随着我国电机工业电子技术的飞速发展,出现了愈来愈精密和高性能的电机、电器元件,电机、电器制造等技术和产品。其中采用igbt(insulated gate bipolar transistor)技术的pwm(pulse width modulation)型变频器以其良好的输出波形、优异的性价比在交流变频电机上得到了广泛的应用。但采用这种技术的变频器提供的脉冲波,有着高耸的尖峰(高电压峰值)波峰和陡峭的上升时间,加上可变化的或*的频率(达到20khz),从而对漆包线绝缘体系产生*的破坏,很容易发生匝间击穿而缩短漆包线的使用寿命。研究表明,交流变频电机中绝缘结构的过早失效是导致电机损坏的根本原因[1-3]。变频电机的电压输出是具有极快上升沿和极快下降沿的脉冲,一般在10~100ns,电压上升率du/dt 达6600v/μs,远大于工频正弦的0.15v/μs,所产生的交变尖峰电压,在运行中将导致电机绝缘层发生局部放电,逐渐腐蚀绝缘层;另外,变频电源中含有较大的谐波电压分量,这些谐波电压产生的附加损耗转化为热能,也大大加速了电机绝缘的老化[4]。在高耐热性能的绝缘材料中均匀分散一些纳米无机物,如tio2、al2o3 和zno,应用在交流变频电机中,可以大幅度提高绝缘材料的抗高频脉冲尖峰电压和耐电晕等方面性能[5-6]。
本文以纳米tio2 为无机填料,聚酰胺酰亚胺树脂为基体,采用原位插层聚合法制备了纳米tio2/聚酰胺酰亚胺的复合绝缘漆,并按照聚酯亚胺底漆、纳米无机复合绝缘漆和聚酰胺酰亚胺面漆工艺涂制三涂层的复合漆包线。在高频脉冲电压条件下,研究了复合漆包线的耐电晕性能和各项常规性能。
2、试验部分
2.1 试验原材料
二苯甲烷二异氰酸酯,烟台万华化工厂;偏苯*酸酐,江苏正丹集团;n-甲基吡咯烷酮,濮阳迈奇精细化工有限公司;甲酸,德国巴斯夫公司;纳米tio2,金红石相,德国德固萨公司,以上产品均为工业级。
2.2 检测仪器
常规性能:采用gb 6109.11-1990 “200 级聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺复合漆包铜圆线”检测复合漆包线的常规性能。ftir 分析:北京第二光学仪器厂产wqj-410 型傅立叶变换红外光谱仪;耐电晕性能:上海申发检测仪器厂产jmg-3 高频脉冲耐压试验仪;微观粒径分布:荷兰菲利浦公司cm-10 透射电子显微镜。
2.3 耐电晕漆包线的制备
对定量的纳米tio2 进行多次表面包裹处理后放置于三口瓶中,然后加入n-甲基吡咯烷酮和偏苯*酸酐,保温搅拌至*溶解在60℃以下加入甲酸,搅拌均匀后加入二苯甲烷二异氰酸酯,然后升温至中控粘度合格,得到粘度合适的均匀纳米tio2/聚酰胺酰亚胺漆包线漆。采用模具法涂线工艺,在规定的工艺参数条件下,分别涂上聚酯亚胺底漆、纳米tio2/聚酰胺酰亚胺漆包线漆、聚酰胺酰亚胺面漆,制成三涂层结构的耐电晕复合漆包线