[發明專利]一種用于低壓變頻電動機散嵌繞組的加強絕緣結構

有效

• 申請號: 200910052692.3
• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN101572455A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 戎偉康;張鳳;陳琳
• 申請（專利權）人: 上海電科電機科技有限公司
• 主分類號: H02K3/38
• 分類號: H02K3/38;H02K3/40
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 白璧華;金碎平

技術領域

本發明涉及一種加強絕緣結構，特別涉及到低壓大功率變頻電動機的定子散嵌繞組首、尾匝的加強絕緣結構。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，交流變頻調速技術也得到了不斷的完善和提高。低壓大功率變頻三相異步電動機在各行各業都得到廣泛的應用，但在推廣應用的過程中，發現存在其絕緣系統大量過早損壞的情況。這是由于變頻器輸出的電壓波形不同于工頻電壓的正弦波形，變頻器輸出的電壓是具有極快上升沿和極快下降沿的脈沖方波，電壓上升速率dv/dt相當高。根據行波理論，高頻脈沖波在傳播過程中遇到阻抗的突變，將會發生波的反射和疊加。由于電動機繞組的阻抗遠大于電纜的阻抗，因此在電機繞組引線端將產生最高相當于2倍電動機額定電壓的尖峰電壓。這些尖峰電壓的上升沿時間短，在電動機定子繞組上的分布極不均勻，定子繞組的首、尾匝上承擔了大部分的電壓幅值，這也是變頻電機通常發生繞組的局部絕緣擊穿，尤其是定子繞組首、尾匝附近的匝間絕緣擊穿的原因。特別是由于低壓大功率電機的繞組匝數非常少，繞組的首、尾匝處的匝間將承受比小功率電機繞組高得多的尖峰電壓的沖擊。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高低壓變頻電機用的加強絕緣結構，特別是低壓大功率變頻電機散嵌定子繞組的首、尾匝匝間電壓高，匝間絕緣的耐沖擊電壓差的缺陷，且同時提高繞組耐電暈能力的新型低壓變頻三相異步電動機的加強絕緣結構。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：對電機繞組的阻抗突變位置，即繞組所承受最高尖峰電壓的首、尾匝部位進行匝間絕緣加強。加強絕緣后的電機繞組，由于增加了電機繞組首、尾匝處從引出線到槽內部份的絕緣厚度，從而大大提高了繞組首、尾匝的匝間耐尖峰電壓和耐沖擊電壓的絕緣強度，能明顯減少定子繞組首、尾匝附近的匝間絕緣擊穿。同時由于加強絕緣結構在繞組承受最高尖峰電壓處的匝間絕緣加厚，使得該絕緣結構在高頻脈沖下的局部放電起始電壓(PDIV)提高，能顯著改善變頻電機繞組的耐電暈能力，提高了變頻電機絕緣結構的運行壽命和運行可靠性。

本發明的有益效果：采用本發明的技術方案，可以達到以下效果；

1、使用繞組首、尾匝加強絕緣結構后，能夠大大提高繞組首尾匝的匝間耐電壓和耐沖擊電壓絕緣強度；

2、能顯著改善繞組的耐電暈能力，明顯增加了變頻電機絕緣結構的運行可靠性；

3、加強絕緣結構所增加的成本小、工藝簡單，絕緣加強效果明顯。

因此，有明顯的經濟效益。

附圖說明

圖1為本發明的加強絕緣結構繞組示意圖；

圖2為本發明的加強絕緣結構的槽內截面圖。

以下結合附圖和實施例對本發明的技術方案作比較詳細的說明。

具體實施方式

參照圖1，這是本發明的加強絕緣結構繞組示意圖。

如圖所示，6為絕緣套管，7為繞組引出線，電動機定子在繞組嵌線時，選取與電機熱分級相同的耐熱等級絕緣套管6，選取的套管直徑尺寸應與電機引出線相適應，套管的長度與電機定子鐵心相當。

在繞組嵌線前，將絕緣套管套在繞組的兩根引出線上(也可在繞線時將套管預先套在引出線上)，在繞組的首個線圈嵌線入槽后，再將套好的首匝絕緣套管順引出線逐漸推入定子槽內，直到其進入鐵心槽內直線部分的長度應超過1/3的鐵心長度，然后再嵌繞組的其余線圈；繞組的末個線圈的尾匝嵌線入槽后，采用上述相同的工藝將絕緣套管順引出線推入線圈的槽內，繞組其他線圈的嵌線操作與常規電機的嵌線工藝一致。隨后其余繞組的嵌線也采取此工藝。

參照圖2，這是本發明的加強絕緣結構繞組槽內截面圖。

如圖所示，5為定子鐵心其長度L，1為線圈嵌線入的槽契，2為槽絕緣，3為相間絕緣，4為加強絕緣。

雖然本發明已參照上述的實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員，應當認識到以上的實施例僅是用來說明本發明，應理解其中可作各種變化和修改而在廣義上沒有脫離本發明，所以并非作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對以上所述的實施例的變化、變形都將落入本發明權利要求的保護范圍。