变频电机新一代电磁线的开发

本文的主要目的是提供有关变频器在工作状态下,电机内绝缘过早发生破坏的原因。并介绍了先进工业国家应用变频电机电磁线的发展情况,简要介绍我国在这方面的研究。     

变频电机用电磁线的开发

本文介绍先进工业国家应用于变频电机的电磁线发展情况,并简要介绍我国在这方面的研究。     

冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能影响的研究

为研究冷热循环老化对变频调速电机电磁线绝缘电性能的影响,通过对电磁线进行冷热循环试验,测试分析了冷热循环次数对电磁线绝缘电性能的影响规律。结果表明:电磁线试样的介质损耗因数(tanδ)、电阻(R)、电容(C)随冷热循环次数的增加而有所减小,击穿电压随循环次数的增加而变化不明显。tanδ随着电压的增大而减小,可能是由于该绝缘材料具有非线性效应。     

变频电机用电磁线绝缘电老化性能分析和表征

通过对变频电机用绝缘电磁线进行高频脉冲电老化试验,研究了绝缘电磁线的电老化寿命及其变化规律。采用电子能谱仪和显微镜对绝缘电磁线表面在电老化过程中的析出物进行了成分分析和形貌表征。结果表明:绝缘电磁线在施加一定电压条件下会出现局部放电,其寿命随施加电压的增加呈指数式衰减,在电老化过程中电磁线绝缘表面有白色析出物质,对试样表面析出物进行能谱分析发现C、O、Mg、Si、Ca增加较多,击穿点周围C、F、Cu元素含量大幅度增加。新试样表面平坦且没有杂质,而经过电老化后的电磁线试样表面团聚物堆积、凹凸不平。     

热老化对变频牵引电机电磁线绝缘电性能影响的研究

为研究牵引电机电磁线线圈绝缘的降解影响因素,将电磁线在300℃下进行热老化试验,分析其介质损耗因数、电容、电流增量、绝缘电阻及击穿电压等电性能随老化时间的变化规律。结果表明:试样的介质损耗因数、电容和电流增量随热老化时间的延长呈增大趋势,绝缘电阻呈减小趋势,击穿电压变化不明显,不能用剩余击穿电压等效其剩余寿命,而诊断指数可以作为评判电磁线老化程度的一个新参数。     

变频电机用电磁线

介绍了国外对变频电机用电磁线的研究和开发,以及我国电磁线行业已立项研究     

变频电机中电磁线劣化的研究

本文的主要目的是提供有关在变频器工作状态下的电机内绝缘过早发生破坏起因的信息和数据。讨论了能预计电机绝缘寿命的标准试验方法和其他替代方法。这些数据包括了不同绝缘构造、类型和不同变频驱动装置／电机／电缆组合的寿命曲线。也介绍和讨论了有关电压、温度、绝缘构造和类型的联合效应的数据。     

变频电机用耐电晕绝缘材料的应用研究进展

分析了变频电机绝缘材料的工作环境和破坏机理,概述了耐电晕绝缘材料的研究及其在变频电机中的应用现状,讨论了我国在该领域存在的问题,提出了今后耐电晕绝缘材料的研究重点。     

重复短脉冲下相对湿度对变频电机绝缘局部放电及耐电晕寿命影响研究

在上升时间为10 ns、电压幅值为3.5 kV、频率为5 kHz的重复单极性短脉冲下,实验研究了相对湿度分别为30%、50%、70%、90%时变频电机匝间绝缘的局部放电及耐电晕特性。结果表明:随着相对湿度的增加,试样的耐电晕寿命逐渐缩短,局部放电幅值先减小至某临界值后明显增大。这是由于随着相对湿度增加,电荷驻留效应减弱导致局部放电幅值减小,但当湿度超过某临界值后,微水聚集增强了局部电场,局部放电幅值增加。同时,微水的附着使试样的介电常数增加,从而使气隙间电场强度增大,这可能是其耐电晕寿命缩短的原因。     

缺陷和机械应力对变频牵引电机绝缘性能的影响

以JD116型变频牵引电机用电磁线为研究对象,该电磁线绝缘薄膜为美国杜邦公司开发的耐电晕聚酰亚胺KaptonCR薄膜。试验研究了①含有肉眼可见的气泡;②掺入金属杂质;③与地电极接触不好(存在气隙);④表面磨损4种不同缺陷类型试样的局部放电特性和电气强度,并与完好试样的试验结果进行了对比。试验表明:缺陷和机械应力会大大降低绝缘的性能。     

拉伸对变频电机用漆包线耐电晕性能的影响

为了分析耐电晕漆包线在电机实际使用过程中的耐电晕性能,通过拉力试验机模拟耐电晕漆包线使用过程中的拉伸情况。首先通过拉力试验机对耐电晕漆包线进行拉伸,拉伸率分别为10%、15%。然后分别进行未拉伸漆包线、拉伸率10%及15%的耐电晕漆包线的击穿电压试验和耐电晕性能试验,并进行漆包线拉伸前后击穿电压和耐电晕寿命的比较。结果表明:拉伸率为10%、15%后漆包线击穿电压与未拉伸试样相比略有下降,拉伸15%后漆包线的击穿电压保留率超过85%。拉伸率为10%、15%的漆包线耐电晕性能与未拉伸试样比较有较明显的下降,拉伸率为15%的漆包线的耐电晕性能略差于拉伸率10%的漆包线,耐电晕漆包线拉伸率为10%时,其耐电晕性能保留率不足20%。     

基于介质损耗分析研究变频电机绝缘老化特性

变频牵引调速电机匝间绝缘承受来自逆变器的连续高压脉冲方波的作用,其老化机理与工频正弦电压作用下具有很大差异。笔者通过采用两种电压源对模拟变频电机匝间绝缘和对地绝缘的绞线对试样进行老化试验,测量了tanδ随老化时间的变化趋势,分析了电压形式对匝间绝缘和对地绝缘介质损耗产生和发展的作用机理。试验结果表明:脉冲电压下,匝间绝缘内部有放电发生时,放电与空间电荷协同作用使绝缘缺陷迅速增多;无放电时空间电荷反复注入和抽出造成绝缘损伤。交流电压下绝缘介质发热主要由局部放电造成,而脉冲电压下主要是由空间电荷所导致。对地绝缘由于其绝缘结构,呈现槽放电现象,空间电荷的引入大大加速了绝缘的老化。     

煤矿用高压电动机的耐水性绝缘结构研制

随着综采机械化的提高,煤矿井下恶劣环境对电动机的可靠性要求也越来越高,在采煤过程中喷溅的冷却水很有可能进入电机腔内,使绕组的绝缘电阻降低甚至烧毁,严重影响煤矿的经济效益。因此对电机绕组绝缘结构的耐水性能也提出了更高的要求。阐述一种新型电动机耐水性绕组绝缘结构,并通过浸水试验及研究,现将制造、设计过程与大家共同分享。     

股线绝缘对水轮发电机定子绕组最热段温度的影响

用有限元法计算了计及定子绕组股线绝缘和不计股线绝缘两种情况下，大型水轮发电机定子最热段的三维温度场，分析了股线绝缘对定子绕组温度的影响，给出了３２０ＭＷ和１５０ＭＷ和轮发电机的实例计算结果。     

SVPWM电压下变频电机绝缘耐电晕寿命研究

实验研究了空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulated,SVPWM)电压开关频率(6 kHz、12 kHz、18 kHz)和基波频率(10 Hz、50 Hz、100 Hz、150 Hz、200 Hz)对变频电机绝缘材料耐电晕寿命的影响,并与相同开关频率50 %占空比重复脉冲方波电压下的耐电晕寿命进行对比。实验表明：开关频率越低,耐电晕寿命越长,耐电晕寿命的时长和分散性在不同基波频率下的波动越大;开关频率越高,耐电晕寿命越短,耐电晕寿命的时长和分散性在不同基波频率下的波动越小。50 %占空比重复脉冲方波能够用于替代SVPWM波预测变频电机绝缘的耐电晕寿命,但在开关频率较低时不能准确反映其统计特性;开关频率越高,50 %占空比重复脉冲方波对SVPWM电压下变频电机绝缘耐电晕寿命时长和分散性的预测越准确。研究结果有望为变频电机绝缘性能实验评估提供理论和实验依据。     

高压交流电机定子超薄型绝缘工艺研究

通过对高压电机定子绝缘结构进行分析,以薄型云母带、少胶粉云母带绕包绕组线,构成定子线圈绝缘。定子绕组整体VPI浸渍无溶剂环氧酸酐浸渍树脂的超薄型绝缘系统,实现了高压交流电机定子绝缘的整体减薄。以6kV级电机为例,定子线圈单边主绝缘厚度由常规型的1．4mm减薄到小于1mm。     

消除PWM逆变器驱动交流电动机长线电缆影响的无源滤波技术

PWM逆变器驱动的交流电动机 ,在采用长线电缆传输时 ,会产生一系列问题 ,如电动机端过电压、高频阻尼振荡以及绝缘快速老化等。采用一定的无源滤波技术可有效地解决这些问题。根据滤波器的安装位置 ,可分为电动机端滤波和逆变器输出滤波。分析了长线电缆传输时的电压反射现象 ,论述了三种电动机端滤波器和四种逆变器输出滤波器 ,这些滤波器皆可有效地消除电动机端过电压和高频阻尼振荡等问题。