少胶云母带在高压电机上的应用发展现状及趋势

2016-05-30 08:41程艳菊
科技风 2016年10期
关键词:发展趋势

程艳菊

摘 要:云母带是一种既耐火又绝缘的材料,按照云母带的用途,其大致可以分为两种:电机用云母带和电缆用云母带。从结构方面来看,其可以分为单面带、双模带、双面带等不同种类的云母带。近年来,少胶云母带的应用愈加广泛,技术也在不断的提升和发展。本文对少胶云母带进行了简要的阐述和介绍,分析了少胶云母带在高压电机上的应用与发展趋势。

关键词:少胶云母带;高压电机;发展趋势

云母是一种具有独特性质的材料,其不论是物理性能还是力学或电气性能都十分的良好,并且这种材料十分耐热,不易起火,具有耐漏电、耐辐射等多种优势。因此,在绝缘材料之中,云母的应用最为广泛和普遍。在电子、航空、仪表、建材、军工等多个领域都有云母的应用。

随着云母带的广泛应用,云母资源大量的减少,所以人们开始更加有效的利用碎云母,将其制作成各种新材料。云母纸就是其中之一。较之片云母,云母纸所损耗的电压特性更加稳定,因此,云母纸的应用愈加广泛,甚至取代了天然云母。将云母纸与其它材料进行复合制作能够提升云母纸的性能,进而形成云母带,目前云母带广泛应用于机电制造等多个领域,是必不可少的一种绝缘材料。

一、少胶云母带简介

(一)少胶云母带的制作材料

少胶云母带的基础材料大约分为三种:云母纸、补强材料、胶粘剂。其中,云母纸是少胶云母最关键的材料,其决定云母带是否能够具备良好的绝缘性能。制作云母的云母碎会直接影响到云母纸的质量,不论是其生产地、大小、形状、纯度都会对云母纸的生产造成一定的影响,其生产工艺更是直接影响到云母纸的绝缘性、耐热性等性能。

因此,云母纸的制作必须要谨慎仔细,并且根据不同的电机种类要对云母纸进行合理的选择,进而使其各项性能发挥到最大;云母纸的强度并不高,不能用它直接包裹线圈,需要选择一些补强材料进行强度的补给。

云母的补强材料有很多,例如早期的棉布、丝绸和现如今的玻璃纤维等等。补强材料的使用能够提升云母带的性能,除了玻璃纤维之外,聚酯纤维、聚酯薄膜等材料也具有良好的耐热和绝缘性,也是较为常用的云母带补强材料;在云母带之中,胶粘剂只占据了总体的4%~11%,但其起到了十分重要的作用。VPI树脂也各有不同,针对不同的类型,要选择相应的胶粘剂。例如,环氧酸酐VPI树脂所选择的胶粘剂最好是环氧树脂,其有利于少胶云母带的配套。

(二)少胶云母带的发展现状

自VPI技术出现以来,世界各个国家都在持续进行少胶云母带的相关研究。近年来,少胶云母带的生产技术在不断的完善,应用范围也愈加广泛。

在国外,少胶云母带的生产技术大约可分为三种,分别是:含浸涂胶工艺、擦胶工艺、粉末涂胶工艺。现如今,使用较为普遍的是擦胶和粉末涂胶两种工艺技术,这两种工艺技术使用的是固体树脂,并且只在云母纸和补强材料的界面上进行胶粘剂的涂抹,确保了云母纸的多孔性,满足了高压电机对云母带的各项要求;国内少胶云母带的研究起步较晚,且技术突破较慢,部分企业所应用的大型高压电机组的云母带仍旧依赖进口产品,进而导致成本价的提升。这主要是由于我国少胶云母带的生产工艺没有满足大型高压发电机对云母带性能的要求。

(三)少胶云母带的应用领域

少胶云母带的应用范围较广,可以应用于高压发电机、发电机、变频电机、牵引电机、核电机等多个设备之上。由于高压电机往往需要进行频繁的启动并且要对户外的自然现象(如,雷电)进行抵御,所以其要求导线绝缘要具备相应的高压脉冲性能。由于云母不仅具有一定的耐电晕性,还具备高电气强度,再与相应的补强材料进行配合性能更佳,因此云母带较为普遍的应用于高压电机之中。

通常,高压电机的主绝缘会选择云母含量较高的少胶云母带。如果对电气强度有严格的要求,那么可以选用聚酯薄膜补强材料对强度进行补给。例如,在减薄绝缘时,为了确保击穿电压的强度足够,可以提升聚酯薄膜的含量。

二、少胶云母应用于高压电机的发展前景

近年来,少胶云母带的制作工艺在不断的提升和发展,尤其在制作材料方面。云母纸的质量在不断的增强,产量也在不断的增多。在日后的生产中,云母纸的生产工艺会持续发展。

目前云母纸的类型和生产工艺大约有疏松型大鳞片云母纸、人工合成云母纸、混抄和复合技术等多种;补强材料不论是在厚度还是在种类方面,其工艺的发展已经到了极致,且国外各个企业仍在开发更薄、性能更好的补强材料;近几十年,我国对胶粘剂的研究较多,进而胶粘剂出现了许多不同的种类。然而,这些胶粘剂仍旧存在一定的缺点,会造成一定程度上的资源浪费和环境污染。因此,开发生产环保型胶粘剂是胶粘剂发展过程中的重要目标之一。

二十世纪九十年代开始,我国就实现了采用含浸涂胶工艺的使用,有效的推进了我国少胶VPI绝缘技术的完善和发展。并且,随着技术的发展,我国对生产设备也在不断的改善和提升,逐步使我国少胶云母的生产技术更进一步满足高压电机的需求。

三、结语

综上所述,少胶云母带具有良好的绝缘性、耐热性等各项性能。因此,其广泛的应用于各种设备之中,受到了电机电器制造商的极大重视。为了更进一步满足高压电机对少胶云母带的要求,我国应该进一步加强云母带的生产工艺和生产技术。

参考文献:

[1] 王文,夏宇.少胶云母带在高压电机上的应用发展现状及趋势[J].绝缘材料,2014(01).

[2] 李响.高压电动机绕组端部绝缘研究[D].沈阳工业大学,2015.

[3] 王文,夏宇,王见知,朱颐,陆春.干法高透气性少胶云母带的制备及其性能研究[J].绝缘材料,2013(04).

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