漆包線的耐電暈壽命研究

馬紅杰 蔡軍臣 徐 波 莊敬湖 張建民

（珠海格力電工有限公司）

0 引言

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)的變頻調(diào)速技術(shù)得到了迅速的推廣，變頻電機(jī)用的耐電暈漆包線也成為了熱點[1]。變頻用IGBT、PWM調(diào)速裝置產(chǎn)生的脈沖波具有高聳的尖峰，波峰具有陡峭的上升電壓，加上極高的頻率（有時可達(dá)20kHz）[2]對漆包線的絕緣漆膜的破壞作用，使得電機(jī)很容易發(fā)生匝間擊穿，如何提高變頻電機(jī)的壽命成為近些年研究的熱門話題。本文研究了使用同種耐電暈聚酯亞胺絕緣漆和耐電暈聚酰胺酰亞胺絕緣漆制備相同漆膜厚度的耐電暈漆包線，但兩種漆膜比例不同對耐電暈漆包線耐電暈壽命的影響。

1 試驗部分

1.1 原材料

某公司的耐電暈聚酯亞胺絕緣漆、某公司的耐電暈聚酰胺酰亞胺絕緣漆、低氧銅桿拉制成1.0mm裸銅線。

1.2 漆包線生產(chǎn)工藝

試驗設(shè)備采用無錫市梅達(dá)電工機(jī)械有限公司的立式漆包機(jī)，采用模具涂漆方法生產(chǎn)了不同聚酯亞胺和聚酰胺酰亞胺漆膜比例的1.00mm耐電暈漆包線，漆膜厚度為 2級，固化溫度為 630℃，生產(chǎn)速度為80m/min、75m/min、85m/min。具體聚酯亞胺和聚酰胺酰亞胺涂漆道次見表1。

1.3 檢測方法

耐電暈壽命試驗樣品參照GB/T 4074.5—2008中關(guān)于擊穿電壓的測試方法制備，耐電暈壽命測試條件見表2。

表1 聚酯亞胺和聚酰胺酰亞胺涂漆道次表

表2 耐電暈壽命試驗測試條件

2 結(jié)果與討論

2.1 不同底漆和面漆比例對漆包線耐電暈壽命影響分析

按照1.2生產(chǎn)工藝，同一生產(chǎn)速度為80m/min，表1中的底漆和面漆涂漆道次生產(chǎn)出1.0mm樣品，每個樣品的常規(guī)性能見表3。

從表3可以看出，耐電暈聚酰胺酰亞胺面漆對漆包線耐電暈壽命的貢獻(xiàn)較大，隨著面漆涂覆比例的增加，耐電暈壽命增加。這是由于漆包線的電暈老化過程是材料表面發(fā)生放電侵蝕的過程，除了主要表現(xiàn)為帶電粒子撞擊降解和紫外輻照降解外，還有高溫?zé)g過程。不斷注入的電子在與聚合物分子碰撞過程中產(chǎn)生大量的熱，使得聚合物表面局部溫度升高，容易發(fā)生熱擊穿。而面漆聚酰胺酰亞胺的耐熱性好，面漆的涂覆量增加，能夠提高耐電暈漆包線的熱穩(wěn)定性，從而提高耐電暈漆包線的耐電暈時間。

表3 耐電暈漆包線常規(guī)性能表

2.2 不同固化程度對漆包線耐電暈壽命的影響

選定耐電暈漆包線的底漆和面漆比例為7∶3，而生產(chǎn)速度分別是75m/min，80m/min，85m/min，生產(chǎn)1.0mm耐電暈漆包線樣品，進(jìn)行漆包線的介質(zhì)損耗和耐電暈壽命測試。測試結(jié)果見表4。

表4 不同固化程度下漆包線耐電暈壽命測試

從表4的檢測數(shù)據(jù)看，適當(dāng)?shù)墓袒潭葘δ碗姇炂岚€的壽命很重要，當(dāng)固化過度時，漆包線的漆膜柔韌性降低，會縮短耐電暈壽命；當(dāng)固化不足時，漆包線漆膜耐熱性能不足，容易遭到局部放電引起的熱破壞，導(dǎo)致耐電暈性能的急劇下降。

3 結(jié)束語

耐電暈漆包線的耐電暈壽命隨著耐電暈面漆聚酰胺酰亞胺的比例增加而增加。耐電暈漆包線的固化程度要適中，固化過度和固化不足都會導(dǎo)致耐電暈壽命下降。