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大型电机绕组绝缘系统中的应用工艺对比分析

作者: 发布时间:2020-01-17 12:21:41 阅读: 52 次

摘要:本文就大型电机绕组绝缘系统中应用的几种工艺进行了原理分析、流程分析及特点分析,希望通过不同绝缘工艺的对比分析各方式的优点并进行适当改进,帮助提高绝缘效果。

关键词:大型电机;绕组绝缘;原理;流程;特点

 

0 引言

电机绕组的绝缘处理是电机制作过程中的核心技术。该处理工艺简而言之就是用漆或胶等物质对绕组进行绝缘处理,祛除其中潮气。其目的在于改善电机绕组的绝缘性能、提高电机绕组的散热性能、保证绕组的整体机械强度、增强绕组抗侵蚀能力等。

当前大型电机定子的绕组绝缘系统所使用的材料分为三类:粉云母、胶黏剂和补强材料。通过上述材料与不同工艺的结合,可以具体实现绕组的绝缘处理。绕组的绝缘处理工艺应该满足两方面要求,首先是绝缘材料的配比适当,可以满足电气、机械及其他方面所要求的工艺指标;在这就是处理工艺必须保证更好的绝缘密度,保证绝缘处理有效、致密,无缺陷。

1 不同绝缘制造工艺概述

当前的电机绕组绝缘系统的制造工艺在大方面主要分为两类:加热模压工艺和浸渍工艺。模压工艺通过国内电机制造公司的不断改进,已经成为多家公司的核心绝缘技术;而浸渍工艺虽然在我国的电机绕组绝缘系统制造中还存在一些不足,但是其多种实现方式也都可以在实际应用中找到体现。

1.1 加热模压绝缘工艺原理

加热模压工艺所使用的主要绝缘材料为多胶云母带,其主要实现方式为:将已经包绕好的定子线棒放入模具中对其进行加热加压,这种环境会促使多胶云母带中的胶体产生流动,在流出多余胶的同时带走电机绕组内的杂质或者潮气等,最终固化成型,完成绝缘处理。该工艺在不同公司的体现方式为定子绕组线棒的模压压缩量不同。

1.2 浸渍绝缘工艺原理

浸渍绝缘工艺经历了多个历程,最开始时普通浸渍具有多种缺点,故通过多次浸渍来改善其绝缘性能,之后又出现了滴浸、滚浸、真空压力浸、真空连续浸渍等制作工艺。随着机械化设备、计算机技术、可编程逻辑控制技术的不断投入,浸渍绝缘工艺已经获得了一系列的作业方案。下面对上述提到的多种浸渍工艺进行原理分析。

1.2.1 普通连续浸渍工艺

普通连续浸渍工艺主要是在常温环境下进行的,该绝缘工艺将整个工件进行预烘处理,然后再空气中冷却后将其沉浸在绝缘漆液体中,利用毛细管和漆液环境的共同作用使得漆液渗透到绝缘结构的内层空间中,然后取出进行滴干等待凝胶和固化,实现绝缘处理。

1.2.2 滴浸工艺

滴浸工艺仍然在常温下进行,该工艺同样需要对整个工件进行预烘处理,该操作可以祛除绕组中的潮气,然后使用毛细管将漆液吸入内层空隙中,不同于普通连续沉浸工艺,该工艺利用工件旋转过程中的离心力实现漆液的渗透,且这种方式可以保证漆液在凝胶前处于均匀分布状态,保证绝缘质量。

1.2.2 滚浸工艺

滚浸工艺在对工件进行预烘和空冷处理后将部分浸入绝缘漆液中一定时间,这样可以派出工件内部的空气,达到漆液浸入绝缘内层的目的,通过滚动绝缘工件使得绝缘处理覆盖工件的整个表面。

1.2.3 真空压力浸渍

随着技术的不断进步,电机绕组的绝缘处理在真空环境下实现成为了可能。对工件进行预烘空冷后将其放置在真空环境中,利用真空环境下的漆液重力作用和线圈毛细管作用,在干燥的压缩空气或者压缩惰性气体实现解真空的过程中可以使得漆液渗透并填充到绝缘系统的内层部分。

1.2.4 真空连续浸渍工艺

真空连续浸渍工艺不同于真空压力浸渍工艺的部分在于其真空浸渍过程更为复杂,需要先将漆液与工件装入密闭真空罐,抽出罐内空气进行真空浸漆,然后对真空罐进行泄压回漆操作,等待滴干后将工件取出进行凝胶固化等操作。

2 不同制造工艺的特点分析

2.1 加热模压绝缘工艺特点分析

由于加热模压绝缘工艺所采用的多胶云母带所含胶量较多且其绝缘体的形成是由内而外实现的,故其内部可能会存在一定的微小气隙、绝缘厚度无法控制在一定的厚度范围内,但是其优点在于机械强度较高。

2.2 浸渍绝缘工艺特点分析

浸渍绝缘工艺的共同特点是绝缘体的形成是由外而内实现的,其绝缘厚度可以控制在较薄范围内且覆盖范围好,几乎无空气残留。

具体来说,滴浸工艺可以实现漆液的均匀覆盖,没有漆膜;滚浸工艺虽然在作用和功效方面不如滴浸工艺,但是可适用在大型电机绕组的绝缘处理中;真空压力浸渍工艺效果优于滴浸和滚浸工艺方式,可应用在大型高压线圈、多层齐绕磁轭线圈和大型绕组中。真空连续浸渍工艺可看做是真空压力浸渍工艺的一种补充。真空压力浸渍和连续浸渍工艺可以保证绝缘内部的整体填充性,几乎可以认为是完全填充,这就加强了绕组的整体性,减少了移动磨损所造成电机故障的几率;电机绕组耐恶劣环境能力强。主要是因为这种方式的绕组被紧密包封在绝缘漆中,且包封光滑,隔绝了污染物和潮湿气体,降低了导电介质架桥所造成电机故障的几率;这种绝缘方式具有良好的导电性能,故其可在一定程度上降低温升,由于其干燥所需时间较短,故其干燥温度可以比普通浸渍方式有一定的降低;就环保情况而言,由于这种方式的输漆和浸漆都在密闭环境下进行的,若配合使用品质较好的专用真空连续浸渍绝缘漆可以减少凝胶和固化过程中的物质挥发,帮助改善工作环境。

 

总结

本文就大型电机绕组的绝缘系统中的两类工艺进行了分析与比较,重点分析了工艺原理及工艺效果和特点。充分认识不同工艺优缺点可以帮助公司改进工艺方式,实现更优的发展。

 

参考文献

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