聲明

有關電機絕緣推文的相關參考資料，請參考附錄中的文獻。

文中討論主要以西門子產品“1LA8/1PQ8”產品為主，對于標準電機將以相關手冊為準。

1  前言

我們在前一篇推文（跳轉到前一篇）中介紹了PWM電壓脈沖波通過長線傳輸在電機繞組端形成的電壓入射波在電機繞組傳輸過程中的響應及對于電機繞組絕緣的影響。

在本文中，我們將討論感應電機繞組構成及其絕緣系統。

2  感應電機繞組與絕緣系統

2.1  概述

鼠籠式感應電機的絕緣系統一般設計為正弦波供電情況。其設計證明是優良，并具有很高可靠性，從而使電機具有較小維護，較長的可靠使用壽命。

絕緣系統的實際壽命，更多是絕緣材料在連續使用多年后其機械強度和熱性能下降所導致損壞，而非短時間直接的電氣損壞。

電機絕緣系統所采用的材料和涂裝的發展已經極大的提高了熱、機械和絕緣特性，并遠遠超過一般標準要求，這樣標準電機將能夠承受變頻器調制的電壓波形所帶來的影響。

2.2  標準電機繞組結構

對于690V低壓電機，主要有兩類繞組，簡單的區分為散嵌繞組和成型繞組。較低容量的電機一般采用散嵌繞組，即線圈內所形成的圓截面匝數隨機排布，較高容量的電機采用了預制成型的統一成型繞組——一般為長方形線圈的多層規則排布方式。

圖2-1散嵌繞組和成型繞組

圖2-2 散嵌繞組和成型繞組的槽截面示意圖

2.3  標準電機絕緣系統

電機的絕緣系統通常僅定義熱容量，即B級，F級以及H級，并沒有定義所采用材料的電氣承受能力。

隨機排布和規則排布繞組絕緣系統的基本元素包括：

典型的相對地、相對相絕緣材料主要由聚酯纖維附和芳綸紙構成，同時對于匝間導體中絕緣材料由多層聚酯纖維噴涂聚酰胺酸亞胺磁漆構成，對于長方形規則排布的匝間導體由云母/聚酯纖維為主要材料通過纏繞方式實現。

繞組浸漆技術采用溫度等級F或H的聚酯樹脂材料，提高了全繞組的電氣絕緣和機械強度，以及抗環境污染侵襲的能力。

2.4  增強電機絕緣系統

為能夠使電機承受超過500VZui高電壓為690V的電壓強度，增強的隨機排布繞組電機的絕緣系統進一步提高槽襯，槽封，槽分隔器，相間隔板以及端部繞組支撐等材料絕緣性能及機械強度，必要情況下采用特殊的繞組繞制方法。

西門子電機采用在全球范圍內久經驗證的真空壓力浸漆MICALASTIC?和Durignit IR 2000?絕緣系統，對具有特殊絕緣變頻調速電機，在針對變頻器的dv/dt脈沖電壓和延長電機的絕緣壽命方面，有其獨到的措施和可靠的保證。

真空壓力浸漆（VPI）工藝措施是保證電機絕緣處理的Zui有效措施，西門子的VPI浸漆采用全自動化的全過程真空度、壓力和溫度監控，以其優異的工藝參數來確保電機繞組的整浸效果，達到了如下絕緣特性：

圖2-3 VPI浸漆

圖2-4 槽部線圈的全自動絕緣

3  結論

對于電壓等級低于500V的西門子標準電機完全能夠滿足變頻器應用下的絕緣要求，而在本文中重點討論了大于500VZui高為690V下的電機的繞組結構及其絕緣系統。

在接下來的推文中將給大家介紹發生絕緣的原因及對于應用于變頻器下對電機絕緣的要求。