变频电机用漆包线耐电晕电、热老化性能的分析研究

张利 赵帅伟

摘 要：时代的快速发展促使变频电机逐步的走入到了人们的日常生活中。为了确保变频电机在工作开展的过程中能够正常运行，变频电机用漆包线耐电晕电、热老化性引起了越来越多人的关注。这篇文章对变频电机用漆包线耐电晕电对变频电机使用时间和使用质量的影响进行了详细的阐述，侧重介绍了变频电机用漆包线耐电晕电性能测检测过程中的变量，除此之外，这篇文章还对变频电机用漆包线的热老化性能进行了研究与分析。

关键词：变频电机用漆包线;耐电晕;热老化性能;分析

脉宽调制基本原理的出现不仅推动了脉宽调制技术的迅速发展，同时也使得变频电机交流调试技术得到了前所未有的进步。对变频电机用漆包线、耐电晕电热老化性能进行研究与分析，对提高人们的生活品质将会有十分重要的帮助。

一、变频电机用漆包线耐电晕电的分析

要变频电源系统在运行的过程中会因为外界的高频电压使其电机产生电晕，从而引起电动机在运行的过程中产生局部放电的现象。过高的电流会使得电动机的局部的戒指发热，进而使得电动机的绝缘材料产生了裂解现象，使得变频电机的绝缘部分遭受严重的损害。具体来讲，变频器的核心部件是双极晶体管和绝缘栅等。与双极晶体管相比较，绝缘栅具有启动简单、容易保护和高速开关等优势。这样算的高速开关主要是建立在快速导体的基础之上，其最高的频率可达到0-40kHz，但是在正常情况下其高速开关的频率一般为20kHZ。将变频器的输出波形进行绘制可以发现，其波形是呈现斗上升和斗下降的趋势，其图像类似于正弦电压但是又与工频的正弦电压存在不同的之处，总而言之，变频器在运行过程中所产生的这类波形会对变频器的电机绝性像产生不利的影响。

当变频器在工作的过程中其工频正弦波也会像脉冲波进行转换。变频器在工作的过程中会形成脉冲波，其产生的脉冲波可以从变频器端通过电缆传送到电机的接线端。并且电缆与电机之间的阻抗作用也会产生另一个波形，该波形被称为反射波。反射波与变频机中的原始的电压波相互叠加形成一个尖峰电压。尖峰电压的大小会受到电缆长度和脉冲电压上升时间的影响。电缆长度越长，电线两端所产生的电压就会越来越高。

变频器在运行的过程中一旦绝缘线圈中通过脉冲电流，在短时间内大部分通过的脉冲电流就会使得线圈中的电压分布不均匀。通过一系列的模拟电机定子绕组实验可以得出电压波形，实验表明电动机的定子绕组上面匝线的会对电压的分布产生很大的影响。

总而言之，变频电机在变频调速系统中占有十分重要的地位，变频电机的使用寿命和运行状态将对变频调速系统的正常运行产生极大的影响。为了能够使得变频电机的使用寿命延长，就对变频电机出现寿命短和易被击穿的现象进行了研究与分析，发现以下结论：提高漆包线组的热性能和电性能是提高变频电机使用寿命的基础。

但是因为变频调试在接通电流之后就会形成高耸的脉冲电压，所以想要延长漆包线的使用寿命是非常困难的。研究人员在这种大环境下研究出了一种新式的能够抵抗电晕的变频器包线。

二、变频电机研究背景

电机的使用在我们日常生活中占有十分重要的地位，电机的使用不仅体现在儿童玩具和小电动汽车的小方面，同时也是中行工程机械快速发展的必备物品。随着时代的不断发展，变频类电器不仅成为市场上的主流物件，而且深受人民群众的喜欢。但是将PWM变频器安装在我们日常生活所使的电机上面，虽然可以有效地改善传统电机工作效率低的现状，但是会使得电机的使用寿命明显缩短。经过一系列的研究发现，PWM变频器在越想到过程中会产生局部放电，局部放电所产生的电流会使变频电机中的元件受到迫害。局部放电指的是变频器在工作的过程中会受到外界电力的加压，从而会使得变频器中的电子设备产生场强，不同电子设备的场强强度不同，所以在变频电机中形成场强。场强差的形成会导致局部的电子设备产生局部放电现象，从而使得变频器的使用寿命受到影响。并且每次电气设备的放电强度不一，局部长时间放电会引起相应的物理效应和化学反应，从而会加快变频器中绝缘部件的损坏。

三、对变频电机漆包线的电、热老划线能进行分析

与传统的电机相比较，变频电机的优势在于其供电电压频率较高、传送时间较短。但是变频电机在工作运行的过程中要持续不断地接受高频率脉冲电压的打击。除此之外，将变频电机应用到工程实施的过程中不仅会出现噪音和震动较大的现象，而且也会使得较大的轴承机械的磨损严重。并且在脉冲电压不断地打击下，变频电机中的变频器机中的变频漆包线组的工作环境将变得越来越恶劣，这不仅会使的变频器包线组的使用寿命会缩短，而且其线圈的老化也会给工作人员的工作环境带来潜在的危险。相比较的来说，变频电机漆包线的老化原理更加复杂。因为变频电机漆包线的老化的主要原因是因为其在运行过程中产生的脉冲电压会产生磁场和电场，在磁场和电场双重的作用下会产生一系列复杂的物理变化和化学反应，这一系列的原因都是导致变频电机漆包线老化原理复杂性的主要原因。但是总的来讲，对漆包线的老话还是需要从两个方面进行分析，分别是电老化和热老化。

（1）电老化。根据上面的文章我们可以知道，变频电机在运行的过程中需要不断地承受双极性的高频脉冲电压的冲击，从而使得变频电机的漆包绕组匝间会产生局部放电的现象。漆包线组杂间产生的放电现象是引起变频电机产生物理变化和化学反应的重要原因，而电晕就是指电体表面在气体或液体的介质中所产生的局部放电现象。电源是在不均匀的电场中所产生的一种稳定放电的现象。因为电厂中的各种介质不均匀，所以从整个电场来讲，各个部位的电场强度是不一致的。在电场中，电力线越密集电场强度越大，电力线越稀疏电场强度越小。当变频电机加上高压之后，电场中的电晕就会产生放电现象。电源所产生的放电现象会加速空气中的分子的碰撞，从而使得所产生的电离子加速了变频电机的漆包线组线的绝缘老化。

（2）热老化。因为电机内部漆包线组安装的空间十分的狭隘，所以当激烈的电磁场产生电流时就会使得狭隘的空间里面的温度升得越来越高，从而导致空间里的空气的温度也在逐步升高。因此我们可以看出，电机内部的漆包线组会在高温的环境里面开展工作。高温环境的产生不仅会使得陷入被击穿的效率提高，而且使得电机内部漆包线走的老化的速度也在不断的加快。

除此之外，电老化和热老化之间有着密切的联系，他们既相互影响又相互促进。电老化能够促进热老化，熱老化也能够促进电老化。总而言之，变频电机耐电晕的漆包线的绝缘线会在电老化和热老化的影响下反复的加速老化。并且电机的使用时间越长，其恶性循环的次数越多，从而会使得变频电机耐电晕的漆包线的绝缘性和电热性性能在不断的降低，并且其使用寿命会加速缩短。因此我们可以看出，耐电晕漆包线的耐电性能在检测的过程中需要从电老化和热老化两个方面进行同时测量。

依据变频电机在工作的过程中所使用的装置电源，在对变频器包线耐电晕性能检测需要从脉冲波和方形波等几个变量进行全方面的检测。

四、结语

最近几年，国内外很多的厂家都在大力研发各种各样的耐电晕得起保险，因为耐电晕的漆包线对变频电机的使用寿命和运行状态产生了十分重要的影响。提高漆包线的耐电晕性能不仅可以有效的延长变频电机的使用寿命，而且还能够有效的提高变频电机的安全性能等。只有对漆包线的耐电晕性能的各个方面进行检测，才能够制造出性能更高的优良产品。变频器包线的那监狱性能是否能够确保变频电机能够安全运行，对其在高电场下的工作元件进行安全性能的检测是十分重要的。虽然目前市场上存在着各种各样的耐电晕漆包线产品，但是其那电晕的性能之间存在很大的差别，这就要求相关部门能够加强对市场上漆包线耐电晕性能的质检，以确保市场上的耐电晕的变频器报线的质量都合格。

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