找回密碼
 註冊

馬達生產:絕緣處理 ( I )

来源: 心得 rexwumotor 2022-7-28 20:01 顯示全部回文 |閱讀模式
1 3004
本文介紹幾種常見的馬達絕緣處理方法。

馬達作為電能與動能的轉換裝置,要確保電能完全進入漆包線圈當中,才能獲得預期的動能輸出。因此漆包線表面有一層絕緣漆膜,來防止電流外洩。剛出廠的漆包線圈,其絕緣耐壓測試可高達到4000V以上,代表漆包線本體的絕緣強度十分高。且透過絕緣漆的各種配方,讓漆包線產生很多種不同的規格,適用於不同的馬達需求。

馬達生產:絕緣處理 ( I )2756

漆包線絕緣


漆包線的絕緣漆是使用塗佈上漆的工藝製作而成;筆者曾經參觀過大亞電線電纜的漆包線產線,得知漆包線表層的絕緣漆,重覆塗佈高達11次,以確保漆包線絕緣品質良好。但在法規上是允許一米距離內最多可存在3氣孔,代表難免有漏網之魚。且漆包線在馬達繞線的過程中,會經過金屬模治具,導致漆包線受力變形或受損,都會降低漆包線的絕緣耐壓強度。

馬達矽鋼片為金屬材料,不僅是導磁能力強,導電效果也好。矽鋼片為了降低鐵損採用薄片設計,端面類似金屬剃刀一般,漆包線若直接接觸,則絕緣漆膜會受損,甚至導致漆包線斷裂。因此除了漆包線本身具備的絕緣能力外,矽鋼片也要同時進行絕緣處理,避免電流順著漆包線的破損處流到矽鋼片上,等於作了雙層絕緣保護。

常用的矽鋼片絕緣方式,有三種,分別為青土、槽紙、塑膠架。

青土:
青土、青粉都是常見的口語名稱,但其實它是環氧樹脂(Epoxy)。主要用在低壓(50V以下)的直流馬達當中,因其耐壓的強度不足,約為600V。筆者層經最高測到800V,但顯然無法達到1000V以上;但其絕緣強度主要依靠青土厚度,過厚的青土會影響馬達繞線的槽滿率,因此對馬達設計者而言,青土並非好的絕緣處理辦法。不僅是耐壓強度較弱,其機械強度也不足,繞線時無法使用太大的張力,青土會受力凹陷、破裂,造成耐壓不良的情況。且對環境污染、人體有害、回收處理難度高等因素,是被歐盟所禁止的製程。

馬達生產:絕緣處理 ( I )4826

青土


槽紙:
槽紙、絕緣紙都是常見的稱呼,雖然使用紙這名稱,但僅在早前是真的使用紙材製作,目前大多為高分子材料。有不同的材質選擇,對應的絕緣強度、厚度及成型能力都有差異;目前常用的為厚度0.18mm,就可達到絕緣耐壓2000V以上。但由於槽紙無完全的包裹,如圖中所示,上下兩端屬於裸空的狀態,因此要依照各國法規,拉出一段較長的爬電距離,導致端部線圈拉高。但拉高的線圈部份,屬於無效端部繞組,會增加馬達銅損,需注意端部線圈與槽內線圈的比例關係。


馬達生產:絕緣處理 ( I )7038

槽紙


塑膠架:
將矽鋼片完全包裹,無上下端部的裸露問題,為目前最常見的絕緣作法。但其厚度會依不同的塑膠料,有對應的法規厚度條件,目前常見的法規厚度為0.7mm起跳,較槽紙厚多了。

馬達生產:絕緣處理 ( I )6730

塑膠架


有趣的是,即便已經依照法規條件,做了兩層的絕緣處理,馬達還是需要具備接地措施,代表馬達仍是有漏電的可能性。但僅僅是可能性? 事實上馬達一定會漏電,但這電其實就是渦流損,也就是受法拉第定律所感應生成的電流。所以使用馬達,該做的接地還是要做,就算廠商已經把馬達的絕緣做到100%,但這種感應生成的電流,是無法迴避的物理法則。

重點整理:
絕緣處理的方式,會影響馬達特性。
絕緣處理,需依照法令規定執行。
接地很重要。
https://vocus.cc/user/@rexwumotor

本文最後由 rexwumotor 於 2022-7-28 20:04 編輯

參與人數 1紅利點數 +5 收起 理由
jojo747 + 5 感謝分享

瀏覽全部評分總評分 :  紅利點數 +5

網友回覆1

感謝分享新知識。