專利名稱：變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變壓器的部件絕緣方法及裝置結(jié)構(gòu)，具體說是變頻器供電的電力
機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法及裝置結(jié)構(gòu)，主要用于各種電力機(jī)車的變壓器油泵電機(jī) 定子的絕緣。
背景技術(shù)：
對(duì)于電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)，雖然電機(jī)的線圈與其它部件在制成定子、轉(zhuǎn)子時(shí)， 已具有一定的絕緣能力，如漆包線是由漆膜作導(dǎo)線匝間絕緣；鐵芯槽內(nèi)有槽絕緣等。但漆包 線上薄薄的一層漆膜作為導(dǎo)線匝間絕緣，非常薄弱，易受損傷，且漆包線、槽絕緣、槽楔相互 移動(dòng)，電機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行和停止時(shí)，絕緣材料要承受電磁振動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)的沖擊，還要受到空 氣中潮氣、灰塵、鹽霧、和工作環(huán)境中腐蝕氣體或液滴的浸蝕，并經(jīng)受運(yùn)行時(shí)發(fā)熱條件的老 化，電機(jī)在這種條件下要正常工作，必須將線圈與其相鄰部位用絕緣漆浸漬，使導(dǎo)線、槽絕 緣等絕緣部件用絕緣樹脂包封成為密實(shí)堅(jiān)固的整體。 從用戶調(diào)查中得出電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)在使用中出現(xiàn)故障最多的是繞組 擊穿、繞組短路、繞組斷路、繞組燒壞等，甚至我國(guó)最近引進(jìn)的西門子牽引變壓器油泵也出 現(xiàn)匝間短路造成多起牽引變壓器燒損，這些都屬于電機(jī)絕緣問題。電機(jī)壽命的長(zhǎng)短主要取 決于絕緣質(zhì)量，而電機(jī)絕緣質(zhì)量的好壞，除了和電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還和電機(jī)絕緣處理有 關(guān)。絕緣結(jié)構(gòu)屬于設(shè)計(jì)問題，絕緣處理屬于制造工藝問題，因此為了保證電機(jī)長(zhǎng)期可靠運(yùn) 行，絕緣結(jié)構(gòu)一旦設(shè)計(jì)定型，絕緣處理就是電機(jī)制造中一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前對(duì)于電力機(jī)車變 壓器油泵電機(jī)的絕緣處理就是利用絕緣材料對(duì)電機(jī)的部件進(jìn)行絕緣處理；絕緣材料通常指 阻滯熱、電或聲通過的材料，用于絕緣的不傳導(dǎo)材料。所謂絕緣就是使用不導(dǎo)電的物質(zhì)將帶 電體隔離或包裹起來，以對(duì)觸電起保護(hù)作用的一種安全措施。良好的絕緣對(duì)于保證電氣設(shè) 備與線路的安全運(yùn)行，防止人身觸電事故的發(fā)生是最基本的和最可靠的手段。電機(jī)從繞制 線圈開始，直到裝配出成品都牽涉到絕緣工藝。電機(jī)絕緣一直是電機(jī)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。根 據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)電機(jī)絕緣結(jié)構(gòu)一旦確定后，電磁線、引出線、軸絕緣、槽絕緣、相間絕緣、匪間絕 緣、接線板等部件，若選用得當(dāng)，一般較少出故障。若絕緣處理過程中由于絕緣材料選用不 當(dāng)或絕緣材料質(zhì)量不穩(wěn)定，或沒有按絕緣處理工藝嚴(yán)格操作， 一般來講出現(xiàn)的問題較多，且 具體表現(xiàn)也多種多樣，有的問題當(dāng)時(shí)不易發(fā)現(xiàn)，直到裝成整機(jī)后或貨到客戶時(shí)才出現(xiàn)，這將 給企業(yè)帶來很大損失。 通過對(duì)目前電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)都是由變頻器供電的，特別是絕緣處理的分 析，發(fā)現(xiàn)之所以電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)的絕緣會(huì)出現(xiàn)問題，很大程度是因?yàn)榻^緣材料的 選用及制作工藝不當(dāng)所造成的。現(xiàn)在的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)的絕緣處理都是采用先用 一種聚乙烯薄膜對(duì)電機(jī)定子進(jìn)行包扎，再對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行絕緣浸漆處理，雖現(xiàn)在開始采用 真空壓力整浸(又稱V. P. I)絕緣處理工藝，為減薄電機(jī)繞組的對(duì)地絕緣厚度、縮小體積、減 輕重量創(chuàng)造了有利條件。但目前電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣系統(tǒng)一直采用單只線棒
3多膠模壓成型后，再嵌入定子鐵心。這樣制做的電機(jī)定子線圈之間絕緣的連續(xù)性、整體性 差，介電強(qiáng)度低，介質(zhì)損耗高。電機(jī)運(yùn)行可靠性差，而且生產(chǎn)效率低，因此需要進(jìn)一步加以改 進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了克服現(xiàn)有電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)的絕緣處理方式的不 足，提出一種絕緣效果更好，電機(jī)定子線圈之間絕緣的連續(xù)性、整體性更好，介電強(qiáng)度高，介 質(zhì)損耗低。電機(jī)運(yùn)行可靠性好的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法及裝置。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了技術(shù)實(shí)施方案是一種變頻器供電的電力 機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法，采用具有聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作 定子繞組，定子采用散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽、對(duì)地絕緣和相間絕緣中采用有 耐電暈?zāi)芰Φ腘HN復(fù)合箔進(jìn)行隔離絕緣處理，再將電機(jī)定子置于裝有TJ1158H級(jí)無溶劑 浸漬漆的真空容器中，并在無溶劑浸漬漆中添加浸漬漆總量3_5%的無機(jī)納米材料(如粒 徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，利用真空壓力整浸(又稱V. P. I)絕緣處理工藝進(jìn)行整 浸烘干處理。在電機(jī)定子經(jīng)過整浸處理后在電機(jī)表面形成堅(jiān)固的耐電暈漆膜，電機(jī)總裝清 洗后安裝在變壓器上以后，在對(duì)變壓器進(jìn)行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1 X 10—5到 1 X 15—6毫米汞柱，在到達(dá)所需真空度后再灌入變壓器油。 根據(jù)本發(fā)明的方法所提出的裝置是一種變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī) 定子絕緣裝置，包括電機(jī)定子殼體1、電機(jī)定子鐵心2和定子繞組線圈3，定子繞組線圈3嵌 在電機(jī)定子鐵心2上，定子繞組線圈3由電磁線繞制成，整個(gè)電機(jī)定子為散嵌單層繞組結(jié) 構(gòu)；其特點(diǎn)在于定子繞組線圈3的電磁線是采用具有聚酰胺酰亞胺雜化納米材料絕緣層 的電磁線制作的，并在定子絕緣槽4內(nèi)嵌有吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復(fù)合箔，且在電 機(jī)對(duì)地絕緣結(jié)構(gòu)中采用有耐電暈?zāi)芰Φ腘HN復(fù)合箔作為隔離絕緣層；電機(jī)定子表面整體浸 漬有TJ1158H級(jí)無溶劑浸漬漆，且在無溶劑浸漬漆含有浸漬漆總量3-5X的無機(jī)納米材料 (如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，線圈端部和電機(jī)定子表面形成堅(jiān)固的耐電暈漆膜。
采用上述技術(shù)方案后，可以具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。 1、電磁線采用聚酰胺酰亞胺雜化納米技術(shù)開發(fā)出來的絕緣層，具有高的抗高頻電
擊穿能力和高強(qiáng)度的網(wǎng)狀的分子，這種新材料高頻電擊穿后納米材料不會(huì)在擊穿點(diǎn)析出。
始終結(jié)合在分子鍵上，化學(xué)穩(wěn)定性高，可有效防止電動(dòng)機(jī)的高頻匝間擊穿； 2、槽對(duì)地絕緣和相間絕緣采用能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復(fù)合箔，可以有
效提高，電機(jī)定子線圈之間絕緣的連續(xù)性，介質(zhì)損耗低； 3、選擇耐電暈和耐變壓器油的TJ1158H級(jí)無溶劑浸漬漆，整體絕緣性更好，尤其 是添加了微量無機(jī)納米材料使得電機(jī)的介電強(qiáng)度和耐電暈壽命更高。 4、線圈端部和電機(jī)定子表面形成堅(jiān)固的耐電暈漆膜，在高真空的變壓器油有很好 的散熱效果，能長(zhǎng)時(shí)耐受變頻器供電的高頻與脈沖P麗電壓的能力。


圖1是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的定子結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、電機(jī)定子殼體；2、電機(jī)定子鐵心；3、定子繞組線圈；4、定子絕緣槽；5、NHN 復(fù)合箔；6、隔離絕緣層。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 如附圖1-2所示，本發(fā)明為一種變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣 處理方法，采用具有聚酰胺酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作定子繞組，定子采用 散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽和對(duì)地絕緣中采用能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN 復(fù)合箔進(jìn)行隔離絕緣處理，再將電機(jī)定子置于裝有TJ1158H級(jí)無溶劑浸漬漆的容器中，并 在無溶劑浸漬漆添加浸漬漆總量3_5%的無機(jī)納米材料(如粒徑50-100納米的氧化鋁衍 生物)，利用真空壓力整浸(又稱V. P. I)絕緣處理工藝進(jìn)行整浸處理。在電機(jī)經(jīng)過整浸處 理后安裝在變壓器上以后，在對(duì)變壓器進(jìn)行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1X10—5到 1 X 15—6毫米汞柱，在到達(dá)所需真空度后再灌入變壓器油。 根據(jù)本發(fā)明的方法所提出的裝置是一種變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī) 定子絕緣裝置，包括電機(jī)定子殼體1、電機(jī)定子鐵心2和定子繞組線圈3，定子繞組線圈3嵌 在電機(jī)定子鐵心2上，定子繞組線圈3由電磁線繞制成，整個(gè)電機(jī)定子為散嵌單層繞組結(jié) 構(gòu)；其特點(diǎn)在于定子繞組線圈3的電磁線是采用具有聚酰胺酰亞胺雜化納米材料絕緣層 的電磁線制作的，并在定子絕緣槽4內(nèi)嵌有吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復(fù)合箔5，且在 電機(jī)對(duì)地絕緣結(jié)構(gòu)中采用有耐電暈?zāi)芰Φ腘HN復(fù)合箔作為隔離絕緣層6 ;電機(jī)定子表面整 體浸漬有TJ1158H級(jí)無溶劑浸漬漆，且在無溶劑浸漬漆含有浸漬漆總量3-5%的無機(jī)納米 材料(如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，線圈端部和電機(jī)定子表面形成堅(jiān)固的耐電暈 漆膜。 所述的無機(jī)納米材料可以是由金屬/陶瓷、金屬/金屬或陶瓷/陶瓷組成的無機(jī) 納米復(fù)合材料，如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物；也可以是由聚合物/無機(jī)或聚合物/ 聚合物組成的聚合物納米復(fù)合材料。用于環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料的無機(jī)納米材料有Si02、 Ti02、A12o3、Zn0、黏土等。
權(quán)利要求
一種變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法，其特征在于采用具有聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作定子繞組，定子采用散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽和對(duì)地絕緣中采用能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復(fù)合箔進(jìn)行隔離絕緣處理，再將電機(jī)定子置于裝有TJ1158H級(jí)無溶劑浸漬漆的容器中，并在無溶劑浸漬漆添加浸漬漆總量3-5％的無機(jī)納米材料，利用真空壓力整浸絕緣處理工藝進(jìn)行整浸處理；在電機(jī)經(jīng)過整浸處理后安裝在變壓器上以后，在對(duì)變壓器進(jìn)行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1×10-5到1×15-6毫米汞柱，在到達(dá)所需真空度后再灌入變壓器油。
2. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法，其特征 在于所述的無機(jī)納米材料是由金屬/陶瓷、金屬/金屬或陶瓷/陶瓷組成的無機(jī)納米復(fù)合 材料。
3. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣絕緣方法，其 特征在于所述的無機(jī)納米材料是如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物。
4. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法，其特征在于所述的無機(jī)納米材料是由聚合物/無機(jī)、聚合物/聚合物組成的聚合物納米復(fù)合材料。
5. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法，其特征 在于所述的無機(jī)納米材料是Si02、 Ti02、 A12o3、 Caco3、 Zn0或黏土。
6. —種變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣裝置，包括電機(jī)機(jī)殼、電機(jī)轉(zhuǎn) 子和電機(jī)定子，電機(jī)定子上嵌有電磁線繞制成的定子線圈，電機(jī)定子為散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)， 其特征在于電機(jī)定子線圈是采用具有聚酰胺酰亞胺或聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電 磁線制作的；在定子絕緣槽內(nèi)嵌有能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復(fù)合箔，并在電機(jī)對(duì) 地絕緣結(jié)構(gòu)中采用有耐電暈?zāi)芰Φ腘HN復(fù)合箔作為隔離絕緣層；電機(jī)定子表面整體浸漬有 TJ1158H級(jí)無溶劑浸漬漆，且在無溶劑浸漬漆含有浸漬漆總量3-5X的無機(jī)納米材料。
7. 如權(quán)利要求5所述的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)的絕緣裝置，其特征在于所述的無 機(jī)納米材料是由金屬/陶瓷、金屬/金屬或陶瓷/陶瓷組成的無機(jī)納米復(fù)合材料。
8. 如權(quán)利要求5所述的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣裝置，其特征 在于所述的無機(jī)納米材料是粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物。
9. 如權(quán)利要求5所述的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣裝置，其特征 在于所述的無機(jī)納米材料是由聚合物/無機(jī)、聚合物/聚合物組成的聚合物納米復(fù)合材 料。
10. 如權(quán)利要求5所述的變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣裝置，其特 征在于所述的無機(jī)納米材料是Si02、Ti02、A12o3、Zn0或黏土等。
全文摘要
一種變頻器供電的電力機(jī)車變壓器油泵電機(jī)定子絕緣方法及裝置，采用具有聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作定子繞組，定子采用散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽、對(duì)地絕緣和相間絕緣中采用有耐電暈?zāi)芰Φ腘HN復(fù)合箔進(jìn)行隔離絕緣處理，再將電機(jī)定子置于裝有TJ1158H級(jí)無溶劑浸漬漆的真空容器中，并在無溶劑浸漬漆中添加浸漬漆總量3-5％的無機(jī)納米材料(如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，利用真空壓力整浸(又稱V.P.I)絕緣處理工藝進(jìn)行整浸烘干處理。在電機(jī)定子經(jīng)過整浸處理后在電機(jī)表面形成堅(jiān)固的耐電暈漆膜，電機(jī)總裝清洗后安裝在變壓器上以后，在對(duì)變壓器進(jìn)行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1×10-5到1×15-6毫米汞柱，在到達(dá)所需真空度后再灌入變壓器油。
文檔編號(hào)H02K15/10GK101789654SQ20101011432
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者蔣友清, 高培慶 申請(qǐng)人:株洲敏銳軌道電氣有限責(zé)任公司