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變頻電機爲何要選特殊線

  • 来源: 大唐華北電力試驗研究院
  • 作者:
  • 发布时间: 2018-04-28

變頻電機要用特殊的電磁線

運行中的變頻電機,因大量諧波與瞬態變化的脈沖電壓的沖擊作用,會導致電磁線的損壞。因此,電磁線的絕緣性能對變頻電機絕緣結構可靠性的影響尤爲重要,變頻電機應使用防電暈的變頻漆包線。

變頻漆包線,也叫做耐電暈漆包線、抗電暈漆包線,顧名思義就是能夠耐得住電暈,延長變頻電機使用壽命的一種特種漆包線,主要廣泛用于各種變頻電機、調速電機、起重電機、電梯電機中。 

 IGBT—PWM變頻調速裝置供電時,電源不可能是純粹的正弦波,殘余的調制脈沖施加到電機端形成高聳的尖峰(高電壓峰值)波上升時間陡峭,加上輸出電壓頻率可變化或頻率極高及電機內部不可避免的局部放電和局部介電加熱等因素,對漆包線絕緣漆膜産生嚴重的破壞,使變頻電機在使用時很易匝間擊穿。這大大縮短了漆包線的使用壽命,所以必須研制耐電暈漆包線。

變頻控制術語解釋

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。

脈沖寬度調制(PWM),是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫,簡稱脈寬調制,是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術,廣泛應用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領域中。

實踐經驗分享

功率在300kW以下的變頻電機,電磁線廠家推薦采用圓漆包線。而對于圓漆包線的質量,需要特別注意的是電磁線的耐熱性、軟化擊穿、漆膜連續性、介損曲線、耐脈沖電壓性能和柔軟性。對變頻電機用的漆包線,國內目前均已采用專用的特殊漆包線,據悉,其耐脈沖沖擊電壓性能較QZY/XX)-2提高200倍。

按照變頻電機的特殊性,電磁線廠家對變頻電機用漆包線的漆膜厚度及其均勻程度予以了特別關注。一般來說,對于300kW以上的變頻電機,均采用聚酰亞胺薄膜包燒結導線,國外也有專門用于變頻電機的耐高頻脈沖的聚酰亞胺薄膜包燒結導線,類似的薄膜包燒結導線國內也已開發成功。實踐證明,使用變頻電磁線制造的變頻電機出廠後,情況良好。

變頻電磁線應運而生

交流變頻電機用耐電暈的漆包線和繞包線以及耐電暈漆包線漆,是近年來機電行業和電磁線行業十分關注的一個熱點。我國的交流變頻電機自研制開發以來已經有多年的曆史了,但是作爲變頻電機的主要絕緣材料——耐電暈漆包線,國內從98年才開始開發,現在已批量生産。

早期开发耐电晕漆包线和漆的欧美厂商,主要选用钛、铬、硅和铝等金屬氧化物的粉末,充填于常用的耐高溫漆包線漆中,充分搅拌均匀后就成为耐电晕的漆包线漆。这些金屬氧化物的粉末分布在聚合物的分子之间,當溶劑蒸發幹燥,樹脂完成交聯固化後,便被固定地“鑲嵌”在聚合物的分子中間,起到有機聚合物的增強劑作用。但缺點也相當明顯。

資料顯示,這種結構只能提高抗局部放電和耐過電壓能力,不能提高電暈起始電壓(DIV)。由于這種漆包線是三塗層,對生産管理也會帶來很大的不方便。同時,這種漆包線在使用過程中如果發生拉伸,其抗電暈性能也將會大幅度地下降。如果拉伸5%,耐電暈性能將會下降一半,拉伸10%,壽命將會下降90%

 隨著電磁線生産廠家的産品改良,目前的變頻電磁線漆性能得到了明顯改善,特別是對于當前高效、超高效和超超高效電機的開發適用性極強,既滿足了抗電暈的要求,也通過減薄漆膜的方式有效改善了電機繞組的槽滿率。

 

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