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电机的热性能与力学性能

2018-08-22 15:37:01 阅读()

       热性能
       绝缘材料的热性能包括耐热定额(即允许的热点温度)、耐热冲击性能、热膨胀系数、导热性能和固化温度等。
       绝缘材料都有相应的极限工作温度,这个温度称为耐热定额或温度指数。当绝缘材料工作在这个温度以下时,其正常的使用寿命为数万小时,若工作温度高于这个温度,其使用寿命将明显缩短。过热的温度对绝缘材料的影响,主要表现为热膨胀、热老化。当绝缘材料受热时,材料由于内部压力而发生膨胀。热膨胀的直接结果,导致材料的化学结构出现裂解,材料发脆,使机械强度和电气绝缘性能下降。当温度高出允许的极限工作温度时,绝缘材料出现热老化现象。这时,材料由于化学键发生断裂,表面出现裂纹,内部出现微孔和碎块,材料失重和厚度变薄,严重时引起材料发脆,抗拉强度和伸长率下降。同时,热老化也使得材料表面的亲水性能增加,耐潮性能变差,绝缘电阻下降。其次,过热还将加速绝缘材料的氧化和化学侵蚀,影响材料的使用寿命。
       绝缘结构在快速加热或冷却时,内部各种材料以不同的速率发生膨胀和收缩,从而产生十分复杂的应力分布,导致漆膜开裂或分离等现象。绝缘材料这种抵抗快速冷、热循环的能力称为耐热冲击性能。耐热冲击性能与绝缘材料的热膨胀系数、应力分布状况、厚度与几何形状、加热与冷却的周期和速率、材料的柔软性等有关。增加柔软性可提高耐热冲击性能,但机械强度和极限使用温度均将下降。
      绝缘材料应有良好的导热性,以便将导体所产生的热量传导出去。绝缘材料的热导率可以通过增加填料和纤维等加以改善,但更重要的是靠消除材料中的残留空气来提高导热性,因为材料中静止空气的热导率比均质材料本身的热导率要低一个数量级。
       力学性能
       绝缘材料在电机制造和运行过程中,可能受到电磁力、机械力和热应力的作用。因此,其力学性能是很重要的。不同材料有不同的力学性能要求。例如,漆包线漆或浸渍漆要求抗剥落、耐刮、耐弯曲,因而间接要求有一定的抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和粘结强度。用于槽绝缘和衬垫绝缘的薄膜或复合材料,要求有一定的抗拉强度、伸长率、抗撕裂强度、耐折性和韧性。层压制品则要求有适当的抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、粘结强度、冲击韧度和硬度等。各种粘带则要求有适当的抗拉强度、粘结强度和伸长率。


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