Anàlisi de l'estructura d'aïllament de motors grans i mitjans d'alta tensió

1. Estructura d'aïllament de l'induït del motor de corrent continu

  Estructura d'aïllament de l'induït Motor de corrent continu es compon d'aïllament de bobinatge, aïllament del commutador, aïllament de suport, aïllament de corbata i aïllament de capes intercalades. A causa dels diferents tipus, nivells de tensió i materials d'unió dels bobinats de l'induït, l'estructura d'aïllament de l'induït varia en alguns llocs.

  1.1 Aïllament del bobinat de l'induït L'estructura d'aïllament del bobinatge de l'induït varia segons els diferents tipus d'estructura del bobinatge. Per tal de millorar el rendiment a prova d'humitat, els bobinatges de l'induït dels grans motors de corrent continu solen adoptar un aïllament continu.

  1.1.1 L'aïllament de gir a gir s'utilitza per aïllar components adjacents a la mateixa bobina i només suporten tensió entre xips. L'aïllament de gir per girar dels grans motors de corrent continu generalment adopta una capa mitja solapada de cinta de mica de 0.1 mm fora del cable de coure nu, o adopta directament un cable de vidre doble esmaltat d'alta resistència. Els motors de mida petita i mitjana solen utilitzar filferro embolicat amb fibra de vidre doble. Per als motors grans aïllats pel·lícula de classe F, les pel·lícules primes de 0.05 mm es poden semilaminar i sinteritzar al conductor o es pot afegir una capa de cinta de vidre. Els motors mitjans i petits estan semi superposats amb una capa de pel·lícula de 0.05 mm o la pel·lícula està "sinteritzada" al conductor.

  1.1.2 L'aïllament principal per a l'aïllament de terra ha de suportar tota la tensió entre la bobina i el nucli de ferro. Motor gran de 1000 V: la cinta de mica alquídica de 0.14 mm està mig solapada en tres capes. Motor mitjà de grau 660 volts: cinta de mica alquídica de 0.14 mm mig solapada amb dues capes (aïllament continu) o làmina de mica de 0.2 mm embolicada amb dues capes (aïllament de màniga). Motor gran de pel·lícula de classe F: pel·lícula de poliimida de 0.05 mm mig solapada amb quatre capes. Motors mitjans i petits de classe F o classe H: pel·lícula de poliimida de 0.05 mm mig solapada amb 2-3 capes.

  1.1.3 La cinta de tela protectora protegeix principalment l'aïllament principal dels danys mecànics. En general, el motor aïllat de classe B adopta una capa de ferida plana o mig solapada de cinta de vidre de 0.1 mm. L'aïllament de pel·lícula de classe F generalment no necessita cinta de tela protectora. De vegades, per motius de fiabilitat, també s'utilitza una cinta de vidre de 0.1 mm per a la meitat de lligament.

  1.1.4 El mètode d'aïllament i el material de l'extrem de la bobina de l'induït són generalment els mateixos que els de la part recta, excepte que l'aïllament a terra es pot embolicar 1-2 capes menys que la part recta. Tot i que la tensió completa existeix a l'extrem a terra i entre capes, es deu principalment a l'existència d'aïllament entre capes i aïllament de suport, i també a millorar les condicions de refrigeració. Per tant, l'aïllament al final del bobinatge s'ha de reduir adequadament durant la fabricació.

  1.2 Aïllament protector de la bobina a la ranura

  1.2.1 L'aïllament de la ranura ha d'evitar que la bobina sigui ratllada per la rebava de la ranura o la vora afilada de la ranura. Aïllament de classe B: aïllament compost de tela envernissada de vidre groc de 0.2 mm de pel·lícula de polièster, aïllament compost de paper de closca verda de pel·lícula de polièster de 0.2 mm o paper de closca verda de 0.2 mm. Aïllament de pel·lícula de classe F: tela de pintura de vidre groc de poliimida de 0.15 mm o tela de pintura de poliimida de 0.1 mm.

  1.2.2 La franja separadora inferior de la ranura i la banda separadora entre capes han de protegir el bobinatge de danys mecànics durant el bobinat. L'aïllament de classe B adopta una placa de mica suau alquídica de 0.5 mm. L'aïllament de classe F adopta un tauler de vidre d'èter difenílic o un tauler de mica orgànica de silicona.

  1.3 L'estructura d'aïllament fixa a l'extrem de la bobina de l'induït s'il·lustra prenent com a exemple l'enrotllament granota de quatre capes amb un forat de ventilació al mig de l'extrem:

  1.3.1 Aïllament de suport Aïllament de classe B de motor gran, generalment la capa més interna està mig embolicada amb una cinta de vidre de 0.1 mm, la capa exterior està mig embolicada amb una cinta de mica alquídica de 0.14 mm, la capa exterior s'embolica amb dues capes de mica suau de 0.3 mm. placa i la capa exterior està mig embolicada amb una cinta de pel·lícula de polièster de 0.03 mm i una cinta de vidre de 0.1 mm respectivament. L'aïllament de classe F utilitza generalment una cinta de mica orgànica de silicona i una placa de mica per substituir la cinta de mica alquídica.

  1.3.2 L'aïllament final de la capa intercalada suporta tota la tensió entre les capes de bobines i protegeix les bobines de l'aixafament mutu. L'aïllament de classe B es fa generalment de dues capes de placa de mica de coixí de 0.5 mm i s'embolica amb un drap de fibra de vidre de 0.1 mm per evitar volar durant el funcionament. L'aïllament de classe F generalment està fet de placa de mica orgànica de silici o pel·lícula de classe F.

  1.3.3 El filferro d'acer s'ha d'unir per aïllar el cable d'acer del bobinatge i protegir el bobinatge de ser ratllat pel cable d'acer. A prop de l'enrotllament, primer s'ha d'enrotllar una capa de cartró aïllant groc de 0.6 mm, dues capes de tauler de mica de coixí de 0.5 mm s'enrotllaran a l'exterior (embolicades amb tela de fibra de vidre) i una capa de cartró aïllant groc d'1 mm a l'exterior. , i cada capa s'ha de subjectar amb cinta de fibra de vidre. Per evitar la fugida, l'aïllament del filferro d'acer ha de ser 8-15 mm més ample que cada costat del cèrcol de filferro d'acer. Per limitar la pèrdua de corrent de Foucault al cèrcol d'acer, s'ha de col·locar una capa de paper d'amiant de 0.2 mm entre cada 10 voltes de filferro d'acer per aïllar-les entre elles. Per a l'aïllament de classe F amb filferro d'acer, s'utilitzen taulers de tela de vidre d'èter difenílic i taulers de mica orgànica de silicona. Si s'utilitza cinta sense trama per unir els extrems, no cal aïllament.

  1.3.4 Estructura d'aïllament del commutador La mica del commutador té el paper d'aïllament entre fulles i augmenta l'elasticitat del commutador al commutador. Es requereix que el contingut de cautxú sigui petit. En general, s'utilitza una placa de mica de commutador d'1.0 mm o 1.1 mm 5531. La placa de mica orgànica de silicona s'utilitza per a l'aïllament de classe F. L'anell en V suporta la tensió a terra al commutador i suporta la força de tensió de l'anell de pressió al commutador. Generalment es forma mitjançant una placa de mica de goma laca 5238 premsada en calent, amb un gruix de 2 mm a 1000 volts. L'aïllament de classe F és una placa de mica orgànica de silici. Per evitar que la pols entri a la cara de 3 ° del commutador, el commutador està recobert i segellat amb pintura epoxi fenòlica i resina orgànica de silici 1053 per a l'aïllament de classe F. Per evitar que la part exposada de l'anell en V s'allunyi durant el funcionament, l'anell en V s'ha de lligar amb una corda de fibra de vidre, un cinturó de fibra de vidre o un cinturó de fibra de vidre sense trama.

  1.3.5 Tractament d'aïllament general de l'armadura Després de la bobina, l'armadura s'ha de submergir tres vegades amb pintura 1032 o 3404 per millorar la resistència a la humitat, i la superfície s'ha de ruixar amb pintura d'esmalt gris 1321 o 8363 per millorar la cendra, l'oli i el motlle. resistència.

  1.4 Aïllament del pol de l'estructura d'aïllament del pol principal del motor de corrent continu: suporteu la tensió de la bobina del pol principal a terra.

  1.4.1 L'aïllament del cos de l'elèctrode modelat està fet de tela de vidre fenòlic epoxi mitjançant premsat en calent, amb un gruix de 4 mm.

  1.4.2 Emboliqui dues capes de tela de fibra de vidre de 0.1 mm, després emboliqueu cinc capes de làmina de mica alquídica de 0.2 mm a l'exterior i emboliqueu dues capes de tela de fibra de vidre de 0.1 mm al voltant de la capa més externa. S'aplicarà pintura epoxi fenòlica entre capes, i cada capa es planxarà amb una planxa elèctrica.

1.4.3 Compensació de l'aïllament de la bobina a l'aïllament del sòl La cinta de mica de 0.14 mm està mig solapada per a tres capes, i la cinta de fibra de vidre de 0.1 mm està mig solapada per a una capa (o la cinta adhesiva de mica de grau 0.17 * 25B 5438 està mig solapada per a quatre capes, i premsat en calent). Una capa d'aïllament compost de tela de vidre de pel·lícula de polièster de 0.2 mm per a l'aïllament del dipòsit i una capa de tela de vidre fenòlic epoxi de 0.5 mm per a la banda de coixí inferior del dipòsit.

  1.4.4 El bobinat del pol principal és un bobinatge del pol principal d'una sola capa amb aïllament. Quatre capes de tela de vidre fenòlic epoxi de 0.1 mm s'encoixina entre voltes i es premsa en calent. La primera i les dues darreres voltes s'emboliquen amb una cinta de mica de 0.14 mm i una cinta de vidre de 0.1 mm respectivament. Enrotllament de pol principal multicapa, filferro embolicat amb doble fibra de vidre esmaltat d'alta resistència o filferro embolicat amb fibra de vidre doble per a l'aïllament giratori. Una capa de cinta de vidre de 0.1 mm està mig solapada a l'exterior per a protecció i aïllament, i es submergeix una vegada amb pintura 3404. Enrotllament en sèrie (bobinat d'igualització): la cinta de mica de 0.14 mm està mig solapada en tres capes, la cinta de vidre de 0.1 mm està mig solapada en una capa i està submergida en pintura 3404 (grau 1kV). rentadora aïllant, 3240 làmina epoxi, pintat amb pintura 3404. El gruix depèn de la distància de fuga. Tractament d'aïllament global del pal principal: remulla la pintura 3404 una vegada per augmentar la conductivitat tèrmica i la resistència a la humitat.

  1.5 Estructura d'aïllament del pol de commutació El bobinatge del pol de commutació es pot arreglar de diferents formes a causa de la diferent capacitat i ús del motor, i la seva estructura d'aïllament també és lleugerament diferent. El bobinatge del pol de commutació s'embolica generalment amb filferro de coure, sense aïllament entre capes. L'aïllament del cos del pol és completament el mateix que l'embolcall del cos del pol principal. Hi ha dos tipus d'aïllament de cargol: un és utilitzar tubs de tela de vidre fenòlic epoxi amb un gruix de paret d'1.0 ~ 2.0 mm com a aïllament de cargol, l'altre és embolicar un drap de vidre fenòlic epoxi de 0.1 mm al cargol per premsar en calent. El bloc de coixí aïllant i el bloc de coixí triangular són taulers de tela de vidre fenòlic epoxi 3240. Aïllament de la pinça: tres capes de cinta de mica de 0.14 mm i una capa de cinta de vidre de 0.1 mm estan semi superposades per a l'enrotllament del pol de commutació a la pinça, i l'amplada de cada costat és 50 mm més gran que la de la pinça. Aïllament del clip de fixació: dues capes de tauler de mica suau de 0.3 mm (interior), dues capes de cartró aïllant de 0.2 mm (exterior), una amplada superior a 12.5 mm a cada costat del clip de fixació Φ L S'ha de subjectar la corda de vidre.

  1.6 Aïllament d'altres parts del motor de corrent continu

  1.6.1 Aïllament de perforació de l'induït Raspall d'aïllament de classe B Pintura de xapa d'acer al silici 1611. Raspall aïllant classe H 1053 pintura orgànica de silicona.

  1.6.2 L'aïllament de grau B de l'armadura, el pal principal i el cargol de tensió del pol inversor s'embolica contínuament amb una cinta de mica de cautxú 5438B i es forma mitjançant premsat en calent. Embolcall continu de cinta de pel·lícula per a grau F

  2. Aïllament de l'estator del motor de CA d'alta tensió

  2.1 Estructura d'aïllament de l'estator del motor de CA d'alta tensió: a causa dels diferents graus de tensió, materials d'aïllament i capacitats del motor, té un gran impacte en la fiabilitat del funcionament. Hi ha molts tipus d'estructures d'aïllament de l'estator. El motor d'alta tensió de CA té tres nivells de tensió: 3000 V, 6000 V i 10000 V (10500 V). Hi ha tres graus d'aïllament: A, B i F. Actualment, s'han eliminat els bobinatges d'estator aïllats de classe A i s'utilitzen àmpliament els aïllaments de classe B i F. A causa dels diferents hàbits de procés, equips de procés i fonts de materials d'aïllament de diversos fabricants, hi ha bàsicament tres tipus d'estructures d'aïllament d'estator d'alta tensió d'aïllament de classe B: estructures d'aïllament compostes. La part lineal està formada per premsat en calent cinta de mica de cautxú de grau 5438B, i la part final està semi-superposada contínuament amb cinta de tela de pintura de vidre groc (o cinta de mica d'asfalt, cinta de cautxú de silicona autoadhesiva, etc.). La raó és que l'aïllament de cautxú de classe B té poca elasticitat després del curat, és difícil incrustar cables i l'extrem és vulnerable a danys mecànics, de manera que s'utilitzen altres materials d'aïllament al final. Tanmateix, el final de l'estructura d'aïllament composta té poca resistència elèctrica i resistència a la humitat. Actualment, la majoria dels fabricants nacionals també adopten una estructura composta. Estructura suau de línia descendent de tots els extrems de mica. L'aïllament de tota la bobina a terra està fet de cinta de mica de cautxú de classe B. La part recta està premsada en calent i l'extrem no es solidifica. S'embolica amb una capa de cinta de resina termoretràctil. S'aplica la línia descendent suau. Després de la línia descendent, els dos extrems es submergeixen amb pintura. Tota la pols de mica està immersa en una estructura d'aïllament de pintura. La part lineal i l'extrem de la bobina estan aïllats a terra amb cinta de mica. La bobina s'enrotlla directament sense curar, i l'estator es submergeix amb pintura després de l'enrotllament. Actualment, tots els motors de corrent altern d'alta tensió produïts a l'estranger (Amèrica, Alemanya, Japó, etc.) són de classe F.

  2.2 L'aïllament de volta per girar del motor de CA d'alta tensió és de 3 kV: generalment, s'utilitzen cables de vidre doble i tres fils de vidre, una capa de cinta de mica s'encoixina entre capes i s'aplica pintura epoxi fenòlica per premsar en calent. Grau de 6 kV: s'utilitza filferro esmaltat d'alta resistència embolicat amb fibra de vidre doble, embolicat amb fibra de vidre doble, la meitat exterior s'embolica amb una capa de cinta de mica i es raspalla amb pintura epoxi fenòlica per premsar en calent. Grau de 10 kV: una capa més de cinta de mica que el grau de 6 kV.

  2.3 L'estructura d'aïllament i el mètode de tractament d'aïllament de l'aïllament de l'estator a terra són diferents a causa dels diferents processos d'aïllament, materials d'aïllament i nivells de tensió.

  2.4 Els materials d'aïllament i els mètodes de tractament de l'aïllament del cos del pol, l'aïllament giratori i la junta d'aïllament de l'aïllament del bobinat del pol de la màquina síncrona són idèntics als de l'aïllament del pol principal del motor de corrent continu.

3. Tendència d'aïllament del motor

  A causa del progrés dels materials i la tecnologia, l'aïllament dels motors de CA d'alta tensió a la Xina s'ha fet amb vernís impregnant a base d'epoxi, cinta de mica de cautxú de grau B plana amb aïllament termoelàstic (l'anomenat aïllament termoelàstic es refereix a fer el coeficient d'expansió tèrmica). de l'estructura d'aïllament gairebé igual al coeficient d'expansió tèrmica del coure, de manera que la vora d'aïllament s'expandeix i es contrau amb el coure, i l'estructura d'aïllament sempre es pot adherir a la superfície del cable de coure sense desplaçament relatiu, de manera que no hi ha buit). Ha substituït completament l'anterior estructura d'aïllament de grau A de cola asfàltica + cinta de biotita, i s'està desenvolupant cap a la impregnació integral de l'estator. Això no només millora el grau d'aïllament i la resistència elèctrica de l'aïllament, sinó que també redueix el volum del motor, estalvia materials de mica grans i millora encara més la fiabilitat de l'aïllament.

  La tendència de desenvolupament de l'aïllament del motor de corrent continu és millorar el grau d'aïllament i fer la pel·lícula d'aïllament. Les mesures són: en primer lloc, s'utilitzen fibres i pel·lícules de resina aromàtica i heterocíclica (com ara poliamida, poliimida, poliamida imida, etc.) com a aïllament de gir del motor i aïllament principal. En segon lloc, s'utilitza un vernís impregnant resistent a la calor (com l'èter difenílic i la pintura orgànica de silicona modificada). Aquestes pel·lícules aromàtiques i heterocícliques tenen els avantatges d'una alta resistència elèctrica, resistència a alta temperatura, bona resistència, resistència a la corrosió i resistència a la radiació,

  No només es pot millorar el grau d'aïllament a F i H (el material de la pel·lícula en si és un aïllament H, que generalment es fa a F a causa de la fàcil solució d'impregnació de vernís, forn de calefacció i altres materials de suport en la fabricació de grans motors de corrent continu) , però també es redueix molt el gruix de l'aïllament i es redueix el volum del motor. Per tant, els indicadors tècnics i el rendiment del motor es milloren molt.

  Moltes fàbriques han treballat molt en la substitució de l'aïllament original de classe B per una pel·lícula de classe H, amb resultats notables i certa experiència. Actualment, els fabricants de motors nacionals han començat a provar la producció de motors grans amb aïllament de pel·lícula de grau F.