Izolacja cewkisilnik wysokiego napięciama duży wpływ na żywotność i efekt ekonomiczny silnika, co jest problemem, który każdy projektant i technik musi dokładnie rozważyć. Cewkę wysokiego napięcia można w pewnym stopniu nazwać sercem silnika, co bezpośrednio decyduje o żywotności silnika, a wydajność materiału izolacyjnego, który jest ważnym składnikiem cewki, ma kluczowe znaczenie.
Strukturę izolacji i proces obróbki silników wysokiego napięcia w różnych krajach można ogólnie podsumować następująco:
(1) Wielowarstwowa taśma mikowa jest owijana w sposób ciągły, suszona próżniowo, a następnie prasowana na gorąco (formowana lub hydrauliczna).
(2) Wielowarstwowa taśma mikowa jest owijana w sposób ciągły, bez suszenia próżniowego, i formowana bezpośrednio metodą formowania na gorąco.
(3) Taśma mikowa o mniejszej przyczepności jest w sposób ciągły owijana, zanurzana próżniowo w żywicy bezrozpuszczalnikowej, a następnie formowana na gorąco.
(4) Taśma mikowa (lub biała taśma zarodkowa) jest nawijana w sposób ciągły, tzn. linia jest rozrzucana, a następnie żywica bezrozpuszczalnikowa jest impregnowana w całości.
Ponadto istnieje izolacja z gumy silikonowej, a także izolacja mieszana z gumy silikonowej i taśmy mikowej. Odporność na ciepło, odporność na zimno, odporność na wilgoć i odporność na korozję gumy silikonowej są doskonałe, ale wydajność elektryczna i wytrzymałość na rozdarcie są słabe i jest ona stosowana tylko w silnikach wysokonapięciowych pracujących w specjalnych środowiskach poniżej 6 kV.
Podstawowe wymagania dla wysokiego napięciaizolacja cewki:
Wystarczająca wytrzymałość elektryczna
Z jednej strony pożądane jest, aby izolacja silników była jak najcieńsza, ale z drugiej strony wymagane jest, aby miała pewien margines pod względem wytrzymałości elektrycznej. Ponieważ silnik podczas pracy będzie narażony na przepięcia atmosferyczne i przepięcia robocze: nagłe zwarcie, temperatura i napięcie w długoterminowej roli, izolacja będzie się stopniowo starzeć, wibracje i naprężenia mechaniczne również uszkodzą izolację, ponadto w procesie produkcyjnym przeprowadza się szereg testów napięcia wytrzymywanego, za każdym razem, co spowoduje pewne subtelne ślady pogorszenia struktury izolacyjnej, czyli tak zwany efekt kumulacyjny. Wszystkie te czynniki spowodują spadek wytrzymałości elektrycznej izolacji. Dlatego podczas projektowania struktury cewki musi istnieć pewien współczynnik bezpieczeństwa.
Niska strata dielektryczna
Strata dielektryczna występuje, gdy struktura izolacyjna jest poddawana działaniu zmiennego pola elektrycznego. Strata dielektryczna średniego ciepła, chociaż nie jest duża, ale w poszczególnych słabych punktach na ciepło jest szczególnie skoncentrowana, jeśli słabe punkty na ciepło spowodowane stratą dielektryczną są większe niż ciepło emitowane, lokalna temperatura izolacji będzie nadal rosła, rosnąca temperatura i promowanie dalszego wzrostu strat dielektrycznych, izolacja o wydajności elektromechanicznej będzie gwałtownym spadkiem ciężkości słabych punktów lokalnego przebicia termicznego. Dlatego w silniku wysokonapięciowym strata dielektryczna nie powinna przekraczać określonej wartości.
Dobra odporność na koronę
Gdy silniki wysokiego napięcia są w użyciu, zjawisko korony może wystąpić zarówno wewnątrz, jak i na powierzchni izolacji, przyspieszając starzenie się i korozję izolacji. Dlatego w przypadku generatorów o napięciu 6,3 kV i powyżej oraz silników o napięciu 6 kV i powyżej ich cewki powinny być poddane środkom antykoronowym. Cewka silnika 6 kV nie może być poddana obróbce antykoronowej w ogólności, ale powinna być poddana obróbce antykoronowej w przypadku silników, które są używane w złym środowisku lub o dużej pojemności.
Dobra odporność na starzenie termiczne
Odporność cieplna konstrukcji izolacji termicznej powinna spełniać stopień odporności cieplnej wymagany przez produkt. Przy długotrwałym działaniu temperatury roboczej można zagwarantować normalną żywotność izolacji.
Izolacja silnika jest zwykle dzielona na pięć klas odporności cieplnej A, E, B, F, H. Podczas pracy temperatura najgorętszego punktu izolacji uzwojenia silnika nie może przekraczać maksymalnej temperatury określonej w klasie izolacji. Zasadniczo konieczne jest pozostawienie marginesu 5~10℃. Jeśli struktura izolacji składa się z materiałów izolacyjnych o różnych klasach odporności cieplnej, jej klasa odporności cieplnej może być symulowana i kompleksowo oceniana za pomocą jej modelu strukturalnego.
Może wytrzymać obciążenie mechaniczne
Izolacja cewki musi być w stanie wytrzymać pewną ilość naprężeń mechanicznych bez pękania lub powodowania szkodliwych odkształceń. Cewka w działaniu ze względu na współczynnik rozszerzalności drutu i izolacji nie jest taka sama, zmiany temperatury, izolacja będzie podlegać naprężeniom, im dłuższy silnik, tym większy wpływ; Ze względu na siłę elektromagnetyczną koniec cewki będzie również wytwarzał wibracje, zwłaszcza gdy silnik jest dotknięty zwarciem, prądem rozruchowym i hamującym, siła elektromagnetyczna często powoduje odkształcenie cewki; Dlatego izolacja musi mieć pewną elastyczność i wytrzymałość mechaniczną.