電動機中的電線和絕緣層
繞組線的絕緣名稱 - 防止短路中斷。在低壓感應電機中，匝間電壓通常為幾伏。但開關時會產生短電壓脈衝，因此絕緣必須有較大的介電強度儲備。某一點的阻尼會導致電氣損壞並損壞整個線圈。繞組絕緣擊穿電壓。電線應該是幾百伏。
繞組線通常由纖維、漆包和漆包絕緣材料製成。
基於纖維素的纖維材料具有顯著的孔隙率和高吸濕性。為了增加電氣強度和防潮性，纖維絕緣浸漬了一種特殊的清漆。然而，浸漬並不能防潮，它只是降低了吸濕率。由於這些缺點，具有纖維和漆包絕緣的電線目前幾乎不用於電機繞組。
用於製造電動機繞組的電線
用於製造各種電動機繞組的漆包絕緣線的主要種類 電器, — 聚乙烯醇縮醛 PEV 電線和 PETV 電線在聚酯清漆上具有更高的耐熱性......這些電線的優點在於它們的絕緣厚度小，這使得可以增加電動機通道的填充。 PETV線材主要用於功率100kW以下的異步電動機的繞組。
帶電部件還必須與電動機的其他金屬部件隔離。首先，您需要對鋪設在定子和轉子通道中的電線進行可靠的絕緣。為此，使用塗漆織物和玻璃纖維，它們是基於浸有清漆的棉、絲、尼龍和玻璃纖維的織物。浸漬增加了機械強度並改善了清漆織物的絕緣性能。
在運行過程中，絕緣材料會受到影響其特性的各種因素的影響。必須考慮環境中的基本加熱、加濕、機械力和反應物質……讓我們看看這些因素各自的影響。
加熱如何影響電動機的絕緣性能
電流通過電線時伴隨著熱量的釋放，從而使電機升溫。其他熱源是交變磁場作用引起的定子和轉子鋼的損耗，以及軸承摩擦引起的機械損耗。
一般而言，網絡消耗的所有電能中約有 10 - 15% 以某種方式轉化為熱量，從而導致電機繞組溫度升高，高於環境溫度。隨著電機軸上負載的增加，繞組中的電流增加。眾所周知，導線中產生的熱量與電流的平方成正比，因此電機過載會導致繞組溫度升高。這對隔離有何影響？
過熱會改變絕緣體的結構並使其性能急劇下降……這個過程稱為老化……絕緣體變脆，其介電強度急劇下降。表面出現微裂紋，水分和污垢滲入其中。將來會出現部分繞組的損壞和燒毀。隨著繞組溫度的升高，絕緣材料的壽命會急劇縮短。
電絕緣材料按耐熱性分類
用於電機和設備的電絕緣材料，根據其耐熱性，分為七類。其中，五個用於保持架高達 100 kW 的異步電動機。
未浸漬的纖維素、絲和棉纖維材料屬於 Y 類（允許溫度 90 °C），浸漬的纖維素、絲和棉纖維材料具有基於油和聚酰胺清漆的電線絕緣——高達 A 類（允許溫度 105 °C） )、基於聚醋酸乙烯酯、環氧樹脂、聚酯樹脂的電線絕緣合成有機薄膜 - 最高 E 級（允許溫度 120°C），基於雲母、石棉和玻璃纖維的材料與有機粘合劑和浸漬化合物一起使用，增加熱量的搪瓷耐受性 — 最高 B 級（允許溫度 130 °C），基於雲母、石棉和玻璃纖維的材料與無機粘合劑和浸漬化合物結合使用，以及對應於該級別的其他材料 — 最高 F 級（允許溫度 155 °C）。
電動機的設計使得在額定功率下繞組的溫度不會超過允許值……通常會有少量的加熱儲備。因此，額定電流對應於略低於極限的加熱。在計算中，環境溫度假定為 40°C... 如果電動機在已知溫度始終低於 40°C 的條件下運行，則可能會過載。可以在考慮環境溫度和電機熱特性的情況下計算過載值。只有在嚴格控制發動機負荷並且您可以確定它不超過計算值的情況下才能這樣做。
水分如何影響電動機的絕緣性能
另一個顯著影響絕緣壽命的因素是水分的影響。在高空氣濕度下，絕緣材料表面會形成一層濕膜。在這種情況下，絕緣體的表面電阻急劇下降。局部污染有助於水膜的形成。通過裂縫和毛孔，水分滲入絕緣層，減少它 電阻.
纖維絕緣導體通常不防潮。它們的防潮性通過用清漆浸漬而增加。搪瓷和搪瓷絕緣材料更耐潮濕。
應該注意的是，潤濕的速度在很大程度上取決於環境溫度......在相同的相對濕度下，但在更高的溫度下，絕緣材料的潤濕速度要快幾倍。
機械力如何影響電動機的絕緣性能
繞組中的機械力來自機器各個部件的各種熱膨脹、機殼的振動以及發動機啟動時。通常 磁路 比銅線圈發熱少，它們的膨脹係數不同。因此，在工作電流下，銅比鋼伸長了十分之一毫米。這會在機器的凹槽內產生機械力和電線的移動，從而導致絕緣層磨損並形成額外的間隙，水分和灰塵會進入這些間隙。
啟動電流，比標稱值高 6 - 7 倍，創建 電動努力與電流的平方成正比。這些力作用在線圈上，導致其各個部件變形和位移。外殼振動還會產生降低絕緣強度的機械力。
電機的台架試驗表明，隨著振動加速度的增加，繞組絕緣缺陷會增加 2.5 - 3 倍。振動還會導致軸承加速磨損。由於軸未對準、負載不均勻、定轉子氣隙不均勻以及電壓不平衡，可能會發生電機振盪。
灰塵和化學活性介質對電動機絕緣性能的影響
空氣中的灰塵也會導致絕緣性能下降。固體灰塵顆粒會破壞表面並沉降、污染它，這也會降低電氣強度。工業廠房空氣中含有化學活性物質（二氧化碳、硫化氫、氨等）雜質。在化學侵蝕性環境中，絕緣材料會迅速失去其絕緣性能並惡化。這兩個因素相輔相成，顯著加速了絕緣破壞的過程。為了提高繞組的耐化學性，電動機中使用了特殊的浸漬漆。
各種因素對電動機繞組的複雜影響
電機繞組經常同時受到加熱、加濕、化學成分和機械負載的影響。根據發動機負載的性質、環境條件和運行持續時間，這些因素可能會有所不同。在可變負載機器中，加熱可能是主要影響。在畜舍中運行的電氣裝置中，對電機最危險的是高濕度和氨蒸氣的影響。
可以想像設計這樣一種發動機以承受所有這些不利因素的可能性。然而，這樣的電機顯然過於昂貴，因為它需要加強絕緣、顯著提高其質量並創造較大的安全裕度。
他們的行為不同。為了確保發動機的可靠運行，採用了一系列措施來確保標準使用壽命。首先，由於使用了更好的材料，它們提高了發動機的技術特性及其承受破壞絕緣因素作用的能力。提升 發動機保護設備......最後，他們為及時排除可能導致未來崩潰的故障提供支持。