一种6kV级高压电机的绝缘结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种6kV级高压电机的绝缘结构，包括含有导线绝缘层的电磁线圈、绕制于电磁线圈上的主绝缘层，上述电磁线圈上的导线绝缘层和主绝缘层的空隙中含有的环氧酸酐型浸渍树脂固化物。本实用新型专利技术的优势在于，导线绝缘层和主绝缘层的绝缘强度都有较大提升，而其绝缘厚度却明显减薄。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种6kV级高压电机的绝缘结构
本技术涉及额定电压为6kV级(含额定电压为6. 0kv、6. 3kv、6. 6kv)的F级减薄绝缘的高压电机绝缘制造领域，具体涉及一种6kV级(含额定电压为6. 0kv、6. 3kv、 6. 6kv)的减薄绝缘高压电机上使用的绝缘结构。
技术介绍
电机的产生虽有百余年历史，但工作原理和基本结构一直未有显著变化，制造技术的进步和发展主要体现在冷却系统和绝缘技术两方面，而电机运行寿命的主要影响因素之一是电机绝缘，毫不夸张地说，绝缘即是电机的“心脏”。在目前F级中型高压电机绝缘的制造领域，真空压力浸溃技术(即“VPI”技术)是目前公认的应用最广泛、技术最先进的绝缘制造技术。在国内，自二十余年前就已经开始应用“中胶整浸VPI”的技术路线作为电机绝缘制造和绝缘处理的主要技术，近十年来，由于技术的不断发展进步，国外较为先进的“少胶整浸VPI ”技术也在国内越来越广泛的使用。目前国内在该领域的工业制造方法上，基本上是以上两种技术路线并存的 局面。但是，在国内厂家，无论是已经成熟应用的“中胶整浸VPI ”，还是正在逐步推广的 “少胶整浸VPI ”技术，都由于存在着诸多缺点比如电机绝缘的绝缘强度较低、绝缘厚度较厚、电机运行温升高、产品使用和运行寿命短等。这主要是由于VPI技术中所使用的绝缘材料技术水平普遍不高而造成的，而且，由于电机制造企业过分注重绝缘材料的低廉价格和操作工艺性，从而忽视了通过绝缘材料及绝缘技术水平的提升达到产品质量提高、产品生产所用材料消耗减少的发展理念。所以，为了保证高压电机的可靠运行寿命，电机设计人员和电机绝缘工程师大多均遵循增加绝缘厚度和绝缘材料的使用量以保证电机绝缘质量的思路设计和生产高压电机产品，这样做虽然在表面上看似乎节约了绝缘材料的成本(使用价格低廉、性能不高的绝缘材料)，但是由于绝缘厚度厚，相应的电机设计尺寸和其他钢铁、铜导体材料用量也增加很多，使电机的总体材料制造一直偏高、电机尺寸偏大、功率低、 出力小、整个电机的外形尺寸很大，给人一种傻大黑粗的感觉。如前所述，在电机制造和电机绝缘技术的发展历程中，自始至终的核心命题即是 如何在满足电机运行对绝缘的要求下，设计和使用厚度更薄的绝缘结构和绝缘材料。所以， 电机绝缘技术的水平进而涉及到电机的技术水平最直观的指标即是绝缘厚度。目前国内在使用“中胶整浸VPI ”和“少胶整浸VPI ”技术生产6kV级高压电机的企业，以绝缘厚度判断，技术水平大概分为三个档次第一类企业，数量众多，其绝缘技术属于大众水平，大多数使用“中胶整浸VPI ”绝缘技术(少数使用“少胶整浸VPI ”技术)，该类电机制造企业生产的6kV级(含额定电压为6. Okv,6. 3kv、6. 6kv)高压电机，其匝间绝缘厚度均在O. 55、. 60mm左右，主绝缘厚度在I. 7^2. Omm左右；第二类企业，随着绝缘技术的进步，数量正在逐步增多，其技术水平发展相对较高、建成投产时间较晚并利用后发优势应用了部分先进的绝缘材料和技术，一般使用“少胶整浸VPI ”技术。其6kv级(含额定电压为6.0kv、6. 3kv、6. 6kv)高压电机的绝缘厚度在O. 50 O. 55mm (阻间绝缘)和I. 3 I. 6mm (主绝缘)的水平；第三类企业，数量极少，属于行业技术领先企业(目前国内仅有I 2家)，该企业生产的6kv级高压电机也使用“少胶整浸VPI”技术，绝缘厚度为O. 43mm左右(匝间绝缘) 和1.04 1.30_(主绝缘)，是目前国内生产的此电压等级的高压电机中最薄的。但是，由于该生产绝缘结构的质量稳定性和绝缘裕度仍有不尽如人意之处，故该厂生产的此种薄绝缘结构的6kv级高压电机产量较小，一直未成为该厂在该电压等级产品中的主力。在国内专利检索发现有一名称为“适用于高压电机的减薄绝缘结构及绝缘处理方法”、专利申请号为201010214455. 5的文献报道，该文献中谈到在绝缘层使用聚酯薄膜补强少胶粉云母带，绕包4层，形成理论绝缘厚度为I. 04mm的绝缘层，经不饱和环氧酯体系浸溃树脂VPI处理，烘焙固化，试验线圈的击穿电压在45kf46kv之间；另一种绝缘结构，使用聚酯薄膜补强少胶粉云母带和玻璃布补强少胶粉云母带两种材料，混合绕包5层，形成理论绝缘厚度为I. 30mm的绝缘层，经不饱和环氧酯体系浸溃树脂VPI处理，烘焙固化，试验线圈的击穿电压在53kf58kv之间(两种绝缘结构对地绝缘层中使用的云母带按照该文献的描述均应为厚度为O. 13mm的少胶粉云母带)；该专利中提到的上述两种线圈根据原机械工业部JB/T50133-1999标准要求进行判定，结果为合格，但在该标准中要求6kV级高压电机的绝缘击穿电压的合格标准最低应不少于42kv，而在该文献实施例中的击穿电压裕度并不大，在使用I. 04mm厚度的绝缘结构时，情况尤其明显，仅比标准高T4kv。所以，按此文献的方法(I. 04_厚的绝缘结构)批量生产制造高压电机绝缘的可能很小，考虑到批量生产时所产生的质量偏差，可能会有部分线圈的绝缘水平比较危险。所以，该文献中的绝缘结构仅仅在绝缘厚度为I. 3mm时具有较大的绝缘裕度和批量生产的可能。
技术实现思路
针对上述提到的现有技术中存在的问题，本技术的目的是提出一种6kV级 (含额定电压为6. Okv,6. 3kv、6. 6kv)高压电机的绝缘结构及制造方法，以改变我国高压电机的普遍落后形象，其主要是通过提升绝缘材料的绝缘水平，减薄单项材料的厚度尺寸，从而使绝缘结构的电气强度显著提升，绝缘的总厚度大幅减小，并达到电机的优化设计和高质量生产、缩小电机体积和尺寸、节省生产用材、相近尺寸的电机功率输出提升、相同容量的电机缩小电机尺寸的效果。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种6kV级高压电机的绝缘结构，包括含有导线绝缘层的电磁线圈、绕制于电磁线圈上的主绝缘层，上述电磁线圈上的导线绝缘层和主绝缘层的空隙中含有的环氧酸酐型浸溃树脂固化物。所述电磁线圈由绕组铜扁线根据设计要求绕制若干圈而形成。所述绕组铜扁线含有导线绝缘层，导线绝缘层是由厚度为O. 070±0. 005mm的聚酯薄膜少胶粉云母带平包若干层，形成具有双边绝缘厚度为O. 35mnT0. 40mm的绝缘层。所述的在绕组铜扁线上绕包使用的聚酯薄膜少胶粉云母带的厚度为O.070±0. 005mm，其中包含聚酯薄膜、粉云母纸和胶粘剂。所述的在绕组铜扁线上绕包使用的聚酯薄膜少胶粉云母带中的聚酯薄膜是厚度为O. 030±0. 003mm、单位面积重量为42±5g、由聚对苯二甲酸乙二醇酯制得的电气绝缘用聚酯薄膜。所述的在绕组铜扁线上绕包使用的聚酯薄膜少胶粉云母带中的粉云母纸为单位面积重量为58±10g的非煅烧型白粉云母纸。所述的在绕组铜扁线上绕包使用的聚酯薄膜少胶粉云母带中的胶粘剂为至少含有双酚A型环氧树脂和有机酸锌盐化合物的胶粘剂，胶粘剂的含量为所述云母带总重量的 2% 12%。所述的主绝缘层是由聚酯薄膜少胶粉云母带采用50%叠包的方式叠包若干层所形成的，厚度为O. 6mnTl. Omm的绝缘层。所述的主绝缘层中使用的聚酯薄膜少胶粉云母带的厚度为O. 09±0. 01mm，其中包含聚酯薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种6kV级高压电机的绝缘结构，其特征在于，包括含有导线绝缘层的电磁线圈、绕制于电磁线圈上的主绝缘层，上述电磁线圈上的导线绝缘层和主绝缘层的空隙中含有的环氧酸酐型浸渍树脂固化物；所述电磁线圈由绕组铜扁线绕制若干圈而形成；所述绕组铜扁线含有导线绝缘层，导线绝缘层是由厚度为0.070±0.005mm的聚酯薄膜少胶粉云母带平包若干层，形成具有双边绝缘厚度为0.35mm~0.40mm的绝缘层；所述的在绕组铜扁线上绕包使用的聚酯薄膜少胶粉云母带的厚度为0.070±0.005mm；所述的主绝缘层是由聚酯薄膜少胶粉云母带采用50%叠包的方式叠包若干层所形成的，厚度为0.6mm~1.0mm的绝缘层；所述的主绝缘层中使用的聚酯薄膜少胶粉云母带的厚度为0.09±0.01mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，倪永庆，白双建，
申请(专利权)人：上海同立电工材料有限公司，
类型：实用新型
国别省市：