عزل ملف المحرك عالي الجهد

عزل الملفمحرك عالي الجهديؤثر ذلك بشكل كبير على عمر خدمة المحرك وفعاليته الاقتصادية، وهي مشكلة يجب على كل مصمم وفني مراعاتها بعناية. يُعتبر ملف الجهد العالي إلى حد ما قلب المحرك، وهو ما يحدد بشكل مباشر عمر خدمة المحرك، كما أن أداء المادة العازلة، وهي مكون مهم في الملف، أمر بالغ الأهمية.
يمكن تلخيص هيكل العزل وعملية معالجة المحركات ذات الجهد العالي في مختلف البلدان تقريبًا على النحو التالي:
(1) يتم لف شريط الميكا متعدد اللصق بشكل مستمر، وتجفيفه بالتفريغ، ثم الضغط الساخن (قوالب أو هيدروليكيًا).
(2) يتم لف شريط الميكا متعدد اللصق بشكل مستمر، دون تجفيف بالتفريغ، ويتم تشكيله مباشرة عن طريق القولبة الساخنة.
(3) يتم لف شريط الميكا الأقل التصاقًا بشكل مستمر، ثم يتم غمره في الفراغ في راتينج خالٍ من المذيبات، ثم يتم تشكيله بالضغط الساخن.
(4) يتم لف شريط الميكا (أو شريط الجنين الأبيض) بشكل مستمر، أي يتم تشتيت الخط، ثم يتم تشريب الراتينج الخالي من المذيبات ككل.
بالإضافة إلى ذلك، تتوفر عزلات من مطاط السيليكون، بالإضافة إلى عزل مختلط من مطاط السيليكون وشريط الميكا. يتميز مطاط السيليكون بمقاومة ممتازة للحرارة والبرودة والرطوبة والتآكل، إلا أن أدائه الكهربائي ومتانته ضعيفة، ويُستخدم فقط في محركات الجهد العالي العاملة في بيئات خاصة أقل من 6 كيلو فولت.

المتطلبات الأساسية للجهد العاليعزل الملف:
قوة كهربائية كافية
من ناحية، يُنصح بأن يكون عزل المحركات رقيقًا قدر الإمكان، ولكن من ناحية أخرى، يجب أن يكون له هامش معين من حيث القوة الكهربائية. نظرًا لأن المحرك أثناء التشغيل، سيخضع لتأثير الجهد الزائد الجوي والتشغيلي: ماس كهربائي مفاجئ، ودرجة حرارة وجهد الدور طويل الأمد، سيتقدم العزل تدريجيًا في العمر، كما سيتسبب الاهتزاز والإجهاد الميكانيكي في إتلافه. بالإضافة إلى ذلك، أثناء عملية التصنيع، لإجراء عدد من اختبارات تحمل الجهد، سيؤدي كل مرة إلى آثار تدهور طفيفة معينة في هيكل العزل، أي ما يسمى بالتأثير التراكمي. كل هذا سيؤدي إلى انخفاض القوة الكهربائية للعزل. لذلك، عند تصميم هيكل الملف، يجب أن يكون هناك عامل أمان معين.
 خسارة عازلة منخفضة
يحدث فقدان العزل الكهربائي عند تعرض الهيكل العازل لحقل كهربائي متناوب. على الرغم من أن فقدان العزل الحراري المتوسط ​​ليس كبيرًا، إلا أنه يتركز بشكل خاص في نقاط ضعف الحرارة الفردية. إذا كانت نقاط الضعف في الحرارة الناتجة عن فقدان العزل الكهربائي أكبر من الحرارة المنبعثة، فستستمر درجة الحرارة المحلية للعزل في الارتفاع، مما يؤدي إلى زيادة فقدان العزل الكهربائي، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في شدة نقاط الضعف والانهيار الحراري المحلي للعزل. لذلك، يجب ألا يتجاوز فقدان العزل الكهربائي في محركات الجهد العالي القيمة المحددة.
مقاومة جيدة للكورونا
عند تشغيل محركات الجهد العالي، قد تحدث ظاهرة الهالة داخل العازل وعلى سطحه، مما يُسرّع من تآكله وتلفه. لذلك، في المولدات التي تبلغ 6.3 كيلو فولت فأكثر، والمحركات التي تبلغ 6 كيلو فولت فأكثر، يجب معالجة ملفاتها بمضادات الهالة. لا يُمكن معالجة ملفات محركات 6 كيلو فولت بمضادات الهالة بشكل عام، ولكن يجب معالجة المحركات المستخدمة في البيئات الفقيرة أو ذات السعة الكبيرة بمضادات الهالة.

أداء جيد للشيخوخة الحرارية
يجب أن تتوافق مقاومة هيكل العزل الحراري للحرارة مع متطلبات المنتج. ويضمن العمل طويل الأمد لدرجات حرارة التشغيل المتدنية عمر خدمة العزل الطبيعي.
يُقسّم عزل المحرك عادةً إلى خمس درجات مقاومة للحرارة: A، E، B، F، H. أثناء التشغيل، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة أعلى نقطة ساخنة في عزل لفّ المحرك الحد الأقصى لدرجة الحرارة المحددة في فئة العزل. عادةً، يجب ترك هامش يتراوح بين 5 و10 درجات مئوية. إذا كان هيكل العزل مصنوعًا من مواد عازلة بدرجات مقاومة حرارية مختلفة، فيمكن محاكاة درجة مقاومته للحرارة وتقييمها بشكل شامل من خلال نموذجه الهيكلي.
يمكن أن تتحمل دور الإجهاد الميكانيكي
يجب أن يكون عزل الملف قادرًا على تحمل قدر معين من الإجهاد الميكانيكي دون أن ينكسر أو يُسبب تشوهًا ضارًا. نظرًا لاختلاف معامل تمدد السلك والعزل أثناء التشغيل، فإن تغيرات درجة الحرارة ستؤدي إلى توتر العزل، وكلما زاد طول المحرك، زاد تأثيره. وبسبب القوة الكهرومغناطيسية، ستُصدر نهاية الملف اهتزازًا، خاصةً عند تأثر المحرك بقصر الدائرة أو تيارات التشغيل والكبح، وغالبًا ما تتسبب القوة الكهرومغناطيسية في تشوه الملف. لذلك، يجب أن يتمتع العزل بمرونة وقوة ميكانيكية معينتين.