淺談變頻調(diào)速同步電動機絕緣結構設計

編輯：六安江淮電機網(wǎng)絡部　　發(fā)布時間：2020-08-24 20:51:53　　來源：六安江淮客戶服務中心

摘要：由于變頻調(diào)速裝置的電源可以在低頻下啟動六安江淮電機，同時又可以頻繁啟動，因此電機經(jīng)常暴露在循環(huán)交流電壓下，電機絕緣層疲勞加速。衰老。如今，六安江淮電機參與設計同步電機的絕緣結構，并有特殊的附加要求。

淺談變頻調(diào)速同步電動機絕緣結構設計

      變頻調(diào)速同步電動機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，六安江淮電機生產(chǎn)的變頻調(diào)速同步電動機與傳統(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、電機氣隙中產(chǎn)生的旋轉磁場在高壓繞組中產(chǎn)生電流，產(chǎn)生脈動轉矩，引起機械軸系的扭振。
      變頻調(diào)速裝置在換向過程中產(chǎn)生的脈沖電壓疊加在電動機的工作電壓上。這種電壓峰值會影響電機的主絕緣結構，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構是一個重大威脅和損壞。

      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六安江淮電機，同時又可以頻繁啟動，因此電機經(jīng)常暴露在循環(huán)交流電壓下，電機絕緣層疲勞加速。衰老。如今，六安江淮電機參與設計同步電機的絕緣結構，并有特殊的附加要求：

1、匝間絕緣結構設計

      現(xiàn)代電機產(chǎn)品設計中最值得注意的問題是電機繞組線圈匝間絕緣結構的加強設計。通常輪流絕緣，電磁電纜絕緣被用作匝間絕緣，它位于線圈導體附近，處于最熱和最惡劣的條件下。傳統(tǒng)的設計采用單層或雙層，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，勵磁同步電動機無刷絕緣系統(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。實踐證明，聚酯亞胺磁漆的漆膜強度和耐熱老化性能良好。目前，國內(nèi)同類產(chǎn)品均采用家用磁絲。繞組之間的絕緣結構包括F級絕緣、由單個玻璃纖維制成的雙層聚酰亞胺薄膜繞組結構和0.40 mm的雙面絕緣厚度。檢驗表明，這是結構合理、性能優(yōu)良的關鍵技術和工藝保證。

2、主絕緣結構設計的關鍵

      現(xiàn)代高壓大功率變頻調(diào)速同步電動機主絕緣結構設計的關鍵是要有一個緊湊的、無氣隙的主絕緣結構，具有良好的電氣和熱阻。由于電動機在變頻調(diào)速過程中運行或欠壓運行，施加在定子繞組上的交變電場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，電動機的定子繞組必須承受各種機械力，調(diào)速時的電磁沖擊和振動增大。這不可避免地會導致力變形、絕緣磨損和繞組損壞。因此，高壓大功率調(diào)速同步電動機的主絕緣結構設計不僅要求具有優(yōu)良的電氣和耐熱電氣性能，而且還要求具有良好的機械性能。

      目前，國內(nèi)外高壓高性能變頻調(diào)速同步電動機主絕緣結構設計的關鍵是獲得致密、無氣隙、機械強度高的主絕緣，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。線圈絕緣結構一次成型，導線預埋，然后進行全真空浸漬（VPI）的絕緣干燥過程。我國在高壓大功率變頻調(diào)速同步電動機主絕緣結構施工中，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，采用超薄防電暈膠帶進行電暈處理，采用一次性絕緣結構成型和真空成型-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，它反映了絕緣的強度。通常要求線圈的擊穿電壓為電機額定電壓7倍的間隙，試驗電場強度不小于20 MV/mm。

3、繞組端部的連接

      在高壓、大功率、變頻、調(diào)速同步電動機的設計和絕緣結構中，應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電機絕緣的電壓系數(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兩倍于載波頻率的直徑。導致同時發(fā)生事故的方向性或切向振動，如繞組線圈端部位移、絕緣磨損、導線斷裂或開焊。

      因此，六安江淮電機端部的緊固方法是在傳統(tǒng)結構的基礎上，在上下線圈、下槽外繞線端和鼻孔之間增加一個軟端部框架，大大加強了繞線端部，支撐了機械應力。電應力和共振沖擊的強度。

4、轉子隔振結構設計

      變速變速高壓大功率同步電動機轉子絕緣結構設計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)速同步電動機的設計結構主要是凸極轉子結構。繞線凸極磁極設計采用矩形銅排對散熱匝線圈進行成型和纏繞，銅排薄而寬。

      磁極線圈是在離心力作用下產(chǎn)生高壓縮應力的旋轉部件。因此，這是六安江淮電機隱患的常見場所，對繞組之間的絕緣提出了一些特殊要求。


關鍵詞：變頻調(diào)速同步,電動機絕緣結構

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