Yüksek gerilim motor bobini izolasyonu

Bobin izolasyonuyüksek voltajlı motorYüksek gerilim bobini, motorun kullanım ömrü ve ekonomik etkisi üzerinde büyük bir etkiye sahip olup, her tasarımcı ve teknisyenin dikkatle ele alması gereken bir sorundur. Bir bakıma motorun kalbi olarak adlandırılabilecek yüksek gerilim bobini, motorun kullanım ömrünü doğrudan belirler ve bobinin önemli bir bileşeni olan yalıtım malzemesinin performansı hayati önem taşır.
Çeşitli ülkelerdeki yüksek gerilim motorlarının yalıtım yapısı ve işlem süreçleri kabaca şu şekilde özetlenebilir:
(1) Çoklu yapışkanlı mika bant sürekli olarak sarılır, vakumla kurutulur ve ardından sıcak preslenir (kalıplanır veya hidrolik presleme yapılır).
(2) Çoklu yapışkanlı mika bant, vakumlu kurutma yapılmadan sürekli olarak sarılır ve doğrudan sıcak kalıplama ile oluşturulur.
(3) Daha az yapışkanlı mika bant sürekli olarak sarılır, çözücüsüz reçineye vakumla daldırılır ve ardından sıcak presle şekillendirilir.
(4) Mika bant (veya beyaz embriyo bandı) sürekli olarak sarılır, yani çizgi dağıtılır ve daha sonra çözücü içermeyen reçine bütün olarak emdirilir.
Ayrıca silikon kauçuk izolasyonun yanı sıra silikon kauçuk ve mika bant karışımı izolasyon da mevcuttur. Silikon kauçuğun ısıya, soğuğa, neme ve korozyona dayanıklılığı mükemmeldir, ancak elektriksel performansı ve yırtılma dayanımı zayıftır ve yalnızca 6 kV'nin altındaki özel ortamlarda çalışan yüksek voltajlı motorlarda kullanılır.

Yüksek gerilim için temel gereksinimlerbobin izolasyonu:
Yeterli elektrik gücü
Bir yandan motorların izolasyonunun mümkün olduğunca ince olması arzu edilirken, diğer yandan elektriksel dayanım açısından belirli bir güvenlik payına sahip olmak gereklidir. Çünkü motor çalışırken atmosferik aşırı gerilim ve çalışma aşırı gerilim etkilerine maruz kalacaktır: ani kısa devre, uzun süreli sıcaklık ve gerilim etkileri nedeniyle izolasyon zamanla eskiyecek, titreşim ve mekanik gerilme de izolasyona zarar verecektir. Ayrıca, üretim sürecinde yapılan bir dizi dayanım gerilimi testi, her seferinde yalıtım yapısında belirli ince bozulma izleri, yani birikimli etki oluşturacaktır. Tüm bunlar izolasyonun elektriksel dayanımının azalmasına neden olacaktır. Bu nedenle, bobin yapısı tasarlanırken belirli bir güvenlik faktörü mutlaka bulunmalıdır.
 Düşük dielektrik kaybı
Yalıtım yapısı alternatif bir elektrik alanına maruz kaldığında dielektrik kayıp meydana gelir. Dielektrik kaybının ortalama ısı yayılımı büyük olmasa da, ısı özellikle zayıf noktalarda yoğunlaşır. Eğer zayıf noktalardaki ısı yayılımı, dielektrik kaybından kaynaklanan ısı yayılımından daha fazlaysa, yalıtımın yerel sıcaklığı sürekli olarak yükselir. Yükselen sıcaklık, dielektrik kaybının daha da artmasına neden olur ve yalıtımın elektromekanik performansında keskin bir düşüşe yol açar. Bu durum, zayıf noktaların yerel termal arızasının şiddetini artırır. Bu nedenle, yüksek gerilim motorlarında dielektrik kaybı belirtilen değeri aşmamalıdır.
İyi korona direnci
Yüksek gerilim motorları çalışırken, hem izolasyonun içinde hem de yüzeyinde korona fenomeni meydana gelebilir ve bu da izolasyonun yaşlanmasını ve korozyonunu hızlandırır. Bu nedenle, 6,3 kV ve üzeri jeneratörler ve 6 kV ve üzeri motorlar için bobinlerine korona önleyici önlemler alınmalıdır. 6 kV motorun bobinine genel olarak korona önleyici işlem uygulanmasına gerek yoktur, ancak kötü çevre koşullarında veya yüksek kapasiteyle kullanılan motorlar için mutlaka korona önleyici işlem uygulanmalıdır.

İyi termal yaşlanma performansı
Isı yalıtım yapısının ısıya dayanıklılığı, ürünün gerektirdiği ısıya dayanıklılık derecesini karşılamalıdır. Uzun süreli çalışma sıcaklığı etkisi altında, yalıtımın normal kullanım ömrü garanti altına alınabilir.
Motor izolasyonu genellikle A, E, B, F, H olmak üzere beş ısıya dayanıklılık sınıfına ayrılır. Çalışma sırasında, motor sargı izolasyonundaki en sıcak noktanın sıcaklığı, izolasyon sınıfında belirtilen maksimum sıcaklığı aşmamalıdır. Genellikle 5~10℃'lik bir güvenlik payı bırakılması gerekir. İzolasyon yapısı farklı ısıya dayanıklılık sınıflarına sahip izolasyon malzemelerinden oluşuyorsa, yapısal modeli aracılığıyla ısıya dayanıklılık sınıfı simüle edilebilir ve kapsamlı bir şekilde değerlendirilebilir.
Mekanik strese karşı dayanıklıdır.
Bobinin izolasyonu, kırılmadan veya zararlı deformasyona neden olmadan belirli bir miktarda mekanik gerilime dayanabilmelidir. Çalışma sırasında, tel ve izolasyonun genleşme katsayıları aynı olmadığından, sıcaklık değişimleri nedeniyle izolasyon gerilime maruz kalır; motor ne kadar uzun olursa, etki o kadar büyük olur; elektromanyetik kuvvet nedeniyle, bobinin ucunda titreşim de oluşur, özellikle motor kısa devre, çalıştırma ve frenleme akımından etkilendiğinde, elektromanyetik kuvvet genellikle bobinin deformasyonuna neden olur; bu nedenle, izolasyonun belirli bir esnekliğe ve mekanik dayanıma sahip olması gerekir.