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驅動電機如何選擇繞組線及電機繞組焊接新工藝!

時間:2021-05-20 點擊:388
       散嵌的圓線繞組,由于存在首末匝直接接觸的可能,所以導線的絕緣應滿足在壽命終點時仍高于運行電壓(工頻驅動)或過沖電壓(IGBT 驅動)。那么在設計的時候,需要考慮的初始擊穿電壓應高于工作電壓的十倍。對于 IGBT 驅動的電機來說,這個工作電壓應采用過沖電壓。
       扁線成型繞組,如目前普遍采用的“發卡式”繞組,同一個槽內的同相多根線間,電流都是同進同出,不存在匝間壓降問題,壓降主要存在于槽內 2 相之間的電壓差(相間電壓)以及導體對鐵芯之間的電壓差(對地電壓)。如果槽絕緣和相間絕緣采用絕緣紙等方法進行增強,則漆包扁線可以采用很薄的涂層厚度。沒有槽絕緣和相間絕緣(發展趨勢)的繞組,相間的絕緣是由雙側導線的漆膜提供的,對地的絕緣則是單側漆膜,同樣的電壓條件下優先考慮對地電壓的耐受能力。所以在設計時,依據的絕緣能力數據應基于對單側漆膜的測量結果,假如過沖電壓可以控制在額定電壓的 1.5 倍,對于 800V 系統,過沖電壓為 1200V,則需要扁線單側漆膜耐壓超過 12000V。
       1、絕緣老化的 PDIV 和耐電暈
       PDIV 和擊穿電壓的線性關系
       對比漆包線擊穿電壓和 PDIV,有一定的線性關系。膜厚在 0.1mm(雙側)耐電暈漆包圓線,PDIV 值約為 820V,但其擊穿電壓則高達 12KV,其 220℃老化 2萬小時壽命終點的擊穿電壓高于 1200V。膜厚在 0.13mm 的耐電暈扁線,PDIV值約為 900V,而背靠背的擊穿電壓高達 14KV。理論上,隨著絕緣耐壓能力的下降,其 PDIV 值也會相應地下降。當耐 PDIV 值下降到過沖電壓以下,局放就會產生,從而出現絕緣加速老化的現象。所以采用高 PDIV 方案時,如何減緩絕緣的老化就變得非常重要。
       在取消槽絕緣的情況下,采用高 PDIV 方案時,800V 系統需要單側 PDIV 達到1200V,按照目前的漆包線材料及制造水平,超厚絕緣的漆包扁線尚有很多難點需要攻克,無法滿足這么高的 PDIV 要求,需要在漆包涂層上復合擠塑 PEEK 涂層。

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       如何保持絕緣能力?

       在沒有發生局部放電,忽略電老化影響的情況下,絕緣能力的下降主要是由溫升決定的。繞組溫度越高,絕緣老化速率越大。以 200 級漆包線為例,在 200℃條件下,絕緣能力保持 1/10 初始值的壽命為 20000h,而如果將溫度降低 20℃,在 180℃條件下,這個壽命則延長到 100000h,在 160℃條件下,則可以延長到200000h 以上,那么在最初的 20000h 內,絕緣能力只有很小的變化。通過選擇比實際使用溫度高 1~2 個溫度等級的繞組線,可以減少因絕緣老化導致的非預期失效模式,這種方法在傳統車用電機上經常被采用。在新能源驅動電機上,“高 PDIV”方案更依賴這種方法。初始 PDIV 值接近繞組過沖電壓的電磁線,在老化后將更快出現 PDIV 值低于過沖電壓的現象,所以應在預期壽命內盡量避免絕緣的老化。

       電機繞組焊接新工藝

       氫氧焰焊機是利用水電解原理,用電將水變成氫氣和氧氣,通過專用的火焰槍點燃形成氫氧焰,對繞組實行快速焊接。氫氧焰焊接焊點光滑飽滿,焊接速度快。其溫度高達2800度,是目前溫度最高的火焰之一?;鹧婕?,不發散,熱輻射小,不會對鄰近的漆包線產生熱輻射;按需制造,不貯存氣體,不存在高壓爆炸及泄漏中毒等問題;在漆包線焊接項目中可免除去漆皮工序,無須去漆直接焊接。在價格上也只有前期采購設備的投入,在使用過程中氫氧氣體的產生僅需水和少量的電,燃燒后也只生成水,沒有廢氣產生,安全環??裳h。

電機繞組焊接新工藝

       伴隨著化石燃料使用的越來越廣泛,溫室氣體的排放越來越多,全球氣候異常加劇。符合現在提倡的節能減排標準的氫氧機將應用到越來越多的行業加工中,氫氧機完全符合零排放標準,產生的有害氣體為零。我們相信,在大家的努力下,越來越多的人將會認識到,使用節能減排的產品,將給我們自身帶來益處。

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