[发明专利]变流器供电的散绕组电机

说明书

技术领域

本发明涉及变流器供电的散绕组电机，特别涉及该种电机的绝缘结构，具体为一种变流器供电的散绕组电机。

背景技术

随着IGBT（绝缘栅双极型晶闸管）的大量运用，变流器技术日新月异，交流电机调速变的异常简单，因此工业领域交流电机的运用已经非常普遍。但变流器输出存在大量尖峰电压，对于开关频率2KHz左右的变流器尖峰电压一般是母线电压的2.5~4倍，开关频率越高的变流器这一数值会更高，极限情况会达到10倍。对负载电机来说绝缘层承受了很高的匝间电压。因此电机的绝缘系统需要进行更好地处理来适应目前的供电方式。根据对电机绕组的研究，电机受到尖峰电压冲击时每条支路的首末匝承担了尖峰电压值的60%以上。现有变流器供电的散绕组电机，其每条支路的首末匝所在槽内的绝缘结构与其它槽的是一样的（如图1所示），因此对电机每条支路的首末匝进行匝间绝缘加强处理是电机绝缘处理的关键。

成型绕组可以很方便的在匝间垫放绝缘材料以增强绝缘强度，但散绕组电机由于线径小（0.2~2mm）、并绕根数多（几根到几十根），从工艺和经济性角度很难进行有效绝缘，同时漆包线本身存在大量的针孔缝隙，对尖峰电压的抵抗能力较弱。因此变流器供电的散绕组电机绝缘系统一直存在很大的隐患。

现有技术为了提高匝间绝缘强度，选择加厚漆膜，使每根导体绝缘增强，可以有效提高绝缘强度。但选择加厚漆膜导致电机槽满率高，不能有效利用电机铁磁材料，最终导致电机体积增大。加厚漆膜导致导体散热能力降低，也限制了电机功率密度的提高。漆膜嵌线过程中会有较高的损伤风险，如恰恰处于首末匝处是致命的。

现有技术也有采用每根并绕导体上绕包聚酰亚胺薄膜的方式增强首末匝绝缘强度。采用这样的方式，工艺难度和人工成本很高，在很细的电磁线外绕包薄膜，效率很低。只适应用于并绕根数少的电机，并绕根数越多越难实施。

发明内容

本发明解决现有变流器供电的散绕组电机匝间绝缘结构不合理、处理难度大的问题，提供一种匝间绝缘结构改进的变流器供电的散绕组电机。

本发明是采用如下技术方案实现的：变流器供电的散绕组电机，包括其上开有定子槽的定子和定子绕组，其中定子绕组每条支路的首末匝所在的定子槽定义为特殊槽，在特殊槽内，每条支路的首匝与其余匝之间、每条支路的末匝与其余匝之间设置有耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜。作为一种特殊情况，当定子绕组为双层整距绕组时，首末匝位于同一定子槽内，此时，耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜还作为层间绝缘，即耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜在该双层定子槽内连续地向下盘绕，依次通过上层的首匝与其余匝之间、层间和下层的其余匝与末匝之间，这样，可以省略层间绝缘，使结构更合理，嵌线操作更方便。

本发明提供了一种操作方便、绝缘性能可靠的变流器供电的散绕组电机的绝缘结构，同时最大程度地提高槽满率。提高了变流器供电的散绕组电机的运用可靠性，同时劳动生产率较高，完全达到了批量化生产的要求。

附图说明

图1为现有变流器供电的散绕组电机的槽内绝缘结构示意图；

图2为本发明所述变流器供电的散绕组电机的特殊槽内绝缘结构示意图。

图中：1－耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜，2－层间绝缘。

具体实施方式

变流器供电的散绕组电机，包括其上开有定子槽的定子和定子绕组，其中定子绕组每条支路的首末匝所在的定子槽定义为特殊槽，在特殊槽内，每条支路的首匝与其余匝之间、每条支路的末匝与其余匝之间设置有耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜1。作为一种特殊情况，当定子绕组为双层整距绕组时，首末匝位于同一定子槽内，此时，耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜1还作为层间绝缘2，即耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜1在该双层定子槽内连续地向下盘绕，依次通过上层的首匝与其余匝之间、层间和下层的其余匝与末匝之间。

以一个并联支路数为1的三相电机为例，电机每相首末匝需要特殊处理，共有6匝需要特殊处理，将电机这6个槽作为特殊槽，其余普通槽按传统电机处理方法处理。

图1、2中，每个小圆代表绕组的一匝（可以是几根或几十根并绕的漆包圆线）这个图代表的是一个3匝的线圈，电机为双层绕组，因此每个槽内共有6匝线圈；图2所示的是双层整距绕组的特殊槽，将普通槽的层间绝缘（一般为绝缘纸）更改为耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜，按照图2示在电机特殊槽内布置，即耐电晕薄膜或聚酰亚胺薄膜1在该双层定子槽内连续地向下盘绕，依次通过上层的首匝与其余匝之间、层间和下层的其余匝与末匝之间。采用这种方式既提高了匝间绝缘强度又在工艺方面切实可行，工艺难度增加很小。实践证明这样的结构操作方便，绝缘结构可靠，电机槽满率几乎没有降低。