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在電機散熱系統中,繞組鐵芯是主要的熱源和核心散熱部件。

發布時間:2022-06-28 09:19

溫升是電機產品的重要性能指標參數,是電機發熱和散熱趨于平衡時,電機溫度高于環境溫度的數值。從使用角度看,電機溫升越低越好;從電機的性價比來看,電機的溫升應滿足絕緣材料的耐熱性要求,并有一定余量,以保證電機安全可靠運行。

繞組是電機運行過程中的主要熱源。如何將繞組等相關部件的熱量散發出去,實現發熱和散熱的整體平衡,是電機整體架構設計中最重要的研究課題之一。準確把握發熱因素,合理布置電機散熱系統,不僅是本研究課題的最終目標,也是以最小的材料消耗獲得最大電機輸出功率或扭矩的必要條件。

帶繞組的定子鐵芯作為加熱散熱系統的核心部件,是加熱散熱系統的初始層,其中定子繞組是主要的加熱部件,嵌入鐵芯后經過預熱、浸漆、干燥成固體整體。由于影響電機溫升性能的因素很多,如熱傳導、熱傳導、熱輻射等,鐵芯繞組的制造工藝控制尤為重要。這里,討論了相關部分及其邊界條件。默認情況下,在定子鐵芯的材質和鐵重滿足要求的基礎上,疊芯后沖片的整齊度非常重要。鐵芯的外圓柱面是與底座的配合面,圓柱面的直徑、圓柱度和平滑度直接關系到與底座的配合效果,使與底座配合后的間隙最小化,對于控制電機的溫升水平特別有效。

對于定子鐵芯槽而言,整齊的槽形是定子繞組埋設和可靠性的基礎,也是避免定子電氣故障的關鍵。

繞組定子鐵芯在浸漬和烘烤過程中的質量控制有一個關鍵環節。浸漬前,繞組內部的水分必須通過預烘烤過程排出,以保證浸漬和烘烤過程中絕緣漆的最大滲透。為了保證浸漬效果,優質的設備、絕緣漆和適用的工藝參數都是必要的內容。從散熱的角度來看,絕緣漆基經過浸泡和烘烤后,可以最大限度地填充繞組內部以及繞組與鐵芯之間的間隙,然后固化成一個堅固的整體,既能有效保證散熱效果,又能在一定程度上影響電機的振動性能。

對于繞組定子鐵芯,工藝控制的重點在于浸漬前的預烘和浸漬工藝控制,尤其是VPI真空壓力浸漬工藝涉及的設備性能符合性和必要的參數設置;還有一個非常關鍵但往往被忽視的環節,那就是浸漆入窯后的工藝控制。繞組中浸漬漆的保留非常重要。入窯前的滴落時間應與絕緣漆的粘度相匹配。進入窯爐后,絕緣漆應在最短的時間內固化,并盡可能均勻分布。

對于一些建設較晚或者比較注重產品質量的生產企業來說,繞組的絕緣處理工藝控制非常到位,比如VPI浸漆設備、旋轉烘箱,或者一些有利于提高浸漆烘干效果的工藝改進等。這些都對繞組的質量和可靠性有很好的改善作用,尤其是對電機溫升的控制。

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