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浅谈电机绝缘处理工艺(上)

2022-04-15 11:19:11来源:

电机绝缘处理的目的

虽然电机的线圈与其它部件在制成定子、转子时,已具有一定的绝缘能力,如漆包线是由漆膜作导线绝缘;铁芯槽内有槽绝缘等。但漆包线上薄薄的一层漆膜作为导线绝缘,非常薄弱,易受损伤,且漆包线、槽绝缘、槽楔相互移动,电机在启动运行和停止时,绝缘材料要承受电磁振动和机械振动的冲击,还要受到空气中潮气、灰尘、盐雾、和工作环境中腐蚀气体或液滴的浸蚀,并经受运行时发热条件的老化,电机在这种条件下要正常工作,必须将线圈与其相邻部位用绝缘漆浸渍,使导线、槽绝缘等绝缘部件用绝缘树脂包封成为密实坚固的整体。

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从电机用户调查中得出:电机在使用中出现故障最多的是绕组击穿、绕组短路、绕组断路、绕组烧坏等,这些都属于电机绝缘问题。电机寿命的长短主要取决于绝缘质量,而电机绝缘质量的好坏,除了和电机绝缘结构有关外,还和电机绝缘处理有关。绝缘结构属于设计问题,绝缘处理属于制造工艺问题,因此为了保证电机长期可靠运行,绝缘结构一旦设计定型,绝缘处理就是电机制造中一个关键环节。

通过绝缘处理可达到以下目的:

(1)提高耐潮性

绝缘在潮湿空气中将不同程度地吸收潮气,从而引起绝缘性能恶化,绝缘经浸漆、干燥固化后,就能将其绕组内的气隙填满并在表面形成光滑致密的漆膜,可以提高阻止潮气和其他介质侵入的能力。

2)减缓老化程度,提高导热性能和绕组的散热效果

由于绝缘结构表面形成的漆膜使空气中的氧和潮气等不易浸入绝缘内部,因此,可以延缓老化程度,从而延长绝缘结构的使用寿命。绝缘漆的热导热率约为空气的5倍,用绝缘漆填充空气隙后能改善绝缘结构的导热性能,提高散热效果。

(3)提高电气性能和机械性能

绝缘漆的绝缘强度及其他电性能远高于空气,经绝缘处理后,绕组粘接成一个整体,既提高了绕组的电气性能,要避免了由于电磁力、振动和冷热伸缩引起的绝缘松动与磨损。

(4)提高化学稳定性

经绝缘处理后,漆膜能防止绝缘材料直接与有害的化学介质接触而损害绝缘性能。经特殊绝缘处理,还能使绕组绝缘具有防霉、防电晕、防油污等能力。    

总上所述,电机绕组的绝缘处理有利于延长电机的使用寿命,提高电机的机械性能和电气性能,电机定子浸漆绝缘处理的质量直接关系到电机的质量,所以电机厂家均将浸漆绝缘处理作为特殊关键工序,生产过程实时管控,做到有据可查,确保浸漆质量。

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电机绝缘处理常见问题及其解决方法

1、绕组对地击穿

原因分析:

漆液中金属杂质进入绕组,机械加工过程中金属屑进入绕组引起击穿。

槽绝缘受潮,绝缘材料局部损伤,如绝缘在嵌绕时,挤破碰破,材料本身脆性大,嵌线整形时引起开裂,槽口过紧嵌线时绕组受力引槽绝缘开裂。槽绝缘太短,没能把槽口遮盖严实。

改进方法:

漆液定期过滤,机械加工应采取防护装置,防止铁屑进入绕组

槽绝缘材料应保持适当湿度,太干太湿都不乎合要求。

槽满率不能太高,提高嵌线质量,消除绝缘损伤现象。

槽绝缘要把槽口遮盖住。

2、漆膜开裂

原因分析:

预烘、凝胶或固化温度太高

材料本身易开裂

配比不对,搅拌不均匀

改进方法:

降低预烘、凝胶或固化温度

更换抗开裂性能好的绝缘漆

应按工艺要求操作

3、漆膜烘不干

原因分析:

配比搞错、搅拌不均匀、固化温度太低

改进方法:

重新配漆、搅拌均匀、把固化温度调到工艺要求的温度

4、漆膜出现气泡

原因分析:

工件预热时,水份没有去净,凝胶或固化温度太高

对有溶剂漆,溶剂未挥发完,就进入固化阶段

漆本身粘度大,使内部气泡不易排出

改进方法:

增加预烘时间,以保证去净水份,降低凝胶或固化温度,延长低温时间,确保烘干第一阶段的质量,不能急速升温

保证溶剂挥发净后,再进入固化阶段

降低漆的粘度

5、匝间短路

原因分析:

漆包线本身附着力差,绕制漆包线损伤

绝缘处理时,温度太高,引起漆包线损伤。换向器机械加工后,片间金属刺搭接,造成短路

改进方法:

使用附着力好的漆包线,绕线时尽量不损伤漆包线

降低绝缘处理时预热、凝胶、固化温度。机械加工应把毛刺清理干净

6、绕组断路

原因分析:

绕组整形、清理中造成断路

绕组接头,换向器点焊有虚焊

漆膜开裂,拉断导线

改进方法:

改进整形工艺,防止断线产生

改进工艺,提高焊接质量

改用抗开裂性能好的漆

7、热态绝缘电阻低

原因分析:

对地绝缘或浸渍漆本身电阻低

绕组内部渗进的潮气未全部排出

电机换向器本身热态电阻低

改进方法:

更换对地绝缘或浸渍漆

改进工艺,待潮气全部排出,再滴漆、浸漆

更换部件材料

8、耐潮试验后绝缘电阻低

原因分析:

绝缘处理质量差,如绕组内部孔隙填完差,外部末形成完整的漆膜

绝缘材料本身耐潮性能差(如换向器垫电,引线等)

机械加工冷却液所致

改进方法:

改进浸渍工艺,使绕组内部孔隙填完满,外部形成完整漆膜

更换材料

加防护罩或更换冷却液

9、不饱和聚酯漆固化后漆膜表面发粘

原因分析:

温度过低,固化速度慢导致苯乙烯过量挥发,表面固化不充分

改进方法:

提高预烘、凝胶及固化温度(5~10℃)

10、挂漆量太少

原因分析:

节拍过快或温度太低

漆液粘度过低

改进方法:

延长节拍时间,提高各段温度约5~10℃

增加绝缘漆粘度

11、挂漆量太大

原因分析:

温度太高

漆液粘度过高

改进方法:

降低各段温度5-10℃

降低绝缘漆粘度

12、回用漆粘度太高,堵输漆管

原因分析:

预烘温度过高,回收过程不当

漆的凝胶时间太短

改进方法:

降低预烘温度约5-10℃,并在回用漆中不断加新漆

适当延长漆的凝胶时间