專利名稱：變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種變壓器的部件絕緣方法及裝置結(jié)構(gòu)，具體說是變頻器供電的電力
機車變壓器油泵電機定子絕緣方法及裝置結(jié)構(gòu)，主要用于各種電力機車的變壓器油泵電機 定子的絕緣。
背景技術：
對于電力機車變壓器油泵電機，雖然電機的線圈與其它部件在制成定子、轉(zhuǎn)子時， 已具有一定的絕緣能力，如漆包線是由漆膜作導線匝間絕緣；鐵芯槽內(nèi)有槽絕緣等。但漆包 線上薄薄的一層漆膜作為導線匝間絕緣，非常薄弱，易受損傷，且漆包線、槽絕緣、槽楔相互 移動，電機在啟動運行和停止時，絕緣材料要承受電磁振動和機械振動的沖擊，還要受到空 氣中潮氣、灰塵、鹽霧、和工作環(huán)境中腐蝕氣體或液滴的浸蝕，并經(jīng)受運行時發(fā)熱條件的老 化，電機在這種條件下要正常工作，必須將線圈與其相鄰部位用絕緣漆浸漬，使導線、槽絕 緣等絕緣部件用絕緣樹脂包封成為密實堅固的整體。 從用戶調(diào)查中得出電力機車變壓器油泵電機在使用中出現(xiàn)故障最多的是繞組 擊穿、繞組短路、繞組斷路、繞組燒壞等，甚至我國最近引進的西門子牽引變壓器油泵也出 現(xiàn)匝間短路造成多起牽引變壓器燒損，這些都屬于電機絕緣問題。電機壽命的長短主要取 決于絕緣質(zhì)量，而電機絕緣質(zhì)量的好壞，除了和電機絕緣結(jié)構(gòu)有關外，還和電機絕緣處理有 關。絕緣結(jié)構(gòu)屬于設計問題，絕緣處理屬于制造工藝問題，因此為了保證電機長期可靠運 行，絕緣結(jié)構(gòu)一旦設計定型，絕緣處理就是電機制造中一個關鍵環(huán)節(jié)。目前對于電力機車變 壓器油泵電機的絕緣處理就是利用絕緣材料對電機的部件進行絕緣處理；絕緣材料通常指 阻滯熱、電或聲通過的材料，用于絕緣的不傳導材料。所謂絕緣就是使用不導電的物質(zhì)將帶 電體隔離或包裹起來，以對觸電起保護作用的一種安全措施。良好的絕緣對于保證電氣設 備與線路的安全運行，防止人身觸電事故的發(fā)生是最基本的和最可靠的手段。電機從繞制 線圈開始，直到裝配出成品都牽涉到絕緣工藝。電機絕緣一直是電機生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。根 據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗電機絕緣結(jié)構(gòu)一旦確定后，電磁線、引出線、軸絕緣、槽絕緣、相間絕緣、匪間絕 緣、接線板等部件，若選用得當，一般較少出故障。若絕緣處理過程中由于絕緣材料選用不 當或絕緣材料質(zhì)量不穩(wěn)定，或沒有按絕緣處理工藝嚴格操作， 一般來講出現(xiàn)的問題較多，且 具體表現(xiàn)也多種多樣，有的問題當時不易發(fā)現(xiàn)，直到裝成整機后或貨到客戶時才出現(xiàn)，這將 給企業(yè)帶來很大損失。 通過對目前電力機車變壓器油泵電機都是由變頻器供電的，特別是絕緣處理的分 析，發(fā)現(xiàn)之所以電力機車變壓器油泵電機的絕緣會出現(xiàn)問題，很大程度是因為絕緣材料的 選用及制作工藝不當所造成的。現(xiàn)在的電力機車變壓器油泵電機的絕緣處理都是采用先用 一種聚乙烯薄膜對電機定子進行包扎，再對整個裝置進行絕緣浸漆處理，雖現(xiàn)在開始采用 真空壓力整浸(又稱V. P. I)絕緣處理工藝，為減薄電機繞組的對地絕緣厚度、縮小體積、減 輕重量創(chuàng)造了有利條件。但目前電力機車變壓器油泵電機定子絕緣系統(tǒng)一直采用單只線棒
3多膠模壓成型后，再嵌入定子鐵心。這樣制做的電機定子線圈之間絕緣的連續(xù)性、整體性 差，介電強度低，介質(zhì)損耗高。電機運行可靠性差，而且生產(chǎn)效率低，因此需要進一步加以改 進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，就是為了克服現(xiàn)有電力機車變壓器油泵電機的絕緣處理方式的不 足，提出一種絕緣效果更好，電機定子線圈之間絕緣的連續(xù)性、整體性更好，介電強度高，介 質(zhì)損耗低。電機運行可靠性好的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣方法及裝置。 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提出了技術實施方案是一種變頻器供電的電力 機車變壓器油泵電機定子絕緣方法，采用具有聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作 定子繞組，定子采用散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽、對地絕緣和相間絕緣中采用有 耐電暈能力的NHN復合箔進行隔離絕緣處理，再將電機定子置于裝有TJ1158H級無溶劑 浸漬漆的真空容器中，并在無溶劑浸漬漆中添加浸漬漆總量3_5%的無機納米材料(如粒 徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，利用真空壓力整浸(又稱V. P. I)絕緣處理工藝進行整 浸烘干處理。在電機定子經(jīng)過整浸處理后在電機表面形成堅固的耐電暈漆膜，電機總裝清 洗后安裝在變壓器上以后，在對變壓器進行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1 X 10—5到 1 X 15—6毫米汞柱，在到達所需真空度后再灌入變壓器油。 根據(jù)本發(fā)明的方法所提出的裝置是一種變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機 定子絕緣裝置，包括電機定子殼體1、電機定子鐵心2和定子繞組線圈3，定子繞組線圈3嵌 在電機定子鐵心2上，定子繞組線圈3由電磁線繞制成，整個電機定子為散嵌單層繞組結(jié) 構(gòu)；其特點在于定子繞組線圈3的電磁線是采用具有聚酰胺酰亞胺雜化納米材料絕緣層 的電磁線制作的，并在定子絕緣槽4內(nèi)嵌有吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復合箔，且在電 機對地絕緣結(jié)構(gòu)中采用有耐電暈能力的NHN復合箔作為隔離絕緣層；電機定子表面整體浸 漬有TJ1158H級無溶劑浸漬漆，且在無溶劑浸漬漆含有浸漬漆總量3-5X的無機納米材料 (如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，線圈端部和電機定子表面形成堅固的耐電暈漆膜。
采用上述技術方案后，可以具有以下幾個優(yōu)點。 1、電磁線采用聚酰胺酰亞胺雜化納米技術開發(fā)出來的絕緣層，具有高的抗高頻電
擊穿能力和高強度的網(wǎng)狀的分子，這種新材料高頻電擊穿后納米材料不會在擊穿點析出。
始終結(jié)合在分子鍵上，化學穩(wěn)定性高，可有效防止電動機的高頻匝間擊穿； 2、槽對地絕緣和相間絕緣采用能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復合箔，可以有
效提高，電機定子線圈之間絕緣的連續(xù)性，介質(zhì)損耗低； 3、選擇耐電暈和耐變壓器油的TJ1158H級無溶劑浸漬漆，整體絕緣性更好，尤其 是添加了微量無機納米材料使得電機的介電強度和耐電暈壽命更高。 4、線圈端部和電機定子表面形成堅固的耐電暈漆膜，在高真空的變壓器油有很好 的散熱效果，能長時耐受變頻器供電的高頻與脈沖P麗電壓的能力。


圖1是本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的定子結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1、電機定子殼體；2、電機定子鐵心；3、定子繞組線圈；4、定子絕緣槽；5、NHN 復合箔；6、隔離絕緣層。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。 如附圖1-2所示，本發(fā)明為一種變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣 處理方法，采用具有聚酰胺酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作定子繞組，定子采用 散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽和對地絕緣中采用能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN 復合箔進行隔離絕緣處理，再將電機定子置于裝有TJ1158H級無溶劑浸漬漆的容器中，并 在無溶劑浸漬漆添加浸漬漆總量3_5%的無機納米材料(如粒徑50-100納米的氧化鋁衍 生物)，利用真空壓力整浸(又稱V. P. I)絕緣處理工藝進行整浸處理。在電機經(jīng)過整浸處 理后安裝在變壓器上以后，在對變壓器進行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1X10—5到 1 X 15—6毫米汞柱，在到達所需真空度后再灌入變壓器油。 根據(jù)本發(fā)明的方法所提出的裝置是一種變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機 定子絕緣裝置，包括電機定子殼體1、電機定子鐵心2和定子繞組線圈3，定子繞組線圈3嵌 在電機定子鐵心2上，定子繞組線圈3由電磁線繞制成，整個電機定子為散嵌單層繞組結(jié) 構(gòu)；其特點在于定子繞組線圈3的電磁線是采用具有聚酰胺酰亞胺雜化納米材料絕緣層 的電磁線制作的，并在定子絕緣槽4內(nèi)嵌有吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復合箔5，且在 電機對地絕緣結(jié)構(gòu)中采用有耐電暈能力的NHN復合箔作為隔離絕緣層6 ;電機定子表面整 體浸漬有TJ1158H級無溶劑浸漬漆，且在無溶劑浸漬漆含有浸漬漆總量3-5%的無機納米 材料(如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，線圈端部和電機定子表面形成堅固的耐電暈 漆膜。 所述的無機納米材料可以是由金屬/陶瓷、金屬/金屬或陶瓷/陶瓷組成的無機 納米復合材料，如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物；也可以是由聚合物/無機或聚合物/ 聚合物組成的聚合物納米復合材料。用于環(huán)氧樹脂納米復合材料的無機納米材料有Si02、 Ti02、A12o3、Zn0、黏土等。
權(quán)利要求
一種變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣方法，其特征在于采用具有聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作定子繞組，定子采用散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽和對地絕緣中采用能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復合箔進行隔離絕緣處理，再將電機定子置于裝有TJ1158H級無溶劑浸漬漆的容器中，并在無溶劑浸漬漆添加浸漬漆總量3-5％的無機納米材料，利用真空壓力整浸絕緣處理工藝進行整浸處理；在電機經(jīng)過整浸處理后安裝在變壓器上以后，在對變壓器進行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1×10-5到1×15-6毫米汞柱，在到達所需真空度后再灌入變壓器油。
2. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣方法，其特征 在于所述的無機納米材料是由金屬/陶瓷、金屬/金屬或陶瓷/陶瓷組成的無機納米復合 材料。
3. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣絕緣方法，其 特征在于所述的無機納米材料是如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物。
4. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣方法，其特征在于所述的無機納米材料是由聚合物/無機、聚合物/聚合物組成的聚合物納米復合材料。
5. 如權(quán)利要求1所述的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣方法，其特征 在于所述的無機納米材料是Si02、 Ti02、 A12o3、 Caco3、 Zn0或黏土。
6. —種變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣裝置，包括電機機殼、電機轉(zhuǎn) 子和電機定子，電機定子上嵌有電磁線繞制成的定子線圈，電機定子為散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)， 其特征在于電機定子線圈是采用具有聚酰胺酰亞胺或聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電 磁線制作的；在定子絕緣槽內(nèi)嵌有能吸附耐電暈無溶劑浸漬漆的NHN復合箔，并在電機對 地絕緣結(jié)構(gòu)中采用有耐電暈能力的NHN復合箔作為隔離絕緣層；電機定子表面整體浸漬有 TJ1158H級無溶劑浸漬漆，且在無溶劑浸漬漆含有浸漬漆總量3-5X的無機納米材料。
7. 如權(quán)利要求5所述的電力機車變壓器油泵電機的絕緣裝置，其特征在于所述的無 機納米材料是由金屬/陶瓷、金屬/金屬或陶瓷/陶瓷組成的無機納米復合材料。
8. 如權(quán)利要求5所述的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣裝置，其特征 在于所述的無機納米材料是粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物。
9. 如權(quán)利要求5所述的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣裝置，其特征 在于所述的無機納米材料是由聚合物/無機、聚合物/聚合物組成的聚合物納米復合材 料。
10. 如權(quán)利要求5所述的變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣裝置，其特 征在于所述的無機納米材料是Si02、Ti02、A12o3、Zn0或黏土等。
全文摘要
一種變頻器供電的電力機車變壓器油泵電機定子絕緣方法及裝置，采用具有聚酰亞胺雜化納米材料絕緣層的電磁線制作定子繞組，定子采用散嵌單層繞組結(jié)構(gòu)，再在定子絕緣槽、對地絕緣和相間絕緣中采用有耐電暈能力的NHN復合箔進行隔離絕緣處理，再將電機定子置于裝有TJ1158H級無溶劑浸漬漆的真空容器中，并在無溶劑浸漬漆中添加浸漬漆總量3-5％的無機納米材料(如粒徑50-100納米的氧化鋁衍生物)，利用真空壓力整浸(又稱V.P.I)絕緣處理工藝進行整浸烘干處理。在電機定子經(jīng)過整浸處理后在電機表面形成堅固的耐電暈漆膜，電機總裝清洗后安裝在變壓器上以后，在對變壓器進行抽取高度真空處理，真空度為壓力在1×10-5到1×15-6毫米汞柱，在到達所需真空度后再灌入變壓器油。
文檔編號H02K15/10GK101789654SQ20101011432
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月26日
發(fā)明者蔣友清, 高培慶 申請人:株洲敏銳軌道電氣有限責任公司