淺談變頻調速同步電動(dòng)機絕緣結構設計

編輯：六安江淮電機網(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(hù)服務(wù)中心

摘要：由于變頻調速裝置的電源可以在低頻下啟動(dòng)六安江淮電機，同時(shí)又可以頻繁啟動(dòng)，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。

淺談變頻調速同步電動(dòng)機絕緣結構設計

      變頻調速同步電動(dòng)機的電源是一種變頻調速控制器，其輸出電壓或電流中含有高次諧波，六安江淮電機生產(chǎn)的變頻調速同步電動(dòng)機與傳統的工頻電源電壓的正弦波有很大不同。變頻調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(chǎng)在高壓繞組中產(chǎn)生電流，產(chǎn)生脈動(dòng)轉矩，引起機械軸系的扭振。
      變頻調速裝置在換向過(guò)程中產(chǎn)生的脈沖電壓疊加在電動(dòng)機的工作電壓上。這種電壓峰值會(huì )影響電機的主絕緣結構，特別是三相引線(xiàn)（三相引線(xiàn)電纜）相端的繞組線(xiàn)圈第一繞組線(xiàn)圈匝間的絕緣結構是一個(gè)重大威脅和損壞。

      在這種情況下，由于變頻調速裝置的電源可以在低頻下啟動(dòng)六安江淮電機，同時(shí)又可以頻繁啟動(dòng)，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

      現代電機產(chǎn)品設計中最值得注意的問(wèn)題是電機繞組線(xiàn)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(xiàn)圈導體附近，處于最熱和最?lèi)毫拥臈l件下。傳統的設計采用單層或雙層，云母包裹的電磁矩形銅線(xiàn)由聚酯玻璃制成。根據現行的絕緣規范，勵磁同步電動(dòng)機無(wú)刷絕緣系統用于高壓變頻調速，均采用雙漆包玻璃纖維聚酯亞胺電磁銅線(xiàn)。實(shí)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，國內同類(lèi)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(gè)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(guān)鍵技術(shù)和工藝保證。

2、主絕緣結構設計的關(guān)鍵

      現代高壓大功率變頻調速同步電動(dòng)機主絕緣結構設計的關(guān)鍵是要有一個(gè)緊湊的、無(wú)氣隙的主絕緣結構，具有良好的電氣和熱阻。由于電動(dòng)機在變頻調速過(guò)程中運行或欠壓運行，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。特別是變頻調速時(shí)，電動(dòng)機的定子繞組必須承受各種機械力，調速時(shí)的電磁沖擊和振動(dòng)增大。這不可避免地會(huì )導致力變形、絕緣磨損和繞組損壞。因此，高壓大功率調速同步電動(dòng)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，國內外高壓高性能變頻調速同步電動(dòng)機主絕緣結構設計的關(guān)鍵是獲得致密、無(wú)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(xiàn)圈絕緣結構一次成型，導線(xiàn)預埋，然后進(jìn)行全真空浸漬（VPI）的絕緣干燥過(guò)程。我國在高壓大功率變頻調速同步電動(dòng)機主絕緣結構施工中，采用F面成型定子線(xiàn)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(jìn)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(xiàn)圈的擊穿電壓是線(xiàn)圈絕緣的重要參數之一，它反映了絕緣的強度。通常要求線(xiàn)圈的擊穿電壓為電機額定電壓7倍的間隙，試驗電場(chǎng)強度不小于20 MV/mm。

3、繞組端部的連接

      在高壓、大功率、變頻、調速同步電動(dòng)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。由于變頻調速控制器的供電電源對電機絕緣的電壓系數不同。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(shí)發(fā)生事故的方向性或切向振動(dòng)，如繞組線(xiàn)圈端部位移、絕緣磨損、導線(xiàn)斷裂或開(kāi)焊。

      因此，六安江淮電機端部的緊固方法是在傳統結構的基礎上，在上下線(xiàn)圈、下槽外繞線(xiàn)端和鼻孔之間增加一個(gè)軟端部框架，大大加強了繞線(xiàn)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(dòng)機轉子絕緣結構設計的主要部分是磁極線(xiàn)圈的節距絕緣。高壓大功率變頻調速同步電動(dòng)機的設計結構主要是凸極轉子結構。繞線(xiàn)凸極磁極設計采用矩形銅排對散熱匝線(xiàn)圈進(jìn)行成型和纏繞，銅排薄而寬。

      磁極線(xiàn)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(jiàn)場(chǎng)所，對繞組之間的絕緣提出了一些特殊要求。


關(guān)鍵詞：變頻調速同步,電動(dòng)機絕緣結構

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