关于电机绝缘材料及绝缘结构的探讨.doc

1、关于电机绝缘材料及绝缘结构的探讨摘要:本文通过对目前国内电机绝缘材料、绝缘工艺和绝缘结构的阐述，分析了电机绝缘材料及绝缘结构对电机整体性能提升的重要意义。通过本文的介绍，希望能够起到抛砖引玉的作用。 关键词:电机绝缘材料绝缘结构 中图分类号： TM3 文献标识码： A 文章编号： 前言：电机绝缘包括绝缘材料，绝缘结构，工艺和应用技术。电机技术的发展，在很大程度上取决于绝缘材料及绝缘技术的发展。本世纪早期，绝缘材料的不完善，当时主要应用的是天然材料，如棉纱、纸、沥青等，这些材料的耐热性能低和强度差，它决定了电机的寿命，限制了电机的性能和质量的改进。 直至 40 年代之后，随着合成材料工业的发展，

2、电机绝缘材科得到很大进展，尤其在 5060 年代之后，电气，机械性能、耐热性能优蚌的材料不断涌现，如聚酯树脂，环氧树脂，聚酰亚胺树脂、有机硅树脂等的生产和使用，已经在很大程度小取代了天然材料。这样就使电机的性能和质量都得到很大的提高，这些材料的使用，电机的耐热性得到解决，电机的效率也得到提高，使电机向轻型化方面的发展。 但直至今天，电机绝缘对电机的发展仍然是十分重要的。在可靠性的研究中，通过大量电机运行统计，30%的故障是由于绝缘故障引起，其余的才是机械、轴承等引起的故障。可见电机技术要发展，就要提高绝缘材料性能，提高其安全性和可靠性，今天以至将来，电机绝缘技术仍然是一个十分重要的研究课题。

3、1.电机绝缘材料 1.1 浸渍漆 浸渍漆用于浸渍电机绕组，以提高其电气性能、机械性能，导热性能，并减少绝缘的吸潮性。下面介绍几种浸渍漆： 三聚氰胺醇酸漆(1032 漆)烘干漆，具有较好的干透性，耐热性、耐油性、耐电弧性和附着力，漆膜平滑有光泽。此外，该漆价廉，因此目前在家电的电机绝缘漆中是用量最大的一种，但这种漆也有很多的缺点，如浸渍次数多，烘焙时间长，内千性差，固体含量低，溶剂挥发使环境圬染严重。 环氧聚酯无溶剂漆。这类漆由环氧树脂、不饱和聚酯树脂，环氧活性稀释剂苯乙烯等材料组成。有良好的渗透性，内干性、弹性，耐油性、抗电晕性和电性能，适用于真空压力浸渍。 环氧无溶剂滴浸漆。该类漆是由环氧树

4、脂，酸酐，活性稀释剂和促进剂等组成。特点是高温下粘度低(70时粘度约 20s)，渗透力强，凝胶时间短，短时加热便能固化，并有很高的电气，机械、防潮性能。 1.2 薄膜 薄膜主要用作制造复合绝缘，也可以直接作为电机的槽绝缘和相间绝缘。对薄膜的要求是机械和电性能高，厚度均匀性好，同时有较好的耐热性。下面介绍几种浸渍漆性能种电工用薄膜。 聚酯薄膜。由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇经高温缩聚后成为聚对苯二甲酸乙二醇酯，经熔融挤出后拉伸而成的。这种薄膜由于电气性能、机械强度都极佳，拉伸工艺也很好，可以制成各种不同厚度的薄膜，因此聚酯薄膜是目前用途最广的一种，它除了可作复合制品，如与青壳纸、玻璃布、聚酯纤维纸复

5、合之外，还可制成 0.200.35mm 厚度薄膜，直接用作耐氟电阢、风扇等电机的槽绝缘、槽盖等。聚酯薄膜的绝缘等级为B 级。 聚酰亚胺薄膜。由美国杜邦公司在 50 年代研制面成，我国于 60 年代制成，它是由二氨基二：苯醚和均苯四甲酸酐为原料合成的耐高温高电性能薄膜，耐热性可达 220以上。聚酰亚胺薄膜用于 H 级电动机的槽绝缘、压敏带基材。 2.电机绝缘结构 2.1 绝辕结构设计中的选材 绝缘材料的选择是绝缘结构设计的一个重要问题。绝缘材料技术条件中列出的各项性能指标，其目的是供选材时参考。哪些材料组成的结构才是好的，应从如下几个方面考虑： 耐热性绝缘结构中各组成部分由于所处的位置不同，实际

6、承受的温度也有区别，原则上应按实际承受的温度选用材料。在绝缘结构中温度较高部位(如绕组)选用耐热性较高的材料，在温度较低部位选用温度相对较低的材料。 相容性两种或多种绝缘材料组合使用，其功能不会由于化学或物理或两者兼有的因素发生不利的相互影响，称之为相容性好。反之，称相容性差。我们研究一个新材料，除了把这个材料的技术性能做出来，但能否在结缘结构中应用，还要把这个材料与新研究的绝缘结构的材料进行相容性试验。如果不相容，这个材料也是不能用的。 工艺性绝缘结构通过一定的工艺操作后性能有所下降，例如漆包线绕线嵌线后介电性能下降，如绕嵌线工艺电性能下降率可达到 50，因此设计时必须考虑各种绝缘材料的工艺

7、性，如槽绝缘的抗嵌线过程中机械损伤能力，浸渍漆的烘焙规范和贮存期等都是选材时应考虑的问题。 2.2 绝缘处理工艺 沉浸工艺。沉浸工艺是将绕组预烘后浸入漆槽，利用漆的压差把漆渗透入绝缘结构内部， ；漆面最好能高出工件 lOOmm。沉浸前工件的预烘可以在一般的烘箱内进行。预烘的目的是使工件加热，驱除在绝缘结构内的潮气和挥发物，以利于浸渍漆的渗透，同时消除绕组在制造过程中引起的内应力。预烘温度可以选择绝缘漆的最高使用温度，但一般以选用 l2O 一 130为宜。沉浸法浸漆一般电机的浸漆次数：有溶剂漆二次：无溶剂漆一次，对于特殊使用环境条件可适当增加浸漆次数。 无溶剂漆滴浸。由于滴浸漆具有优良的电气性能

8、，快干等特性，因而采用滴浸工艺能缩短浸漆周期，减少材料消耗，节能，降低电机温升，提高电机的机电性能并便于实现生产自动化。滴浸处理的过程是，电机先经在滴漆机预热，预热后的定子，使其轴线与水平成一倾角(一般为15-30)对于小电机可以平滴。并以 1030r/rain 的转速旋转，以通电加热或外加热的方式保持一定的温度。滴浸漆从电机端部呈细流连续滴下，当漆碰到绕组时，粘度迅-速下降。在自身重力、旋转离心力和毛细管效应的共同作用下，漆液很快渗入槽内。滴漆完成后，工件在水平旋转，这时漆液可继续在电机绕组中渗透。同时，提高绕组的温度，使漆迅速胶化，胶化后可以在一定温度下在滴漆机上进行后处理。 真空压力浸漆

9、工艺.真空压力浸漆工艺是指将电机放入真空烘箱球一般烘箱颈烘后冷却到 5060，放入真空压力浸漆缸中，抽真空，使缸内真空达到 750mmHg，然后输入绝缘漆，使工件全部浸入漆中，再破坏真空，用氮气加压，加压压力在 0.20.7MPa，维持定时间后去除压力，抽去绝缘漆，滴千后，即可取出工件进行干燥烘焙。 结束语： 综上所述，绝缘材料因为使用环境复杂，老化因素众多等原因，其性能和安全性往往攒在很大的隐患。因此，在工作实践中，不断加强对电机绝缘材料及绝缘结构的研究和探讨具有非常重要的现实意义。 参考文献： 1董暮生，电机 F 级绝缘材料和绝缘结构J，冶金动力.2002,18（4）. 2于保民，发电机转子绝缘材料和绝缘结构的研究J. 绝缘材料，2008，22（2）.