浅谈变频调速同步电动机绝缘结构设计

编辑：六安江淮电机网络部　　发布时间：2020-08-24 20:51:53　　来源：六安江淮客户服务中心

摘要：由于变频调速装置的电源可以在低频下启动六安江淮电机，同时又可以频繁启动，因此电机经常暴露在循环交流电压下，电机绝缘层疲劳加速。衰老。如今，六安江淮电机参与设计同步电机的绝缘结构，并有特殊的附加要求。

浅谈变频调速同步电动机绝缘结构设计

      变频调速同步电动机的电源是一种变频调速控制器，其输出电压或电流中含有高次谐波，六安江淮电机生产的变频调速同步电动机与传统的工频电源电压的正弦波有很大不同。变频调速控制器输出电压的高振幅、高频谐波分量、电机气隙中产生的旋转磁场在高压绕组中产生电流，产生脉动转矩，引起机械轴系的扭振。
      变频调速装置在换向过程中产生的脉冲电压叠加在电动机的工作电压上。这种电压峰值会影响电机的主绝缘结构，特别是三相引线（三相引线电缆）相端的绕组线圈第一绕组线圈匝间的绝缘结构是一个重大威胁和损坏。

      在这种情况下，由于变频调速装置的电源可以在低频下启动六安江淮电机，同时又可以频繁启动，因此电机经常暴露在循环交流电压下，电机绝缘层疲劳加速。衰老。如今，六安江淮电机参与设计同步电机的绝缘结构，并有特殊的附加要求：

1、匝间绝缘结构设计

      现代电机产品设计中最值得注意的问题是电机绕组线圈匝间绝缘结构的加强设计。通常轮流绝缘，电磁电缆绝缘被用作匝间绝缘，它位于线圈导体附近，处于最热和最恶劣的条件下。传统的设计采用单层或双层，云母包裹的电磁矩形铜线由聚酯玻璃制成。根据现行的绝缘规范，励磁同步电动机无刷绝缘系统用于高压变频调速，均采用双漆包玻璃纤维聚酯亚胺电磁铜线。实践证明，聚酯亚胺磁漆的漆膜强度和耐热老化性能良好。目前，国内同类产品均采用家用磁丝。绕组之间的绝缘结构包括F级绝缘、由单个玻璃纤维制成的双层聚酰亚胺薄膜绕组结构和0.40 mm的双面绝缘厚度。检验表明，这是结构合理、性能优良的关键技术和工艺保证。

2、主绝缘结构设计的关键

      现代高压大功率变频调速同步电动机主绝缘结构设计的关键是要有一个紧凑的、无气隙的主绝缘结构，具有良好的电气和热阻。由于电动机在变频调速过程中运行或欠压运行，施加在定子绕组上的交变电场使绝缘层中的气隙自由放电，使绝缘层发生电腐蚀，使绝缘层失去抗电性和耐热性。特别是变频调速时，电动机的定子绕组必须承受各种机械力，调速时的电磁冲击和振动增大。这不可避免地会导致力变形、绝缘磨损和绕组损坏。因此，高压大功率调速同步电动机的主绝缘结构设计不仅要求具有优良的电气和耐热电气性能，而且还要求具有良好的机械性能。

      目前，国内外高压高性能变频调速同步电动机主绝缘结构设计的关键是获得致密、无气隙、机械强度高的主绝缘，主要用于隔离和电晕处理的云母盒或云母带均由几种橡胶制成。线圈绝缘结构一次成型，导线预埋，然后进行全真空浸渍（VPI）的绝缘干燥过程。我国在高压大功率变频调速同步电动机主绝缘结构施工中，采用F面成型定子线圈，主绝缘采用钨酸盐粉云母多塑料箱或带，采用超薄防电晕胶带进行电晕处理，采用一次性绝缘结构成型和真空成型-全浸渍（VPI）。

      高压定子线圈的击穿电压是线圈绝缘的重要参数之一，它反映了绝缘的强度。通常要求线圈的击穿电压为电机额定电压7倍的间隙，试验电场强度不小于20 MV/mm。

3、绕组端部的连接

      在高压、大功率、变频、调速同步电动机的设计和绝缘结构中，应特别注意高压定子绕组端部的紧固。由于变频调速控制器的供电电源对电机绝缘的电压系数不同。最明显的是反射在高压绕组的末端。由于定子电流产生的机械冲击力与其电流的平方成正比，因此由可变频率谐波分量电流产生的电压最终将激励两倍于载波频率的直径。导致同时发生事故的方向性或切向振动，如绕组线圈端部位移、绝缘磨损、导线断裂或开焊。

      因此，六安江淮电机端部的紧固方法是在传统结构的基础上，在上下线圈、下槽外绕线端和鼻孔之间增加一个软端部框架，大大加强了绕线端部，支撑了机械应力。电应力和共振冲击的强度。

4、转子隔振结构设计

      变速变速高压大功率同步电动机转子绝缘结构设计的主要部分是磁极线圈的节距绝缘。高压大功率变频调速同步电动机的设计结构主要是凸极转子结构。绕线凸极磁极设计采用矩形铜排对散热匝线圈进行成型和缠绕，铜排薄而宽。

      磁极线圈是在离心力作用下产生高压缩应力的旋转部件。因此，这是六安江淮电机隐患的常见场所，对绕组之间的绝缘提出了一些特殊要求。


关键词：变频调速同步,电动机绝缘结构

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