耐电晕复合绝缘材料的研究

推荐：发电机电控离合器的控制

漆和聚酰胺酰亚胺面漆配合，涂制成三层结构的复合绝缘材料。试验结果表明，这种复合绝缘材料具有高绝缘性能、柔韧性好、耐电晕性能高等特点，应用在交流变频电机中，可使高压脉冲下的局部放电、介质发热和空间电荷积聚等得到明显缓解，大大提高了交流变频电机的绝缘寿命。

关键词：纳米TiO2；聚酰胺酰亚胺树脂；复合材料；耐电晕StudyofcoronaresistantcompositeinsulatingmaterialLIQiang-jun1,2,JIANGQi-bin1,LiFeng1,CaiBinfen1，XIEDa-rong2，LIUBin21.ZhuzhouTimesNewMaterialTechnologyCO.,LTD,Zhuzhou412007,China2.Xi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049,ChinaAbstract:Thispaperintroducesacorona-resistantcompositeinsulatingmaterial.Theinsulatingmaterialisathree-layerenamelednanocompositemagnetwire,whichispreparedbypolyesterimideenamel,polyamideimideenamelandcorona-resistantnano-TiO2/polyamideimideenamelthatispreparedbyusingin-situpolymerization.Theexperimentalresultsshowthatthenewtypenanocompositemagnetwirehashighinsulationproperty,excellentflexibilityandcoronaresistance,cangreatlyincreaseinsulationlifeofinverter-fedmotors.Keyword:TiO2nanoparticles,Polyamideimideresin,compositesmaterial,coronaresistant.

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（InsulatedGateBipolarTransistor）技术的PWM（PulseWidthModulation）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，加上可变化的或极高的频率（最高达到20KHz），从而对漆包线绝缘体系产生极大的破坏，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6600Vμs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。