Spolens isolering afhøjspændingsmotorhar stor indflydelse på motorens levetid og økonomiske effekt, hvilket er et problem, som enhver designer og tekniker nøje skal overveje. Højspændingsspolen kan i et vist omfang kaldes motorens hjerte, hvilket direkte bestemmer motorens levetid, og ydeevnen af isoleringsmaterialet, som er en vigtig komponent i spolen, er afgørende.
Isoleringsstrukturen og behandlingsprocessen for højspændingsmotorer i forskellige lande kan groft opsummeres som følger:
(1) Multiklæbende glimmertape vikles kontinuerligt, vakuumtørres og derefter varmpresses (støbes eller hydraulisk).
(2) Multiklæbende glimmertape vikles kontinuerligt, uden vakuumtørring, og formes direkte ved varmstøbning.
(3) Mindre klæbende glimmertape vikles kontinuerligt, vakuumnedsænkes i opløsningsmiddelfri harpiks og derefter varmpresses.
(4) Glimmerbåndet (eller det hvide embryobånd) vikles kontinuerligt, det vil sige, at linjen spredes, og derefter imprægneres den opløsningsmiddelfri harpiks som helhed.
Derudover findes der silikonegummiisolering samt blandet isolering af silikonegummi og glimmerbånd. Silikonegummi har fremragende varmebestandighed, kuldebestandighed, fugtighedsbestandighed og korrosionsbestandighed, men den elektriske ydeevne og rivestyrke er dårlig, og den bruges kun til højspændingsmotorer, der opererer i særlige miljøer under 6 kV.
Grundlæggende krav til højspændingspoleisolering:
Tilstrækkelig elektrisk styrke
På den ene side er det ønskeligt, at motorernes isolering er så tynd som muligt, men på den anden side er det nødvendigt at have en vis margen med hensyn til elektrisk styrke. Da motoren under drift vil være udsat for atmosfærisk overspænding og driftsmæssige overspændingspåvirkninger: pludselig kortslutning, temperatur- og spændingspåvirkning på lang sigt, isoleringen vil gradvist ældes, vibrationer og mekanisk belastning vil også beskadige isoleringen. Derudover vil en række spændingsprøver under fremstillingsprocessen hver gang producere en vis subtil forringelse af isoleringsstrukturen, det vil sige den såkaldte kumulative effekt. Alt dette vil forringe isoleringens elektriske styrke. Derfor skal der være en vis sikkerhedsfaktor ved design af spolestrukturen.
Lavt dielektrisk tab
Dielektrisk tab opstår, når en isolerende struktur udsættes for et vekslende elektrisk felt. Det dielektriske varmetab er ikke stort i gennemsnit, men er særligt koncentreret i de enkelte svage punkter. Hvis det dielektriske varmetab forårsaget af de svage punkter er mere end den udsendte varme, vil den lokale temperatur i isoleringen fortsætte med at stige. Den stigende temperatur vil føre til yderligere stigning i det dielektriske tab. Isolationens elektromekaniske ydeevne vil falde kraftigt, og der vil opstå et lokalt termisk gennembrud på de svage punkter. Derfor bør det dielektriske tab i højspændingsmotorer ikke overstige den angivne værdi.
God koronamodstand
Når højspændingsmotorer er i drift, kan der forekomme koronafænomener både indeni og på overfladen af isoleringen, hvilket fremskynder ældning og korrosion af isoleringen. Derfor bør spolerne for generatorer på 6,3 kV og derover og motorer på 6 kV og derover have anti-korona-foranstaltninger. Spolen i 6 kV-motorer kan generelt ikke anti-korona-behandles, men den bør anti-korona-behandles for motorer, der anvendes i dårlige miljøer eller med stor kapacitet.
God termisk ældningsevne
Varmeisoleringsstrukturens varmemodstand skal opfylde den varmemodstandsgrad, der kræves af produktet. Under langvarig påvirkning af driftstemperaturen kan isoleringens normale levetid garanteres.
Motorisolering er normalt opdelt i fem varmemodstandsgrader: A, E, B, F og H. Under drift må temperaturen på det mest varme punkt i motorviklingsisoleringen ikke overstige den maksimale temperatur, der er angivet i isoleringsklassen. Generelt er det nødvendigt at efterlade en margin på 5~10 ℃. Hvis isoleringsstrukturen er sammensat af isoleringsmaterialer med forskellige varmemodstandsgrader, kan dens varmemodstandsgrad simuleres og evalueres omfattende gennem dens strukturelle model.
Kan modstå mekanisk stress
Spolens isolering skal kunne modstå en vis mængde mekanisk belastning uden at knække eller forårsage skadelig deformation. På grund af forskellen i lednings- og isoleringsudvidelseskoefficient under drift vil spolen være udsat for spændinger i temperaturen. Jo længere motoren er, desto større er belastningen. På grund af den elektromagnetiske kraft vil spolens ende også producere vibrationer, især når motoren udsættes for kortslutning, start- og bremsestrøm, hvilket ofte forårsager, at spolen deformeres. Derfor skal isoleringen have en vis elasticitet og mekanisk styrke.
Opslagstidspunkt: 04. juni 2024