绕组绝缘结构设计的基本原则

绕组绝缘结构设计的基本原则
绕组是电机的心脏, 其质量的高低首先取决于绕组绝缘结构的性能设计。
绕组绝缘包括对地绝缘, 层间绝缘、排间绝缘、匝间绝缘和股间绝缘, 以及端部各种支
撑和固定用绝缘构件, 连接和引出线等。
绕组绝缘结构设计的内容包括材料的选择、绝缘厚度的确定、防晕措施、固定方式、工艺方案的确定和制订试验规范等。下面讨论考虑主要问题应用的基本原则。
(1 ) 绝缘材料的选择正确地选择用绝缘材料是绝缘结构设计首先要解决的问题, 是保
证电机运行可靠性和寿命的先决条件。
1) 电机绝缘结构按耐热性分为A、E、B、F、H 五个耐热等级, 设计时应按电机不同
绝缘部位所达到的最高实际温度来选择耐热性合乎要求的绝缘材料。不同的部位可选用不同的绝缘材料, 但整个绝缘中耐热性最低的材料应能耐受制造过程中工艺条件的要求, 例如烘焙温度的要求。
由于绕组绝缘的寿命随温度的升高而呈指数下降, 如图8—31 所示。运行时, 绕组最高
允许温度不得超过相应耐热等线的规定值, 电机设计时通常留有5~10℃的余量。

对于频繁启动, 正反转和带冲击性负载的绕组绝缘的耐热等级, 应比正常工作方式的电
动机提高一级。
如为增加寿命和提高运行可靠性, 可选用耐热性更好的绝缘材料, 以使绕组绝缘结构的
耐热等级高于技术条件所规定的耐热等级。
2) 选用的绝缘材料的相容性要好, 如低压电机绕组用的漆包线与浸渍漆的相容性, 少
胶或中胶云母带的胶粘剂和浸渍漆的相容性。
3) 要根据制造和运行过程中的受力情况和工作电压的高低及工作环境要求来选用合适
的材料。4) 要根据工艺条件来选用材料, 如无真空压力无溶剂浸漆设备就不要选用少胶云母带。
5) 在达到同样技术要求的前提下, 选用价格最低、工艺性好的材料。
6) 要根据绝缘结构型式来选, 如高压电机对地绝缘材料要按绝缘结构和绝缘工艺来选
择。当采用连续式绝缘结构, 真空压力无溶剂浸漆绝缘工艺时, 对地绝缘材料选用环氧玻璃粉云母少胶带; 而采用连续式绝缘结构, 热模( 液) 压绝缘工艺时, 对地绝缘材料就应选用环氧玻璃粉云母多胶带; 如采用复合式绝缘结构端部绝缘材料可选用黑玻璃漆布或三合一带或胶化时间较长的多胶带; 当复合式绝缘结构槽部采用全带式热模( 液) 压时, 槽部选用环氧玻璃粉云母多胶带; 而复合式绝缘结构槽部采用烘卷式直线部分烘卷热压绝缘工艺时, 槽部绝缘材料选用环氧玻璃粉云母( 多胶) 箔。
7) 所用绝缘材料应力求立足国内, 资源丰富, 尽量少用或不用涉及国计民生的材料。
(2 ) 高、低压电机绝缘结构设计原则根据额定电压的高低, 凡额定电压低于500 V的
叫低压电机, 高于或等于6 kV的叫高压电机。高、低压电机绝缘结构设计所遵循的原则基
本相同, 但侧重点不同。
低压电机绝缘结构设计主要考虑不同方式嵌线的机械损伤和运行中的机械力和热老化因素。决定绝缘结构的主要因素是槽形、嵌线方法、绝缘材料和绝缘工艺。
低压电机的对地绝缘寿命应略高于匝间绝缘寿命, 使占电机成本较高的电磁线能得到充分利用。
高压电机绝缘结构的设计则要从机、电、热、材料、工艺、环境条件等各方面进行全面的考虑, 并以耐电压强度和机械强度为主要考虑因素。
高压电机的定子对地绝缘结构有连续式和复合式两种, 这两种结构的选用根据线圈是圈式还是条式而定, 对采用热模( 液) 压绝缘工艺的对地绝缘结构而言, 条式线棒用连续式绝缘结构, 圈式用复合式绝缘结构。
对地绝缘厚度的确定则主要根据额定电压的高低来定, 同时还要考虑机械因素、历次耐压试验的累积效应、绝缘质量的分散度和正常运行条件下的平均老化速率。总的原则是在保证电机运行可靠和达到预期寿命的前提下, 尽量选用较薄的绝缘厚度, 以提高槽利用率, 缩小电机的主要尺寸, 提高技术经济指标。