電機(jī)所采用的絕緣材料、絕緣結(jié)構(gòu)、絕緣工藝，不僅涉及到電機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和整體結(jié)構(gòu)的布局，還關(guān)系到電機(jī)運(yùn)行的可靠性和運(yùn)行壽命。絕緣系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在很大程度上反映電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造水平。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對絕緣可靠性提出了更高的要求。為此必須開發(fā)和應(yīng)用新型絕緣材料、合理的絕緣結(jié)構(gòu)、先進(jìn)的制造工藝和科學(xué)的絕緣試驗(yàn)手段，**限度地滿足電氣絕緣系統(tǒng)長期承受電、熱、機(jī)械及各種苛刻運(yùn)行工況的要求。
我國絕緣材料行業(yè)是一個(gè)高度分散的行業(yè)，絕緣材料分為電氣絕緣用漆，電氣絕緣用樹脂浸漬纖維制品，電氣絕緣用層壓制品、卷繞制品、真空壓力浸膠制品和引拔制品，電氣絕緣用塑膠制品，電氣絕緣用云母制品，電氣絕緣用膠粘帶、薄膜、柔軟復(fù)合材料，電氣絕緣用纖維制品，絕緣液體八大類。其中電機(jī)用絕緣材料生產(chǎn)企業(yè)有數(shù)百家，遍布**，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，對電機(jī)生產(chǎn)企業(yè)而言材料很難篩選。電機(jī)用絕緣材料中，作為絕緣結(jié)構(gòu)中主要組分的為電磁線、浸漬漆和槽絕緣，其性能和加工工藝對電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)有著決定性的影響，下文將對這三者的現(xiàn)狀及如何控制其性能質(zhì)量進(jìn)行初步分析。
1、電磁線
國內(nèi)額定電壓為380～690 V的電動(dòng)機(jī)所用標(biāo)準(zhǔn)漆包線大多為兩級(jí)漆膜，其耐電壓強(qiáng)度不夠高，而且多數(shù)漆包線都有小孑L。在使用期間出現(xiàn)熱老化，這種漆變得越來越脆，產(chǎn)生裂紋的危險(xiǎn)性增大。目前，國內(nèi)的電磁線只需生產(chǎn)許可證便可通過3C安全認(rèn)證，但這并沒有對其相應(yīng)的溫度指數(shù)進(jìn)行測試，所以無法證明電磁線的溫度指數(shù)是否達(dá)到了對應(yīng)的需求。
對于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，其電磁線應(yīng)根據(jù)GB／T6109進(jìn)行性能測試，必須測試溫度指數(shù)，按GB／T 4074．7或GB／T 4074．8進(jìn)行試驗(yàn)。對于變頻電機(jī)，根據(jù)GB／T6109測試常規(guī)性能之外，還要根據(jù)GB／T 21707進(jìn)行耐電暈性能測試。
2、浸漬漆與浸漬工藝
目前國內(nèi)B、F、H級(jí)浸漬漆分為有溶劑漆和無溶劑漆。B級(jí)浸漬漆一般用于小功率電機(jī)，而F級(jí)浸漬漆一般用于Y、Y2系列電機(jī)，H級(jí)浸漬漆一般用于冶金、防爆、礦山和鐵道牽引電機(jī)等特種電機(jī)。
對于傳統(tǒng)的有溶劑浸漬漆，由于含有約50％的溶劑，在烘培過程中溶劑大量揮發(fā)，固化后，僅有45％ 的固體含量，繞組問含有大量氣隙；且溶劑一般為苯系的芳香族化合物，存在一定的毒性，固化烘培中污染環(huán)境。無溶劑浸漬漆具有粘結(jié)性好、滲透填充性好、內(nèi)干性好、固化物整體性好、電機(jī)溫升低、絕緣質(zhì)量高等特性。在討論無溶劑漆時(shí)，要特別強(qiáng)調(diào)發(fā)展非苯乙烯體系的低揮發(fā)無溶劑漆。對于環(huán)氧型無溶劑樹脂，在高溫固化時(shí)，也約有20％ 的揮發(fā)物，同樣不能形成無氣隙絕緣。低揮發(fā)份聚酯型無溶劑樹脂是國際上第三代浸漬樹脂，其固化速度快，固化過程中揮發(fā)物小于5％ 。采用適當(dāng)?shù)慕n工藝，基本上可以形成“無氣隙絕緣”。
由上述可以看出，絕緣漆或樹脂的溫度指數(shù)以及與電磁線的化學(xué)相容性對電機(jī)絕緣而言至關(guān)重要，但國內(nèi)絕大部分產(chǎn)品沒有進(jìn)行相關(guān)評(píng)定。變頻電機(jī)對絕緣漆的要求更高，要求其揮發(fā)份越小越好，做到無氣隙絕緣，提高電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)的局部放電起始電壓，提高絕緣結(jié)構(gòu)壽命。
對于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，其浸漬漆應(yīng)根據(jù)GB／T1981．2進(jìn)行性能測試，溫度指數(shù)根據(jù)GB／T 1 1028進(jìn)行測試，并根據(jù)GB／T17948．2進(jìn)行相容性試驗(yàn)評(píng)定。變頻電機(jī)用絕緣樹脂在上述評(píng)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)GB／T 7354對固化后的絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部放電測試，有效控制絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
3、槽絕緣
槽絕緣材料目前使用NHN、NMN、DMD或F級(jí)DMD等由幾種混合物制成。復(fù)合材料一般用于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)的槽絕緣，但這類材料由于具有有機(jī)性，它們不能耐電暈，不適用于變頻電機(jī)用槽絕緣。
現(xiàn)在NHN、NMN或F級(jí)DMD和薄膜組成的組合絕緣非常普及。表面貼有聚酯絨布的產(chǎn)品應(yīng)優(yōu)先選用，而通常需要的是浸漬處理后全部為F級(jí)的材料。因此，兩層聚酯絨布問夾一層聚酯薄膜的絕緣是一種良好的材料。同其他材料相比，它在吸收樹脂方面占有優(yōu)勢。這就意味著，漆或樹脂流出的危險(xiǎn)性減少，可以實(shí)現(xiàn)與導(dǎo)線更好的粘接。此外，固化前定子搬運(yùn)期滑動(dòng)減少。槽絕緣、相間絕緣和線圈絕緣**提高到H級(jí)。采用成本低廉的厚云母絕緣可能是一個(gè)良好的解決辦法。
對于傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)，其槽絕緣應(yīng)根據(jù)GB／T5591．2進(jìn)行性能測試，溫度指數(shù)根據(jù)GB／T 1 1026進(jìn)行測試。變頻電機(jī)用槽絕緣在上述評(píng)定的基礎(chǔ)上，根據(jù)GB／T 7354對槽絕緣進(jìn)行局部放電測試，有效控制絕緣結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
絕緣材料因?yàn)槭褂铆h(huán)境復(fù)雜，老化因素眾多等原因，其性能和產(chǎn)品安全性往往存在很大的隱患。電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料必須證明它們相應(yīng)的溫度指數(shù)和其他相關(guān)性能，才能保證電機(jī)的使用壽命。只有把相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)貫徹到底，才能改變電機(jī)絕緣質(zhì)量的現(xiàn)狀，使我國的電機(jī)更為可靠、安全，真正做到安全、節(jié)能、高效。為了促進(jìn)我國電機(jī)行業(yè)健康快速發(fā)展，以認(rèn)證帶動(dòng)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)和絕緣材料技術(shù)的進(jìn)步，建立我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的材料基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和絕緣結(jié)構(gòu)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫意義重大。