ฉนวนคอยล์มอเตอร์แรงดันสูง

ฉนวนคอยล์ของมอเตอร์แรงดันไฟฟ้าสูงมีผลกระทบอย่างมากต่ออายุการใช้งานและผลทางเศรษฐกิจของมอเตอร์ ซึ่งเป็นปัญหาที่นักออกแบบและช่างเทคนิคทุกคนต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ ขดลวดแรงดันสูงอาจเรียกได้ว่าเป็นหัวใจของมอเตอร์ในระดับหนึ่ง ซึ่งกำหนดอายุการใช้งานของมอเตอร์โดยตรง และประสิทธิภาพของวัสดุฉนวนซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของขดลวดก็มีความสำคัญเช่นกัน
โครงสร้างฉนวนและกระบวนการบำบัดของมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงในประเทศต่างๆ สามารถสรุปได้คร่าวๆ ดังนี้
(1) เทปไมก้าชนิดมีกาวหลายชนิดจะถูกพันอย่างต่อเนื่อง อบแห้งด้วยสูญญากาศ จากนั้นจึงอัดร้อน (ขึ้นรูปหรือไฮดรอลิก)
(2) เทปไมก้าแบบมีกาวหลายชนิดจะถูกพันอย่างต่อเนื่อง โดยไม่ทำให้แห้งด้วยสุญญากาศ และขึ้นรูปโดยตรงด้วยการขึ้นรูปร้อน
(3) เทปไมก้าที่มีกาวน้อยจะถูกพันอย่างต่อเนื่อง จุ่มในเรซินที่ไม่มีตัวทำละลายด้วยสูญญากาศ แล้วจึงขึ้นรูปด้วยการกดร้อน
(4) เทปไมก้า (หรือเทปเอ็มบริโอสีขาว) จะถูกพันอย่างต่อเนื่อง นั่นคือ เส้นจะถูกกระจายออกไป จากนั้นเรซินปราศจากตัวทำละลายจะถูกชุบเป็นชิ้นเดียว
นอกจากนี้ ยังมีฉนวนยางซิลิโคน ฉนวนยางซิลิโคน และเทปไมก้าผสมกันอีกด้วย ความต้านทานความร้อน ความต้านทานความเย็น ความต้านทานความชื้น และความต้านทานการกัดกร่อนของยางซิลิโคนนั้นยอดเยี่ยม แต่ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าและความแข็งแรงในการฉีกขาดนั้นต่ำ และใช้สำหรับมอเตอร์แรงดันไฟฟ้าสูงที่ทำงานในสภาพแวดล้อมพิเศษที่ต่ำกว่า 6 กิโลโวลต์เท่านั้น

ข้อกำหนดพื้นฐานสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงฉนวนคอยล์-
มีกำลังไฟฟ้าเพียงพอ
ในแง่หนึ่ง เป็นที่พึงปรารถนาที่ฉนวนของมอเตอร์จะต้องบางที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ในอีกแง่หนึ่ง จำเป็นต้องมีขอบเขตบางอย่างในแง่ของความแข็งแรงทางไฟฟ้า เนื่องจากมอเตอร์ในการทำงานจะได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าเกินในบรรยากาศและผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้าเกินในการทำงาน: ไฟฟ้าลัดวงจรฉับพลัน อุณหภูมิและแรงดันไฟฟ้ามีบทบาทในระยะยาว ฉนวนจะค่อยๆ เสื่อมสภาพ การสั่นสะเทือนและความเครียดทางกลจะทำให้ฉนวนเสียหาย นอกจากนี้ ในกระบวนการผลิต จะต้องดำเนินการทดสอบการทนต่อแรงดันไฟฟ้าหลายครั้ง ทุกครั้ง จะทำให้เกิดร่องรอยการเสื่อมสภาพเล็กน้อยของโครงสร้างฉนวน นั่นคือ ผลสะสมที่เรียกว่า ทั้งหมดนี้จะทำให้ความแข็งแรงทางไฟฟ้าของฉนวนลดลง ดังนั้น เมื่อออกแบบโครงสร้างขดลวด จะต้องมีปัจจัยด้านความปลอดภัยบางอย่าง
 การสูญเสียไฟฟ้าต่ำ
การสูญเสียไดอิเล็กทริกเกิดขึ้นเมื่อโครงสร้างฉนวนถูกทำให้อยู่ภายใต้สนามไฟฟ้าสลับ การสูญเสียไดอิเล็กทริกของความร้อนโดยเฉลี่ยแม้จะไม่มาก แต่ในจุดอ่อนแต่ละจุดบนความร้อนจะกระจุกตัวกันเป็นพิเศษ หากจุดอ่อนบนความร้อนที่เกิดจากการสูญเสียไดอิเล็กทริกมากกว่าความร้อนที่ปล่อยออกมา อุณหภูมิในพื้นที่ของฉนวนจะยังคงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้นและส่งเสริมการเพิ่มขึ้นของการสูญเสียไดอิเล็กทริกเพิ่มเติม ฉนวนของประสิทธิภาพเชิงกลไฟฟ้าจะลดลงอย่างรวดเร็วในความรุนแรงของจุดอ่อนของการพังทลายทางความร้อนในพื้นที่ ดังนั้นในมอเตอร์แรงดันไฟฟ้าสูง การสูญเสียไดอิเล็กทริกไม่ควรเกินค่าที่กำหนด
ต้านทานโคโรนาได้ดี
เมื่อมอเตอร์แรงดันไฟฟ้าสูงทำงาน อาจเกิดปรากฏการณ์โคโรนาได้ทั้งภายในและบนพื้นผิวของฉนวน ส่งผลให้ฉนวนเสื่อมสภาพและเกิดการกัดกร่อนเร็วขึ้น ดังนั้น สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาด 6.3kV ขึ้นไปและมอเตอร์ขนาด 6kV ขึ้นไป ขดลวดของมอเตอร์เหล่านี้ควรใช้มาตรการป้องกันโคโรนา ขดลวดของมอเตอร์ขนาด 6kV ไม่สามารถป้องกันโคโรนาได้โดยทั่วไป แต่ควรป้องกันโคโรนาสำหรับมอเตอร์ที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมที่ไม่ดีหรือมีความจุขนาดใหญ่

มีประสิทธิภาพการเสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนที่ดี
โครงสร้างฉนวนกันความร้อนต้องมีความทนทานต่อความร้อนตามเกรดที่ผลิตภัณฑ์ต้องการ ภายใต้อุณหภูมิการทำงานที่ยาวนาน ก็สามารถรับประกันอายุการใช้งานปกติของฉนวนกันความร้อนได้
ฉนวนของมอเตอร์โดยทั่วไปจะแบ่งเกรดทนความร้อนออกเป็น 5 ระดับ คือ A, E, B, F, H ในระหว่างการทำงาน อุณหภูมิของจุดร้อนที่สุดในฉนวนของขดลวดมอเตอร์จะต้องไม่เกินอุณหภูมิสูงสุดที่กำหนดไว้ในคลาสฉนวน โดยทั่วไป จำเป็นต้องเว้นระยะไว้ 5~10℃ หากโครงสร้างฉนวนประกอบด้วยวัสดุฉนวนที่มีเกรดทนความร้อนต่างกัน เกรดทนความร้อนของฉนวนนั้นสามารถจำลองและประเมินได้อย่างครอบคลุมผ่านแบบจำลองโครงสร้าง
สามารถทนต่อบทบาทของความเครียดเชิงกลได้
ฉนวนของคอยล์จะต้องสามารถทนต่อแรงกดทางกลได้ในระดับหนึ่งโดยไม่แตกหักหรือทำให้เกิดการเสียรูปที่เป็นอันตราย คอยล์ที่ทำงานเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของลวดและฉนวนไม่เท่ากัน การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ฉนวนจะอยู่ภายใต้แรงดึง ยิ่งมอเตอร์ยาวขึ้น แรงกระแทกก็จะยิ่งมากขึ้น เนื่องจากแรงแม่เหล็กไฟฟ้า ปลายของคอยล์ก็จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมอเตอร์ได้รับผลกระทบจากไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟสตาร์ทและเบรก แรงแม่เหล็กไฟฟ้ามักทำให้คอยล์เสียรูป ดังนั้น ฉนวนจึงจำเป็นต้องมีความยืดหยุ่นและความแข็งแรงทางกลในระดับหนึ่ง