Μόνωση πηνίου κινητήρα υψηλής τάσης

Η μόνωση του πηνίουκινητήρα υψηλής τάσηςέχει μεγάλο αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής και το οικονομικό αποτέλεσμα του κινητήρα, το οποίο είναι ένα πρόβλημα που κάθε σχεδιαστής και τεχνικός πρέπει να εξετάσει προσεκτικά. Το πηνίο υψηλής τάσης μπορεί να ονομαστεί η καρδιά του κινητήρα σε κάποιο βαθμό, το οποίο καθορίζει άμεσα τη διάρκεια ζωής του κινητήρα, και η απόδοση του μονωτικού υλικού, το οποίο είναι ένα σημαντικό συστατικό του πηνίου, είναι κρίσιμη.
Η δομή μόνωσης και η διαδικασία επεξεργασίας των κινητήρων υψηλής τάσης σε διάφορες χώρες μπορούν να συνοψιστούν ως εξής:
(1) Η πολυκολλητική ταινία μίκας τυλίγεται συνεχώς, ξηραίνεται υπό κενό και στη συνέχεια συμπιέζεται εν θερμώ (χυτεύεται ή υδραυλικά).
(2) Η πολυκολλητική ταινία μίκας τυλίγεται συνεχώς, χωρίς ξήρανση υπό κενό, και σχηματίζεται απευθείας με θερμή χύτευση.
(3) Η ταινία μίκας με λιγότερη κόλλα τυλίγεται συνεχώς, βυθίζεται σε κενό αέρος σε ρητίνη χωρίς διαλύτες και στη συνέχεια σχηματίζεται με θερμή πρέσα.
(4) Η ταινία μίκας (ή η λευκή ταινία εμβρύου) τυλίγεται συνεχώς, δηλαδή η γραμμή διασκορπίζεται και στη συνέχεια η ρητίνη χωρίς διαλύτες εμποτίζεται ως σύνολο.
Επιπλέον, υπάρχει μόνωση από καουτσούκ σιλικόνης, καθώς και μικτή μόνωση από καουτσούκ σιλικόνης και ταινία μαρμαρυγίας. Η αντοχή στη θερμότητα, η αντοχή στο κρύο, η αντοχή στην υγρασία και η αντοχή στη διάβρωση του καουτσούκ σιλικόνης είναι εξαιρετικές, αλλά η ηλεκτρική απόδοση και η αντοχή στο σχίσιμο είναι κακές και χρησιμοποιούνται μόνο για κινητήρες υψηλής τάσης που λειτουργούν σε ειδικά περιβάλλοντα κάτω των 6 kV.

Βασικές απαιτήσεις για υψηλή τάσημόνωση πηνίου:
Επαρκής ηλεκτρική ισχύς
Αφενός, είναι επιθυμητό η μόνωση των κινητήρων να είναι όσο το δυνατόν πιο λεπτή, αλλά από την άλλη πλευρά, απαιτείται να υπάρχει ένα ορισμένο περιθώριο ηλεκτρικής αντοχής. Επειδή ο κινητήρας σε λειτουργία θα υπόκειται σε ατμοσφαιρική υπέρταση και λειτουργική υπέρταση: ξαφνικό βραχυκύκλωμα, θερμοκρασία και τάση μακροπρόθεσμα, η μόνωση θα γεράσει σταδιακά, οι κραδασμοί και η μηχανική καταπόνηση θα προκαλέσουν επίσης ζημιά στη μόνωση. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, για να εκτελεστεί μια σειρά από δοκιμές αντοχής σε τάση, κάθε φορά, θα παράγονται ορισμένα ανεπαίσθητα ίχνη φθοράς της μονωτικής δομής, δηλαδή το λεγόμενο σωρευτικό φαινόμενο. Όλα αυτά θα μειώσουν την ηλεκτρική αντοχή της μόνωσης. Επομένως, κατά το σχεδιασμό της δομής του πηνίου, πρέπει να υπάρχει ένας ορισμένος παράγοντας ασφαλείας.
 Χαμηλή διηλεκτρική απώλεια
Η διηλεκτρική απώλεια συμβαίνει όταν μια μονωτική δομή υποβάλλεται σε εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο. Η μέση διηλεκτρική απώλεια θερμότητας, αν και όχι μεγάλη, είναι ιδιαίτερα συγκεντρωμένη σε μεμονωμένα αδύνατα σημεία. Εάν η θερμότητα που προκαλείται από τη διηλεκτρική απώλεια στα αδύνατα σημεία είναι μεγαλύτερη από την εκπεμπόμενη θερμότητα, η τοπική θερμοκρασία της μόνωσης θα συνεχίσει να αυξάνεται. Η αύξηση της θερμοκρασίας θα οδηγήσει σε περαιτέρω αύξηση της διηλεκτρικής απώλειας. Η ηλεκτρομηχανική απόδοση της μόνωσης θα μειωθεί απότομα και η σοβαρότητα των αδυναμιών θα προκληθεί από τοπική θερμική βλάβη. Επομένως, η διηλεκτρική απώλεια σε κινητήρα υψηλής τάσης δεν πρέπει να υπερβαίνει την καθορισμένη τιμή.
Καλή αντοχή στον κορώνα
Όταν λειτουργούν κινητήρες υψηλής τάσης, το φαινόμενο κορώνας μπορεί να εμφανιστεί τόσο στο εσωτερικό όσο και στην επιφάνεια της μόνωσης, επιταχύνοντας τη γήρανση και τη διάβρωση της μόνωσης. Επομένως, για γεννήτριες 6,3kV και άνω και κινητήρες 6kV και άνω, τα πηνία τους θα πρέπει να λαμβάνουν μέτρα κατά του κορωνοϊού. Το πηνίο του κινητήρα 6kV δεν μπορεί να υποστεί γενική αντικορονοϊική επεξεργασία, αλλά θα πρέπει να υποβληθεί σε αντικορονοϊική επεξεργασία για κινητήρες που χρησιμοποιούνται σε κακό περιβάλλον ή με μεγάλη χωρητικότητα.

Καλή απόδοση θερμικής γήρανσης
Η αντοχή στη θερμότητα της θερμομονωτικής δομής πρέπει να πληροί τον βαθμό αντοχής στη θερμότητα που απαιτείται από το προϊόν. Υπό τη μακροπρόθεσμη επίδραση της θερμοκρασίας λειτουργίας, μπορεί να εγγυηθεί την κανονική διάρκεια ζωής της μόνωσης.
Η μόνωση του κινητήρα συνήθως χωρίζεται σε πέντε κατηγορίες αντοχής στη θερμότητα A, E, B, F, H. Κατά τη λειτουργία, η θερμοκρασία του πιο θερμού σημείου στη μόνωση της περιέλιξης του κινητήρα δεν πρέπει να υπερβαίνει τη μέγιστη θερμοκρασία που καθορίζεται στην κατηγορία μόνωσης. Γενικά, είναι απαραίτητο να αφήσετε ένα περιθώριο 5~10℃. Εάν η δομή της μόνωσης αποτελείται από μονωτικά υλικά διαφορετικών βαθμών αντοχής στη θερμότητα, ο βαθμός αντοχής στη θερμότητα μπορεί να προσομοιωθεί και να αξιολογηθεί διεξοδικά μέσω του δομικού της μοντέλου.
Μπορεί να αντέξει τον ρόλο της μηχανικής καταπόνησης
Η μόνωση του πηνίου πρέπει να είναι σε θέση να αντέχει σε μια ορισμένη μηχανική καταπόνηση χωρίς να σπάει ή να προκαλεί επιβλαβή παραμόρφωση. Το πηνίο κατά τη λειτουργία του λόγω του συντελεστή διαστολής του σύρματος και της μόνωσης δεν είναι το ίδιο, οι αλλαγές θερμοκρασίας, η μόνωση θα υπόκειται σε τάση, όσο μεγαλύτερος είναι ο κινητήρας, τόσο μεγαλύτερη είναι η πρόσκρουση. Λόγω της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης, το άκρο του πηνίου θα παράγει επίσης δονήσεις, ειδικά όταν ο κινητήρας επηρεάζεται από βραχυκύκλωμα, ρεύμα εκκίνησης και φρεναρίσματος, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη συχνά προκαλεί παραμόρφωση του πηνίου. Επομένως, η μόνωση πρέπει να έχει μια ορισμένη ελαστικότητα και μηχανική αντοχή.