전기 모터의 전선 및 절연

권선의 절연 지정 - 단락 차단 방지. 저전압 유도 전동기에서 회전 간 전압은 일반적으로 몇 볼트입니다. 그러나 스위치를 켜고 끌 때 짧은 전압 펄스가 발생하므로 절연체는 큰 절연 내력을 보유해야 합니다. 한 지점에서 댐핑하면 전기적 손상과 전체 코일 손상이 발생할 수 있습니다. 권선 절연 파괴 전압. 전선은 수백 볼트 여야합니다.

권선은 일반적으로 섬유, 에나멜 및 에나멜 절연체로 만들어집니다.

셀룰로오스를 기반으로 한 섬유질 재료는 상당한 다공성과 높은 흡습성을 가지고 있습니다. 전기적 강도와 습기에 대한 저항성을 높이기 위해 섬유 절연체에 특수 바니시를 함침시킵니다. 그러나 함침은 수분을 방지하는 것이 아니라 수분 흡수율을 감소시킬 뿐입니다. 이러한 단점으로 인해 섬유 및 에나멜 절연 와이어는 현재 전기 기계 권선에 거의 사용되지 않습니다.

전기 모터의 권선 제조에 사용되는 전선

다양한 전기 모터의 권선 제조에 사용되는 에나멜 절연이있는 주요 전선 유형 및 가전 ​​제품, — 폴리에스터 바니시의 내열성이 향상된 폴리비닐 아세탈 PEV 와이어 및 PETV 와이어... 이 와이어의 장점은 절연체의 두께가 얇아 전기 모터 채널의 충진을 증가시킬 수 있다는 것입니다. PETV 와이어는 주로 최대 100kW의 전력을 가진 비동기 모터의 권선에 사용됩니다.

충전 부품은 전기 모터의 다른 금속 부품과도 격리되어야 합니다. 우선 고정자와 회 전자 채널에 놓인 전선의 안정적인 절연이 필요합니다. 이를 위해 바니시가 함침 된 면, 실크, 나일론 및 유리 섬유를 기본으로 한 직물 인 바니시 직물과 유리 섬유를 사용하십시오. 함침은 기계적 강도를 증가시키고 바니시 처리된 직물의 절연 특성을 향상시킵니다.

작동 중에 절연체는 특성에 영향을 미치는 다양한 요인에 노출됩니다. 기본적인 난방, 가습, 기계적 힘 및 환경의 반응성 물질을 고려해야 합니다... 이러한 각 요인의 영향을 살펴보겠습니다.

가열이 전기 모터의 절연 특성에 미치는 영향

와이어를 통한 전류의 흐름은 전기 기계를 가열하는 열 방출을 동반합니다. 다른 열원은 교류 자기장의 작용으로 인한 고정자와 회전자 강철의 손실과 베어링의 마찰로 인한 기계적 손실입니다.

일반적으로 네트워크에서 소비하는 모든 전기 에너지의 약 10 - 15%가 어떻게든 열로 변환되어 주변 온도 이상으로 모터 권선의 온도 상승을 일으킵니다. 모터 샤프트의 부하가 증가함에 따라 권선의 전류가 증가합니다. 전선에서 발생하는 열의 양은 전류의 제곱에 비례하므로 모터에 과부하가 걸리면 권선 온도가 상승하는 것으로 알려져 있습니다. 이것이 격리에 어떤 영향을 미칩니 까?

과열은 절연체의 구조를 변화시키고 그 특성을 급격히 저하시킵니다... 이 과정을 노화... 절연체가 부서지기 쉽고 절연 내력이 급격히 떨어집니다. 수분과 먼지가 침투하는 표면에 미세 균열이 나타납니다. 앞으로는 권선 일부의 손상 및 연소가 발생합니다. 권선의 온도가 상승하면 절연체의 수명이 급격히 줄어듭니다.

내열성에 따른 전기절연재료의 분류

전기 기계 및 장치에 사용되는 전기 절연 재료는 내열성에 따라 7가지 등급으로 나뉩니다. 이 중 5개는 케이지가 최대 100kW인 비동기 전기 모터에 사용됩니다.

함침되지 않은 셀룰로오스, 실크 및 면 섬유 재료는 클래스 Y(허용 온도 90 ° C)에 속하며 함침 셀룰로오스, 오일 및 폴리아미드 바니시를 기반으로 하는 와이어 절연이 있는 면 섬유 재료 — 최대 클래스 A(허용 온도 105 ° C) ), 폴리 비닐 아세테이트, 에폭시, 폴리 에스테르 수지를 기반으로 한 와이어 절연 합성 유기 필름-최대 클래스 E (허용 온도 120 ° C), 유기 결합제 및 함침 화합물과 함께 사용되는 운모, 석면 및 유리 섬유 기반 재료, 열이 증가한 에나멜 저항 - 최대 등급 B(허용 온도 130 ° C), 운모, 석면 및 무기 바인더 및 함침 화합물과 함께 사용되는 유리 섬유 기반 재료 및 이 등급에 해당하는 기타 재료 - 최대 등급 F(허용 온도 155 ℃).

전기 모터는 정격 전력에서 권선의 온도가 허용 값을 초과하지 않도록 설계되었습니다. 일반적으로 약간의 가열이 있습니다. 따라서 정격 전류는 한계보다 약간 낮은 가열에 해당합니다. 계산에서 주변 온도는 40 ° C로 가정합니다. 온도가 항상 40 ° C 미만인 것으로 알려진 조건에서 전기 모터를 작동하면 과부하가 발생할 수 있습니다. 과부하 값은 주변 온도와 모터의 열 특성을 고려하여 계산할 수 있습니다. 이는 엔진 부하가 엄격하게 제어되고 계산된 값을 초과하지 않는지 확인할 수 있는 경우에만 수행할 수 있습니다.

습기가 전기 모터의 절연 특성에 미치는 영향

단열재 수명에 큰 영향을 미치는 또 다른 요인은 수분의 영향입니다. 습도가 높으면 단열재 표면에 젖은 필름이 형성됩니다. 이 경우 절연체의 표면 저항이 급격히 떨어집니다. 지역 오염은 수막 형성에 기여합니다. 균열과 기공을 통해 습기가 단열재에 침투하여 단열재를 줄입니다. 전기 저항.

섬유 절연 전도체는 일반적으로 내습성이 없습니다. 바니시 함침으로 내 습성이 증가합니다. 에나멜 및 에나멜 단열재는 습기에 더 강합니다.

습윤 속도는 주변 온도... 동일한 상대 습도에서 더 높은 온도에서는 단열재가 몇 배 더 빨리 습해집니다.

기계적 힘이 전기 모터의 절연 특성에 미치는 영향

권선의 기계적 힘은 기계의 개별 부품의 다양한 열팽창, 케이싱의 진동 및 엔진 시동으로 인해 발생합니다. 대개 자기 회로 구리 코일보다 덜 가열되며 팽창 계수가 다릅니다. 결과적으로 작동 전류에서 구리는 강철보다 10분의 1밀리미터 더 늘어납니다. 이로 인해 기계 홈 내부에 기계적 힘이 발생하고 전선이 움직여 단열재가 마모되고 습기와 먼지가 침투하는 추가 틈이 형성됩니다.

시작 전류, 공칭보다 6-7배 높음, 생성 전기역학적 노력전류의 제곱에 비례합니다. 이러한 힘은 코일에 작용하여 개별 부품의 변형 및 변위를 유발합니다.케이싱 진동은 또한 기계적 힘을 유발하여 절연 강도를 감소시킵니다.

모터의 벤치 테스트에 따르면 진동 가속이 증가하면 권선 절연 결함이 2.5 ~ 3배 증가할 수 있습니다. 진동으로 인해 베어링 마모가 가속화될 수도 있습니다. 샤프트 오정렬, 불균일한 부하, 불균일한 고정자-로터 에어 갭 및 전압 불균형으로 인해 모터 진동이 발생할 수 있습니다.

전기 모터의 절연 특성에 대한 먼지 및 화학적 활성 매체의 영향

공기 중의 먼지도 절연 열화에 기여합니다. 고체 먼지 입자는 표면을 파괴하고 침전하여 오염시켜 전기 강도도 감소시킵니다. 산업 현장의 공기에는 화학적 활성 물질(이산화탄소, 황화수소, 암모니아 등)의 불순물이 포함되어 있습니다. 화학적으로 공격적인 환경에서 절연체는 빠르게 절연 특성을 잃고 열화됩니다. 서로를 보완하는 두 요소는 절연 파괴 과정을 크게 가속화합니다. 권선의 내 화학성을 높이기 위해 전기 모터에 특수 함침 바니시가 사용됩니다.

전기 모터의 권선에 대한 모든 요소의 복잡한 영향

모터 권선은 종종 가열, 가습, 화학 성분 및 기계적 부하의 영향을 동시에 받습니다. 엔진 부하의 특성, 환경 조건 및 작동 기간에 따라 이러한 요소가 달라질 수 있습니다. 가변 부하 기계에서는 가열이 지배적인 영향을 미칠 수 있습니다.가축 건물에서 작동하는 전기 설비에서 모터에 가장 위험한 것은 암모니아 증기와 함께 높은 습도의 영향입니다.

이러한 모든 불리한 요소를 견디도록 그러한 엔진을 설계할 가능성을 상상할 수 있습니다. 그러나 이러한 모터는 절연 강화, 품질의 상당한 개선 및 큰 안전 마진 생성이 필요하기 때문에 분명히 너무 비쌉니다.

그들은 다르게 행동합니다. 엔진의 안정적인 작동을 보장하기 위해 표준 서비스 수명을 보장하는 측정 시스템이 사용됩니다. 우선, 더 나은 재료의 사용으로 인해 엔진의 기술적 특성과 단열재를 파괴하는 요인의 작용을 견딜 수 있는 능력이 향상됩니다. 개선하다 엔진 보호 장비… 마지막으로 향후 충돌로 이어질 수 있는 오류를 적시에 문제 해결하도록 지원합니다.