:
H02K1/04; C09D5/03; H01B3/00; H02K3/30; H02K15/12
Foreign References:
JPS59144344A1984-08-18
JPH0822948B21996-03-06
CN111117474A2020-05-08
US20190372441A12019-12-05
DE102021201666A12022-08-25
JP2017002208A2017-01-05
DE102020211111A12022-03-03
JPS6142246A1986-02-28
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS PATENT ATTORNEYS (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Leitungselement einer elektrischen rotierenden Maschine einer Bemessungsspannung größer 700 Volt mit Pulverlackbeschichtung als I solation, wobei eine Pulverlackformulierung eingesetzt wird, die zumindest zwei unvernetzte , bei Raumtemperatur -RT - unter Normalbedingungen, also bei ca . 20 ° C fest vorliegende , Kunststof f komponenten umfasst , zumindest eine erste , unvernetzte Polyimid-haltige Kunststof f komponente und eine zweite , unvernetzte Epoxid-haltige Kunststof fkomponente , die in der Pulverlackformulierung in einem Mischungsverhältnis von 99 : 1 bis 1 : 99 enthalten sind .

2 . Leitungselement nach Anspruch 1 , wobei die erste unvernetzte Polyimid-haltige Komponente der Pulverlackformulierung ein Bismaleinpolyimid umfasst .

3 . Leitungselement nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , wobei die erste unvernetzte Polyimid-haltige Kunststof f komponente der Pulverlackformulierung ein Gemisch, ein Copolymer und/oder ein Blend, mehrere Polyimid-haltige Kunststof f komponenten umfassend, enthält .

4 . Leitungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die zweite unvernetzte Epoxid-haltige Kunststof f komponente der Pulverlackformulierung ein oder mehrere feste Epoxidharze umfasst .

5. Leitungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die zweite unvernetzte Epoxid-haltige Kunststof f komponente der Pulverlackformulierung ein Gemisch, ein Copolymer und/oder ein Blend, mehrere Epoxid-haltige Kunststof f komponenten umfassend, enthält . Leitungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die beiden unvernetzten Kunststof f kompo- nenten in der Pulverlackformulierung als Gemisch, Blend oder Copolymer vorliegen . Leitungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die Pulverlackformulierung Füllstof fe enthält . Leitungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei die Pulverlackformulierung Additive enthält . Verfahren zur Herstellung einer I solation eines Leitungselements folgende Verfahrensschritte umfassend : o Bereitstellung einer duromeren Pulverlackformulierung mit zumindest zwei unvernetzten Kunststof fkom- ponenten, wobei zumindest eine erste unvernetzte Polyimid-haltige Kunststof fkomponente und zumindest eine zweite , unvernetzte Epoxid-haltige Kunststof fkomponente in der Pulverlackformulierung enthalten sind, die j eweils bei Raumtemperatur unter Normalbedingungen, also bei ca . 20 ° C als Feststof f vorliegen, o Einmalige oder mehrmalige Pulverbeschichtung des Leitungselements sowie anschließende o Aus- und/oder Nachhärtung der so erhaltenen Pulverbeschichtung . Verfahren nach Anspruch 9 , das automatisiert durchgeführt wird . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 , bei dem das Leitungselement ein Wickelkopf ist . Verfahren nach Anspruch 9 oder 10 , bei dem das Leitungselement ein Kupfer-Flachdraht ist . Elektrische rotierende Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt , bei der das Material der Aktivteilisolation ungleich dem Material der Wickelkopfisolation ist . Elektrische rotierende Maschine nach Anspruch 13 , bei der das Material der Aktivteilisolation Siloxanhaltig ist und das Material der Wickelkopfisolation nicht . Elektrische rotierende Maschine nach Anspruch 13 oder 14 , bei der die I solation des Wickelkopfes Glimmerband- frei ist . Elektrische rotierende Maschine in Hairpin- Technologie , bei der die Aktivteilisolation durch Spritzgießen und die Wickelkopfisolation durch Pulverbeschichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 herstellbar ist .

Description:
Beschreibung

Leitungselement mit ef fi zient herstellbarer I solation

Die Erfindung betri f ft Leitungselement wie einen Wickelkopf und/oder einen Kupferflachdraht einer elektrischen rotierenden Maschine , insbesondere eines Elektromotors , Traktionsmotors und/oder Generators , mit ef fi zient herstellbarer I solation . Außerdem betri f ft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer I solation eines derartigen Leitungselements .

Bekannt sind elektrische rotierende Maschinen im Mittel- und Hochspannungsbereich wie Elektromotoren und elektrische Generatoren . Diese Maschinen zeichnen sich durch eine Viel zahl verschiedener Bauformen und Einsatzbereiche aus . Sie werden in sämtlichen Bereichen der Technik, der Industrie , des Alltags , des Verkehrswesens , der Medi zin und anderen Gebieten verwendet . Der Leistungsbereich elektrischer Maschinen erstreckt sich von Größenordnungen unterhalb von einem Mikrowatt z . B . in der Mikrosystemtechnik bis hinaus über ein Gigawatt , also Tausendmal eine Million Watt , wie beispielsweise im Kraftwerksbereich . Dazwischen liegt die Mittelspannungs- Anwendung mit den Traktions- und Antriebsmotoren im Fahrzeugbereich, Schienenfahrzeugbereich, etc .

Allen rotierenden elektrischen Maschinen gemeinsam sind Leitungselemente wie Wickelkopf , kupf er-Flachdraht in Hairpin- Technologie und/oder Drahtspulen, die von elektrischem Strom durchflossen werden . Zur elektrischen I solation der stromdurchflossenen Leitungselemente gegeneinander und gegenüber der äußeren Umgebung weisen elektrische Maschinen I solationssysteme auf .

Elektrische rotierende Maschinen, z . B . Elektromotoren und Generatoren ab einer Bemessungsspannung von 700 V umfassen einen Rotor, der vom Stator umgeben ist . Der Stator hat ein Blechpaket , in dem sich Nuten befinden, in die die elektrischen Leitungselemente in Form von Spulen oder als Einzelstäbe , die zu Spulen verschweißt oder verlötet werden, eingelegt sind . Jeweils zwei korrespondierende Einzelstäbe können mit- einander zur Bildung einer Spule verlötet werden . Die elektrischen Teilleiter sind in der Spule gegeneinander isoliert , die Spule zusätzlich mit einer Hauptisolierung aus Glimmer-haltigen I solierbändern versehen und abschließend optional abhängig vom Spannungsniveau noch mit einem leitfähigen Glimmschutz , insbesondere einem Außen- und/oder Endenglimmschutz versehen, so dass die Oberfläche der Spule auf dem gleichen Potential wie das Blechpaket liegt . Diesen Aufbau nennt man auch eine „geordnete" Wickelung im Gegensatz zu den elektrischen rotierenden Maschinen mit Drähten in einer „wilden" Wicklung, die in der Regel elektrische rotierende Maschinen einer Bemessungsspannung kleiner 700 Volt betreffen .

Bei elektrischen rotierenden Maschinen im Hoch- und/oder Mittelspannungsbereich liegen Spulen aus gegeneinander beispielsweise über Bewicklung und/oder Drahtlack isolierte Teilleitern vor . Diese werden aus Rohlingen, wie einem Spulenfisch durch Ziehen und Verdrehen so geformt , dass sie in die Nuten eines Stator-Grundkörpers , also in das Blechpaket des Elektromotors eingelegt werden können . Die Spulen untereinander sind über so genannte Wickelköpfe verbunden und durch entsprechende Anschlüsse kontaktiert .

Die stromführenden Spulen sind gegeneinander, gegenüber dem Blechpaket und schließlich auch gegenüber der Umgebung durch ein I solationssystem isoliert . Das I solationssystem umfasst regelmäßig die Hauptisolation, die einen reinen I solator darstellt und das Glimmschutzsystem, das die Komponenten Außenglimmschutz und/oder Endenglimmschutz umfasst , wobei ein Glimmschutzsystem zur besseren Teilentladungsresistenz auch eine geringe elektrisch Leitfähigkeit zeigt .

Weitestgehend ist die spannungs führende Spule dabei durch die Hauptisolation aus polymerbasierten Werkstof fen vom geerdeten Blechpaket isoliert . Um ein Maximum an Leistung aus der Maschine heraus zuholen, wird sie bei höchstmöglichen Stromdich- ten betrieben, wodurch aber auch nennenswerte Verluste in Form von Hitze entstehen.

Bei großen Elektromotoren ist die maximale übliche Betriebstemperatur ca. 155°C. Für diese Betriebstemperaturen ist es bekannt, ein Isolationssystem aus Glimmerband und epoxidbasierten duroplastischen Kunststoffen einzusetzen. Der Motor ist so ausgelegt, dass die maximale Aufheizung - auch der Isolation - 155°C nicht oder nur unwesentlich überschreitet.

Um die Leistungsdichte einer solchen Maschine zu erhöhen, wird entweder die Spannung erhöht oder die Stromstärke. Würde die Spannung erhöht werden, müsste dauerhaft eine höhere Feldstärke über das Isolationssystem abgebaut werden. Dafür sind die herkömmlich bekannten Isolationssysteme auf Epoxidbasis nicht ausgelegt.

Wird die Stromstärke erhöht, dann wird das Isolationssystem thermisch stärker belastet, zumindest kurzzeitig sogar auf über 200°C. Dafür werden Isolationssysteme mit den Materialien auf Basis von mAramid und Polyetherimid eingesetzt.

Bislang werden alle Komponenten eines Isolationssystems, also Hauptisolation und Glimmschutz, wie insbesondere Außenglimmschutz AGS und Endenglimmschutz EGS, in der Regel als Bänder auf die Teilleiter auf gewickelt , wobei Teile davon, wie der EGS, auch per Hand appliziert werden können. Die anderen Teile können auch nicht vollautomatisiert aufgebracht werden, weil entweder die Stückzahl das Automatisieren nicht wirtschaftlich macht und/oder die Gefahr von Lufteinschlüssen in den Falten der Wickelbänder die Qualität nicht gewährleistet, die bei der Wicklung erforderlich ist. Die Bänder, die gewickelt werden, haben meistens verklebte Glimmerplättchen, die in der Isolation dazu dienen, den Erosionsweg im Isolationssystem zu verlängern, also den direkten Weg von der Spannungsseite, den Leitungselementen, hin zum geerdeten Blechpaket, wodurch eine deutlich längere Lebensdauer eines Isolationssystems resultiert. Aktuell wird bei den rotierenden elektrischen Maschinen, wie insbesondere Traktionsmotoren und Industriemotoren der Wickelkopf mit dem gleichen I solationsband, welches in der Nut des Aktivteils verwendet wird, isoliert . Beim bislang üblichen Tränkprozess wird daher der Wickelkopf mit dem gleichen Wickelband und Tränkharz imprägniert und anschließend ausgehärtet wie der Aktivteil .

Das Bewickeln des Wickelkopfes ist zeitintensiv und demnach auch kostenintensiv . Der bislang benötigte Imprägnierprozess mit Tränkharz ist ebenfalls zeit- und kostenintensiv .

Die im Wickelkopf im Betrieb vorliegenden Feldstärken sind um ein Viel faches geringer als im Aktivteil und sind kleiner als 500V/mm in der gewickelten I solation selbst . Im Betrieb können dort keine Teilentladungen auftreten . Dennoch wird nach dem Stand der Technik der Wickelkopf wie der Aktivteil isoliert , weil eine Abtrennung der I solationsherstellung zwischen Aktivteil und Wickelkopf noch viel aufwändiger wäre .

Eine Wickelkopfisolation stellt insbesondere die dielektrische Barriere sicher und verhindert , dass es im Falle einer Verschmutzung zu einem Phasenüberschlag und/oder einem Erdschluss kommen kann . Demnach braucht die Wickelkopfisolation keine gesteigerte Resistenz gegenüber Teilentladungen, hat aber grundsätzlich eine gewissen Mindest- Durchschlags f estigkeit . Dies gilt vor allem bei Traktionsmaschinen mit einer Temperaturbeständigkeit der I solation von größer 200 ° C, was der Wärmeklasse 200 entspricht .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Wickelkopf- I solation zu schaf fen, die erstens automatisiert applizierbar ist und zweitens auch bei Betriebstemperaturen oberhalb 155 ° C, insbesondere auch bis zu 200 ° C oder 220 ° C noch stabil ist , die geforderte Durchschlags festigkeit zeigt und so am Wickelkopf als dielektrische Barriere fungiert und im Falle einer Verschmutzung einen Phasenüberschlag und/oder einen Erdschluss verhindert . Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen of fenbart ist , gelöst .

Demnach ist Gegenstand der Erfindung ein Leitungselement wie ein Wickelkopf und/oder ein Kupferflachdraht einer elektrischen rotierenden Maschine einer Bemessungsspannung größer 700 Volt mit Pulverlackisolation, wobei die Pulverlackformulierung zur Herstellung der Pulverlackisolation zumindest zwei unvernetzte , bei Raumtemperatur -RT - unter Normalbedingungen, also bei ca . 20 ° C fest vorliegende , Kunststof f kompo- nenten umfasst , zumindest eine erste , unvernetzte Polyimidhaltige , insbesondere eine Bis-maleinimid- Kunststof f komponente und eine zweite , unvernetzte Epoxidhaltige Kunststof f komponente , die in der Pulverlackformulierung in einem Mischungsverhältnis von 99 : 1 bis 1 : 99 enthalten sind .

Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer I solation eines Leitungselements , wie eines Wickelkopfs und/oder eines Kupferflachdrahtes , folgende Verfahrensschritte umfassend :

- Bereitstellung einer duromeren Pulverlackformulierung mit zumindest zwei unvernetzten Kunststof f komponenten, wobei zumindest eine erste unvernetzte Polyimid-haltige Kunststof f komponente , insbesondere eine Bis-maleinimid- Kunststof f komponente und zumindest eine zweite , unvernetzte Epoxid-haltige Kunststof f komponente in der Pulverlackformulierung enthalten sind, die j eweils bei Raumtemperatur unter Normalbedingungen, also bei ca . 20 ° C als Feststof f vorliegen,

- Einmalige oder mehrmalige Pulverbeschichtung eines Wickelkopfes sowie anschließende

- Aus- und/oder Nachhärtung der so erhaltenen Pulverbeschichtung . Schließlich ist Gegenstand der Erfindung eine elektrische rotierende Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt , bei der die I solation des Aktivteils vom Material her ungleich ist zu der I solation des Wickelkopfes .

Insbesondere bei der Hairpin-Technologie , die eine moderne Wickeltechnologie für Statoren in elektrischen Maschinen darstellt , werden neue Methoden als Ersatz der Glimmerbandisolation im Aktivteil ausprobiert . Beispielsweise wird anstelle der Wickel-technologie bei der die Leitungselemente in die Nut gewickelt werden, wird hier ein Kupferflachdraht mit typischer Hairpin-Geometrie in einem umformbasierten Montageverfahren in die Nuten des Blechpakets eingebracht . Dabei ist es möglich, die für den Aktivteil vorgesehenen Spulenseiten, die Teil der Hairpin-Geometrie sind, durch beispielsweise Spritzgießen mit Teilentladungsresistentem, insbesondere auch Siloxan-haltigem, Material zu isolieren und dann den nach der Einlegung in die Nuten hergestellten Wickelkopf mit einer durchschlags festen, aber weniger oder gar nicht Teilentla- dungs-resistenten I solation zu versehen .

Genau hier setzt die Erfindung an, in dem sie die Aufgabe löst , eine unkompli ziert appli zierbare Wickelkopfisolation zu schaf fen, die die geforderte Durchschlags festigkeit zeigt , aber nicht die teuren Harze für die Teilentladungsresistenten I solationen des Aktivteils einsetzt .

Allgemeine Erkenntnis der Erfindung ist es daher, dass durch Pulverbeschichtung mit einer duromeren Pulverlackformulierung die I solation eines Leitungselements wie die Wickelkopfisolation und/oder die I solation eines Kupferflachdrahtes schnell und automatisiert , beispielsweise mittels Corona- und/oder Tribo- und/oder Wirbelbettverfahren, herstellbar ist .

Gemäß der Erfindung wird z . B . einer oder werden beide Wickelköpfe von elektrisch rotierenden Maschinen, Motoren und Generatoren, mit einem Duromeren Pulverlack durch Pulverlackbeschichtung isoliert . Beispielsweise wird diese mittels Corona- und/oder Tribo- und/oder Wirbelbettverfahren, automatisiert , aufgebracht .

Dabei werden für die I solation des Aktivteils der elektrisch rotierenden Maschine die Teilleiter der Spulen zunächst mit einer Teilleiterisolation beschichtet . Die Teilleiterisolation kann ein Drahtlack oder eine bewickelte I solation sein .

Nun wird die gezogene Spule , z . B . die gewickelte oder die in Hairpin-Geometrie , oder auch die ungezogene Spule in irgendeiner Art und Weise im Aktivteil isoliert , beispielsweise durch Einzelspulenfertigung und/oder durch Spritzgießen des Aktivteils und/oder durch Pulverlackieren . Dann werden alle Spulen eingelegt und z . B . mit einem Kit oder einem Nutkleber in die Nut j eweils eingeklebt und miteinander verschaltet .

Nun wird am Wickelkopf inklusive Schaltung noch durch Pulverbeschichtung gemäß einer vorteilhaften Aus führungs form des Verfahrens eine I solation hergestellt .

Als Resultat erhält man beispielsweise eine elektrische rotierende Maschine in Hairpin-Technologie , bei der die Aktivteilisolation durch Spritzgießen und die Wickelkopfisolation durch Pulverbeschichtung nach einem Aus führungsbeispiel der Erfindung herstellbar ist .

Die Bereitstellung der unvernetzten Pulverlackformulierung gelingt einfach durch Abwiegen und Mischen, wobei der Pulverlack auf dem Substrat , der Spule oder des Spulenteils , anschmil zt , entgast und/oder an-vernetzt wird . Nach der Pulverbeschichtung und dem Erhalt eines festen Films wird bei erhöhter Temperatur nach- und ausgehärtet .

Man unterscheidet dabei 2 Arten der Pulverbeschichtungen, zum einen die

-elektrostatische Pulverbeschichtung, die entweder über Korona, als Aufladung durch einen Generator oder über die so genannte „Tribo"-Methode , mit Reibungs-Aufladung funktioniert und zum zweiten die - Wirbelsintermethode , die auch aus dem Automobilbereich in Form von „Pulverslurry" bekannt ist .

Beim elektrostatischen Pulverbeschichten wird die Pulverlackformulierung auf ein elektrisch leitendes Werkstück aufgesprüht . Mit einem so genannten Sprühorgan, also beispielsweise der Sprühpistole , wird das wirbelnde Pulver zu einem definierten Sprühstrahl geformt und gleichzeitig elektrostatisch aufgeladen, wobei für das hier anwendbare Verfahren unterschiedliche Aufladungsmethoden möglich sind .

Bei Corona-Sprühsystemen erfolgt die Aufladung der Pulverteilchen der Pulverlackformulierung durch Anlagerungen freier Luftionen, die mittels einer oder mehrerer spannungs führender Corona Elektroden im Sprühorgan erzeugt werden . In der Regel wird eine negative Spannung gewählt , weil die Corona stromstärker und stabiler ist und die Rücksprühef fekte an der Werkstückoberfläche in geringerem Maße auftreten . An der Corona Elektrode liegt eine Spannung von bis zu 100 kV an .

Bei „Tribo"-Sprühsystemen werden die Pulverteilchen der Pulverlackformulierung ausschließlich durch reibungselektrische Vorgänge beim Durchströmen eines Kunststof f kanals im Sprühorgan, also beispielsweise in der Sprühpistole , aufgeladen also ohne Spannungserzeuger . Dabei werden die Pulverteilchen positiv aufgeladen .

Nach dem Besprühen erfolgt das Aushärten und/oder das Einbrennen, wobei der Pulverlack außer den Lösemittel alle Bestandteile eines normalen Nasslacks enthalten kann und so - abhängig von der Kunststof f-Komponenten-Zusammenset zung bei höheren Temperaturen, z . B . über 100 ° C, insbesondere über 120 ° C zu einem geschlossenen Film verläuft und anschließend dann angeliert und aushärtet .

Gegenüber den Nasslackierungen gibt es beim Pulverbeschichten einige Vorteile unter Kosten- und/oder Umwelt- Gesichtspunkten : - Lösemittel freies Beschichtungsmaterial und minimale Emission,

- Kreislauf führen des Pulverlacks möglich,

- einfache manuelle Handhabung einer Sprühpistole oder eines sonstigen Sprühorgans und zur Automatisierung geeignet .

Alternativ dazu lässt sich Pulverbeschichtung auch durch ein Wirbelsinterverfahren aus führen . Dabei wird ein Pulverbad aus bewegter Luft , insbesondere Luftstrom, und der fluidisierten Pulverlackformulierung bereitgestellt und ein erhitztes Substrat in dieses Pulverbad - z . B . auch nur einige Sekunden - eingetaucht . Beim Kontakt mit dem heißen Substrat sintert das Pulver an und verschmil zt und/oder vernetzt anschließend zu einer glatten Kunststof f schicht . Beispielsweise kann bei der Herstellung des I solationssystems eine finale I solation der Wickelköpfe durch Wirbelbettsintern bei ca . 200 ° C erfolgen .

Nach einer vorteilhaften Aus führungs form der Erfindung liegen in der Pulverlackformulierung eine oder mehrere erste Polyimid-haltige Kunststof f komponente (n) und eine oder mehrere zweite Epoxid-haltige Kunststof f komponente (n) vor .

Als „Polyimid" im festen aber unvernetzten Pulverlack wird ein Monomer oder Oligomer eines eine „Polyimidgruppe" aufweisenden Kunststof fs bezeichnet . Dies bezeichnet im Allgemeinen eine Verbindung mit einer Einheit wie in Strukturformel I wieder gegeben :

I . Die Polyimidgruppe ist dabei eingekreist .

R2 kann gleich oder ungleich R3 sein und j ede beliebige organische Moleküleinheit , die an einem C5-Fünfring sterisch möglich ist , darstellen . Dabei hat sich herausgestellt , dass als Polyimidkomponente insbesondere ein Bismalein-Polyimid vorteilhaft eingesetzt werden kann, weil es a) sich als Pulverlack-Bestandteil in Kombination mit der epoxidischen Komponente gut verarbeiten lässt und b) Bismaleinimid, insbesondere die unten gezeigten Spezies dieser Verbindungsklasse , sich zu einem Polyimid aushärtet , das die geforderte Durchschlags festigkeit aufweist .

Bevorzugte Bismaleinimide sind solche , die durch folgende

Strukturformeln wiedergegeben werden :

Gemäß der Erfindung wird das unvernetzte Polyimid noch mit einer unvernetzten Epoxid-haltigen festen Kunststof f komponen- te , die in der Pulverlackformulierung in einem Mischungsverhältnis von 99 : 1 bis 1 : 99 enthalten ist , vermischt . Das Ver- mischen mit einer festen Epoxid-haltigen Kunststof f komponente dient unter anderem auch dazu, dass die mechanischen Eigenschaften und die Verlaufseigenschaften der Pulverlackformulierung im Beschichtungsprozess verbessert werden .

Als „Epoxidharz" oder „Epoxid-haltige unvernetzte Kunststof fkomponente" wird j edes Kunstharz bezeichnet , das eine Epoxidgruppe trägt .

R kann ein beliebiges Kohlenstof f-basiertes Molekülgerüst sein . R kann auch weitere Epoxidgruppen umfassen, insbesondere endständige Epoxidgruppen, die sich zur Vernetzung eignen .

Nach einer vorteilhaften Aus führungs form der Erfindung kann noch ein oder mehrere weitere Bindemittel , thermoplastische Bindemittel neben den beiden unvernetzten fest vorliegenden Polyimid-haltigen und Epoxid-haltigen Kunststof f komponenten in der duromeren Pulverlackformulierung vorliegen .

In der aufgebrachten Pulverlackformulierung werden die beiden Kunststof f komponenten durch den Einsatz von Temperatur, z . B . in Form von Konvektions- und/oder Strahlungsenergie , angeschmol zen und dann in einer Vernetzungsreaktion ausgehärtet .

Nach einer vorteilhaften Aus führungs form der Erfindung wird die Pulverlackformulierung so aufgebracht , dass eine Dicke der daraus gebildeten I solations- und/oder Glimmschutzschicht von >/= 100pm resultiert . Diese Schicht kann einlagig oder mehrlagig durch Pulverbeschichtung erzeugt werden .

Nach einer vorteilhaften Aus führungs form umfasst die Formulierung des Weiteren noch Füllstof fe , insbesondere sphärisch geformte und/oder unregelmäßig geformte Füllstof fe . Die Füllstof fe können kristallin und/oder amorph vorliegen . Bevorzugt sind die Füllstof fe auf Sili ziumdioxid-Basis , beispielsweise enthalten sie Quarzgut , Quarzmehl und/oder Quarzglas .

Es wurde erkannt , dass die Durchschlags festigkeit der sprühbaren Pulverlackformulierung durch Zugabe von Füllstof fen, insbesondere von mineralischen oder/auch synthetischen Füllstof fen, wie Quarzmehl , Quarzgut , Glasmehl , in einem Masseanteil von beispielsweise 5 Gew% bis 65 Gew% , insbesondere von 10 Gew% bis 60Gew% und insbesondere vorteilhaft von 10 Gew% bis 55 Gew% erhöht wird .

So kann auf den Einsatz der zum Band verklebten großen Glimmerplättchen verzichtet und die Wickelkopfisolation in Form einer Pulverlackformulierung automatisiert durch Versprühen und/oder Eintauchen appli ziert und hergestellt werden .

Die hier vorgeschlagene Pulverlackierung eignet sich hervorragend zu automatisierten Durchführung trotz hoher Durchschlags festigkeit ohne Glimmerpartikel .

Nach einer vorteilhaften Aus führungs form der Erfindung umfasst die bei Raumtemperatur als Pulver von Feststof fen vorliegende Pulverlackformulierung noch Füllstof fe , insbesondere in mehreren Fraktionen vorliegend, sowie Sinterhil fen und/oder Additive .

Nach einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form der Erfindung können in der Pulverlackformulierung ein oder mehrere Additive enthalten sein . Beispielsweise können Additive zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit enthalten sein .

Andererseits oder ergänzend können Additive zur Erhöhung der Stabilität des I solationssystems enthalten sein . Beispielsweise können ein oder mehrere Metalloxid ( e ) , wie z . B . TiO 2 und/oder solche mit einer der folgenden Summenformeln Na8Al 6 Si6O24S4 und/oder Na6Al 6 Si6O24S2 . Weitere Additive können Fe203 und/oder MnFe2Ü4 und/oder elektrisch nichtleit fähige Kohlenstoff basierte Füllstoffe, wie z.B. Industrieruß sein. Bei Bedarf können die Additiv-Partikel teilweise oder ganz, vollflächig oder teilflächig, mit einer SiCt-Beschichtung ausgestattet vorliegen.

Diese Additive sind insbesondere auch oxidationshemmend, so dass die Wärmeklasse oder der Temperatur-Index einer damit hergestellten Pulverbeschichtung weiter erhöht werden kann.

Additive werden beispielsweise bei der Herstellung der Pulverlackformulierung zugemischt. Weitere Additive, Verlaufshilfsmittel, Farbpigmente, Quarzpartikel und weiteres können der Pulverlackformulierung zugemischt werden.

Der Anteil an Additiv in der Pulverlackbeschichtung liegt beispielsweise im Bereich zwischen 0,05 und 10 Gew%, insbesondere im Bereich zwischen 0,05 und 2 Gew% und besonders bevorzugt im Bereich zwischen 0,1 und 1 Gew% .

Durch die hier offenbarte Pulverlackbeschichtung zur Herstellung der Isolation eines Leitungselements einer elektrischen rotierenden Maschine mit einer Bemessungsspannung größer 700 Volt kann der teure und aufwändige VPI-Prozess, der bislang zur Isolation des Aktivteils und des Wickelkopfes überwiegend eingesetzt wird, eingespart werden. So ist es möglich, auf die herkömmlichen Glimmerbänder zu verzichten und Aktivteil und Wickelkopf mit jeweils passendem Isolationsmaterial automatisiert zu isolieren. Insbesondere das Isolieren des Wickelkopfes ist deutlich schneller und preisgünstiger realisierbar als im Vergleich zum Stand der Technik. Außerdem wird der Automatisierungsgrad in der Produktion einer elektrischen rotierenden Maschine deutlich höher.