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电机老化机理:绝缘材料是关键

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:电机的老化首先是绝缘材料的老化,其他结构部分和电磁材料的老化是一个漫长的过程。电热的交替作用,使绝缘加速老化,如果原来电机绝缘结构不合理,绝缘材料不理想,工艺不精细,将使电机老化突出,表现为绝缘电阻严重下降,吸收比低,且即使烘干后也保持不久。如果测量电机的介损值,将发现绝缘损耗很大,进入了恶性老化加速区。

电机老化机理:绝缘材料是关键

电机的老化首先是绝缘材料的老化,其他结构部分和电磁材料的老化是一个漫长的过程。绝缘老化的原因有热、氧化、电压、湿度、机械作用力等。

1.热老化

在热的作用下,高分子化合物分子链易破裂,降低了树脂的粘结强度,使绝缘变硬、变脆和绝缘机械性能下降。另外,由于热胀冷缩的机械力的作用,使绝缘材料弹性下降以及疲劳破坏,进而断裂破碎。

2.氧化老化

氧化老化与温度有密切关系,而且风对氧化老化有影响。风能补充新鲜空气,加速氧化反应。由于氧气的吸入,使分子链的断裂或挥发,进而引起机械强度下降。氧化老化的程度,可由吸入氧气的体积来确定。

3.电老化

在电晕作用下,会产生O3和氧的几种氧化物,使之产生化学反应和腐蚀作用。由于电晕生成一些高速电子和离子,对有机绝缘材料起侵蚀作用。

4.湿度老化(www.xing528.com)

电机发热将会引起的水与绝缘材料的化学反应,即水解。同时,水分还会使由电晕产生的几种氧化物变为硝酸、亚硝酸而腐蚀金属,使纤维及其他绝缘变脆。

5.机械老化

电动机在运行中产生机械振动,引起交变机械负荷,对绝缘的槽部、端部及槽口处产生挤压、拉伸、破碎,定子线圈产生位移以及端部下垂,导致端绝缘损坏等现象。

促使绝缘老化的各种因素,都是互相联系、彼此影响的。热老化伴随着氧化作用,而氧化作用又受湿度的影响。由热分解出来的物质,经过氧化而生成的物质,促使进一步老化。又因湿度中的水分和温度的作用,促使热老化以及其他老化的加剧,使绝缘寿命缩短。

高电压等级的电机(一般指3kV、6kV以上)的绕组在端部出槽口处、通风槽口处,其绝缘表面的电场强度分布是不均匀的。局部场强达到某一数值时,气体发生局部电离(电晕),产生热效应并有臭氧及氮的氧化物产生,都会强烈腐蚀绝缘。在线圈的直线部分,若局部槽电位过高,也会有强烈的电腐蚀发生。线圈制造中固化工艺不良造成的线圈发空也是电腐蚀的隐患地。

电热的交替作用,使绝缘加速老化,如果原来电机绝缘结构不合理,绝缘材料不理想,工艺不精细,将使电机老化突出,表现为绝缘电阻严重下降,吸收比低,且即使烘干后也保持不久。如果测量电机的介损(tanδ)值,将发现绝缘损耗很大,进入了恶性老化加速区。我国运行的电机中,6kV等级的电动机特别是泵站用电机尤为突出。

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