淺談變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

編輯：六安江淮電機(jī)網(wǎng)絡(luò)部　　發(fā)布時(shí)間：2020-08-24 20:51:53　　來(lái)源：六安江淮客戶服務(wù)中心

摘要：由于變頻調(diào)速裝置的電源可以在低頻下啟動(dòng)六安江淮電機(jī)，同時(shí)又可以頻繁啟動(dòng)，因此電機(jī)經(jīng)常暴露在循環(huán)交流電壓下，電機(jī)絕緣層疲勞加速。衰老。如今，六安江淮電機(jī)參與設(shè)計(jì)同步電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)，并有特殊的附加要求。

淺談變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)的電源是一種變頻調(diào)速控制器，其輸出電壓或電流中含有高次諧波，六安江淮電機(jī)生產(chǎn)的變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)的工頻電源電壓的正弦波有很大不同。變頻調(diào)速控制器輸出電壓的高振幅、高頻諧波分量、電機(jī)氣隙中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在高壓繞組中產(chǎn)生電流，產(chǎn)生脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩，引起機(jī)械軸系的扭振。
      變頻調(diào)速裝置在換向過(guò)程中產(chǎn)生的脈沖電壓疊加在電動(dòng)機(jī)的工作電壓上。這種電壓峰值會(huì)影響電機(jī)的主絕緣結(jié)構(gòu)，特別是三相引線（三相引線電纜）相端的繞組線圈第一繞組線圈匝間的絕緣結(jié)構(gòu)是一個(gè)重大威脅和損壞。

      在這種情況下，由于變頻調(diào)速裝置的電源可以在低頻下啟動(dòng)六安江淮電機(jī)，同時(shí)又可以頻繁啟動(dòng)，因此電機(jī)經(jīng)常暴露在循環(huán)交流電壓下，電機(jī)絕緣層疲勞加速。衰老。如今，六安江淮電機(jī)參與設(shè)計(jì)同步電機(jī)的絕緣結(jié)構(gòu)，并有特殊的附加要求：

1、匝間絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      現(xiàn)代電機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最值得注意的問(wèn)題是電機(jī)繞組線圈匝間絕緣結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)設(shè)計(jì)。通常輪流絕緣，電磁電纜絕緣被用作匝間絕緣，它位于線圈導(dǎo)體附近，處于最熱和最惡劣的條件下。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用單層或雙層，云母包裹的電磁矩形銅線由聚酯玻璃制成。根據(jù)現(xiàn)行的絕緣規(guī)范，勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)無(wú)刷絕緣系統(tǒng)用于高壓變頻調(diào)速，均采用雙漆包玻璃纖維聚酯亞胺電磁銅線。實(shí)踐證明，聚酯亞胺磁漆的漆膜強(qiáng)度和耐熱老化性能良好。目前，國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品均采用家用磁絲。繞組之間的絕緣結(jié)構(gòu)包括F級(jí)絕緣、由單個(gè)玻璃纖維制成的雙層聚酰亞胺薄膜繞組結(jié)構(gòu)和0.40 mm的雙面絕緣厚度。檢驗(yàn)表明，這是結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)良的關(guān)鍵技術(shù)和工藝保證。

2、主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

      現(xiàn)代高壓大功率變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是要有一個(gè)緊湊的、無(wú)氣隙的主絕緣結(jié)構(gòu)，具有良好的電氣和熱阻。由于電動(dòng)機(jī)在變頻調(diào)速過(guò)程中運(yùn)行或欠壓運(yùn)行，施加在定子繞組上的交變電場(chǎng)使絕緣層中的氣隙自由放電，使絕緣層發(fā)生電腐蝕，使絕緣層失去抗電性和耐熱性。特別是變頻調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的定子繞組必須承受各種機(jī)械力，調(diào)速時(shí)的電磁沖擊和振動(dòng)增大。這不可避免地會(huì)導(dǎo)致力變形、絕緣磨損和繞組損壞。因此，高壓大功率調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)的主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要求具有優(yōu)良的電氣和耐熱電氣性能，而且還要求具有良好的機(jī)械性能。

      目前，國(guó)內(nèi)外高壓高性能變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)主絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是獲得致密、無(wú)氣隙、機(jī)械強(qiáng)度高的主絕緣，主要用于隔離和電暈處理的云母盒或云母帶均由幾種橡膠制成。線圈絕緣結(jié)構(gòu)一次成型，導(dǎo)線預(yù)埋，然后進(jìn)行全真空浸漬（VPI）的絕緣干燥過(guò)程。我國(guó)在高壓大功率變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)主絕緣結(jié)構(gòu)施工中，采用F面成型定子線圈，主絕緣采用鎢酸鹽粉云母多塑料箱或帶，采用超薄防電暈?zāi)z帶進(jìn)行電暈處理，采用一次性絕緣結(jié)構(gòu)成型和真空成型-全浸漬（VPI）。

      高壓定子線圈的擊穿電壓是線圈絕緣的重要參數(shù)之一，它反映了絕緣的強(qiáng)度。通常要求線圈的擊穿電壓為電機(jī)額定電壓7倍的間隙，試驗(yàn)電場(chǎng)強(qiáng)度不小于20 MV/mm。

3、繞組端部的連接

      在高壓、大功率、變頻、調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和絕緣結(jié)構(gòu)中，應(yīng)特別注意高壓定子繞組端部的緊固。由于變頻調(diào)速控制器的供電電源對(duì)電機(jī)絕緣的電壓系數(shù)不同。最明顯的是反射在高壓繞組的末端。由于定子電流產(chǎn)生的機(jī)械沖擊力與其電流的平方成正比，因此由可變頻率諧波分量電流產(chǎn)生的電壓最終將激勵(lì)兩倍于載波頻率的直徑。導(dǎo)致同時(shí)發(fā)生事故的方向性或切向振動(dòng)，如繞組線圈端部位移、絕緣磨損、導(dǎo)線斷裂或開(kāi)焊。

      因此，六安江淮電機(jī)端部的緊固方法是在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在上下線圈、下槽外繞線端和鼻孔之間增加一個(gè)軟端部框架，大大加強(qiáng)了繞線端部，支撐了機(jī)械應(yīng)力。電應(yīng)力和共振沖擊的強(qiáng)度。

4、轉(zhuǎn)子隔振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

      變速變速高壓大功率同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要部分是磁極線圈的節(jié)距絕緣。高壓大功率變頻調(diào)速同步電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)主要是凸極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。繞線凸極磁極設(shè)計(jì)采用矩形銅排對(duì)散熱匝線圈進(jìn)行成型和纏繞，銅排薄而寬。

      磁極線圈是在離心力作用下產(chǎn)生高壓縮應(yīng)力的旋轉(zhuǎn)部件。因此，這是六安江淮電機(jī)隱患的常見(jiàn)場(chǎng)所，對(duì)繞組之間的絕緣提出了一些特殊要求。


關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速同步,電動(dòng)機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)

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