Izolace cívkyvysokonapěťový motormá velký vliv na životnost a ekonomický efekt motoru, což je problém, který musí každý konstruktér a technik pečlivě zvážit. Vysokonapěťovou cívku lze do jisté míry nazvat srdcem motoru, což přímo určuje životnost motoru, a klíčový je výkon izolačního materiálu, který je důležitou součástí cívky.
Izolační strukturu a proces úpravy vysokonapěťových motorů v různých zemích lze zhruba shrnout následovně:
(1) Víceúčelová slídová páska je kontinuálně navíjena, sušena ve vakuu a poté lisována za tepla (formována nebo hydraulicky).
(2) Víceúčelová slídová páska je kontinuálně navíjena bez vakuového sušení a přímo tvarována tvářením za tepla.
(3) Méně lepivá slídová páska se kontinuálně navíjí, vakuově ponoří do pryskyřice bez rozpouštědla a poté se lisuje za tepla.
(4) Slídová páska (nebo bílá embryonální páska) je nepřetržitě navinuta, tj. linka je rozptýlena, a poté je celá impregnována pryskyřicí bez rozpouštědel.
Kromě toho existuje izolace ze silikonové pryže a také směsná izolace ze silikonové pryže a slídové pásky. Silikonová pryž má vynikající tepelnou odolnost, odolnost proti chladu, odolnost proti vlhkosti a odolnost proti korozi, ale elektrické vlastnosti a pevnost v tahu jsou nízké a používá se pouze pro vysokonapěťové motory pracující ve speciálních prostředích pod 6 kV.
Základní požadavky pro vysoké napětíizolace cívky:
Dostatečná elektrická pevnost
Na jedné straně je žádoucí, aby izolace motorů byla co nejtenčí, ale na druhé straně je nutná určitá rezerva z hlediska elektrické pevnosti. Protože motor je během provozu vystaven vlivům atmosférického přepětí a provozního přepětí: náhlému zkratu, dlouhodobému působení teploty a napětí, izolace postupně stárne, vibrace a mechanické namáhání také poškozují izolaci. Kromě toho se během výrobního procesu provádí řada zkoušek výdržného napětí, které pokaždé vytvářejí určité jemné stopy poškození izolační struktury, tzv. kumulativní efekt. To vše vede ke snížení elektrické pevnosti izolace. Proto je při navrhování struktury cívky nutné zohlednit určitý bezpečnostní faktor.
Nízké dielektrické ztráty
K dielektrickým ztrátám dochází, když je izolační struktura vystavena střídavému elektrickému poli. Průměrné dielektrické ztráty tepla sice nejsou velké, ale v jednotlivých slabých místech je teplo obzvláště koncentrované. Pokud je tepelná ztráta v slabých místech větší než vyzařované teplo, lokální teplota izolace bude nadále stoupat. Stoupající teplota dále zvyšuje dielektrické ztráty a elektromechanické vlastnosti izolace prudce klesnou, což způsobí lokální tepelné poškození slabých míst. Proto by dielektrické ztráty vysokonapěťových motorů neměly překročit stanovenou hodnotu.
Dobrá odolnost proti koroně
Při provozu vysokonapěťových motorů může docházet ke koronovému jevu uvnitř i na povrchu izolace, což urychluje stárnutí a korozi izolace. Proto by u generátorů s napětím 6,3 kV a více a motorů s napětím 6 kV a více měly být jejich cívky ošetřeny proti koroně. Cívka motoru 6 kV obecně nesmí být ošetřena proti koroně, ale měla by být ošetřena u motorů používaných v nepříznivém prostředí nebo s velkým výkonem.
Dobré vlastnosti při tepelném stárnutí
Tepelná odolnost tepelně izolační konstrukce by měla splňovat stupeň tepelné odolnosti požadovaný pro daný výrobek. Při dlouhodobém působení provozní teploty je zaručena normální životnost izolace.
Izolace motoru se obvykle dělí na pět stupňů tepelné odolnosti A, E, B, F a H. Během provozu nesmí teplota nejvíce zahřívaného místa v izolaci vinutí motoru překročit maximální teplotu stanovenou v třídě izolace. Obecně je nutné ponechat toleranci 5~10 °C. Pokud je izolační konstrukce složena z izolačních materiálů s různými stupni tepelné odolnosti, lze její stupeň tepelné odolnosti simulovat a komplexně vyhodnotit pomocí strukturálního modelu.
Odolává mechanickému namáhání
Izolace cívky musí být schopna odolat určitému mechanickému namáhání, aniž by se zlomila nebo způsobila škodlivou deformaci. Cívka během provozu musí mít odlišný koeficient roztažnosti drátu a izolace. Koeficient teplotní roztažnosti izolace je proto různý, čím delší je motor, tím větší je náraz. V důsledku elektromagnetické síly bude konec cívky také vibrovat, zejména když je motor ovlivněn zkratem, rozběhovým a brzdným proudem. Elektromagnetická síla často způsobuje deformaci cívky. Proto musí mít izolace určitou pružnost a mechanickou pevnost.
Čas zveřejnění: 4. června 2024