[发明专利]一种用于低压变频电动机散嵌绕组的加强绝缘结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种加强绝缘结构，特别涉及到低压大功率变频电动机的定子散嵌绕组首、尾匝的加强绝缘结构。

背景技术

随着电力电子技术的发展，交流变频调速技术也得到了不断的完善和提高。低压大功率变频三相异步电动机在各行各业都得到广泛的应用，但在推广应用的过程中，发现存在其绝缘系统大量过早损坏的情况。这是由于变频器输出的电压波形不同于工频电压的正弦波形，变频器输出的电压是具有极快上升沿和极快下降沿的脉冲方波，电压上升速率dv/dt相当高。根据行波理论，高频脉冲波在传播过程中遇到阻抗的突变，将会发生波的反射和叠加。由于电动机绕组的阻抗远大于电缆的阻抗，因此在电机绕组引线端将产生最高相当于2倍电动机额定电压的尖峰电压。这些尖峰电压的上升沿时间短，在电动机定子绕组上的分布极不均匀，定子绕组的首、尾匝上承担了大部分的电压幅值，这也是变频电机通常发生绕组的局部绝缘击穿，尤其是定子绕组首、尾匝附近的匝间绝缘击穿的原因。特别是由于低压大功率电机的绕组匝数非常少，绕组的首、尾匝处的匝间将承受比小功率电机绕组高得多的尖峰电压的冲击。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高低压变频电机用的加强绝缘结构，特别是低压大功率变频电机散嵌定子绕组的首、尾匝匝间电压高，匝间绝缘的耐冲击电压差的缺陷，且同时提高绕组耐电晕能力的新型低压变频三相异步电动机的加强绝缘结构。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：对电机绕组的阻抗突变位置，即绕组所承受最高尖峰电压的首、尾匝部位进行匝间绝缘加强。加强绝缘后的电机绕组，由于增加了电机绕组首、尾匝处从引出线到槽内部份的绝缘厚度，从而大大提高了绕组首、尾匝的匝间耐尖峰电压和耐冲击电压的绝缘强度，能明显减少定子绕组首、尾匝附近的匝间绝缘击穿。同时由于加强绝缘结构在绕组承受最高尖峰电压处的匝间绝缘加厚，使得该绝缘结构在高频脉冲下的局部放电起始电压(PDIV)提高，能显著改善变频电机绕组的耐电晕能力，提高了变频电机绝缘结构的运行寿命和运行可靠性。

本发明的有益效果：采用本发明的技术方案，可以达到以下效果；

1、使用绕组首、尾匝加强绝缘结构后，能够大大提高绕组首尾匝的匝间耐电压和耐冲击电压绝缘强度；

2、能显著改善绕组的耐电晕能力，明显增加了变频电机绝缘结构的运行可靠性；

3、加强绝缘结构所增加的成本小、工艺简单，绝缘加强效果明显。

因此，有明显的经济效益。

附图说明

图1为本发明的加强绝缘结构绕组示意图；

图2为本发明的加强绝缘结构的槽内截面图。

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作比较详细的说明。

具体实施方式

参照图1，这是本发明的加强绝缘结构绕组示意图。

如图所示，6为绝缘套管，7为绕组引出线，电动机定子在绕组嵌线时，选取与电机热分级相同的耐热等级绝缘套管6，选取的套管直径尺寸应与电机引出线相适应，套管的长度与电机定子铁心相当。

在绕组嵌线前，将绝缘套管套在绕组的两根引出线上(也可在绕线时将套管预先套在引出线上)，在绕组的首个线圈嵌线入槽后，再将套好的首匝绝缘套管顺引出线逐渐推入定子槽内，直到其进入铁心槽内直线部分的长度应超过1/3的铁心长度，然后再嵌绕组的其余线圈；绕组的末个线圈的尾匝嵌线入槽后，采用上述相同的工艺将绝缘套管顺引出线推入线圈的槽内，绕组其他线圈的嵌线操作与常规电机的嵌线工艺一致。随后其余绕组的嵌线也采取此工艺。

参照图2，这是本发明的加强绝缘结构绕组槽内截面图。

如图所示，5为定子铁心其长度L，1为线圈嵌线入的槽契，2为槽绝缘，3为相间绝缘，4为加强绝缘。

虽然本发明已参照上述的实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员，应当认识到以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述的实施例的变化、变形都将落入本发明权利要求的保护范围。