1.3 电机常用电工材料
1.3.1 电磁线
按绝缘层的特点和用途不同,常用的电磁线可分为漆包线和绕包线两类。
(1)漆包线 漆包线的绝缘层是漆膜,它是在导线心上涂覆绝缘漆后经烘干而成。其特点是漆膜均匀、光滑,漆膜较薄,既有利于线圈的绕制,又可提高绝缘槽的利用率,因此广泛用于中小型电机及各种电器的线圈中。常用的漆包线的品种、型号和用途见表1-4,漆包线型号中的汉语拼音的含义见表1-5。
表1-4 漆包线的品种、型号和用途
注:圆线的规格以线心直径表示,扁线以线中窄边(a)及宽边(b)长度表示。
表1-5 漆包线型号中的汉语拼音含义
注:例如QZL-1(聚酯漆、铝线薄膜层)薄漆层聚酯漆包铝线;QZJBSB(聚酯漆、绞制、编织、下班丝)中频绕组线;SBELCB(玻璃丝、双层、铝线、醇酸胶粘漆浸渍、扁线)双玻璃丝包扁铝线。
(2)绕包线 绕包线是用玻璃丝、绝缘纸或合成树脂薄膜等紧密绕包在导线上形成绝缘层。也有的在漆包线上再绕包绝缘层的。除薄膜绝缘层外,其他绝缘层均需经胶粘浸渍处理,以提高其电性能和防潮性能,它们实际上是组合绝缘,绕包线的特点是绝缘层比漆包线厚,能较好地承受过电压和过电流。它一般用于大中型电机、变压器及电焊机等。根据绕包线的绝缘结构不同,可分为纸包线、薄膜绕包线、玻璃线包线及玻璃丝包漆包线。
在电机修理中最好采用与原来规格型号相同的电磁线,不要轻易变动,因为不同的电工产品对电磁线有不同的性能要求。如果没有原规格型号的电磁线,可根据其性能、耐热等级选择合适的电磁线。
1.3.2 电机的引出线
由于电机品种、绝缘等级、电压电流等的不同,电机引出线的电气性能必须与其相适应,绝缘电阻要求高而且稳定,一般可选用JXHQ、JVR、JBX型引出线,三相异步电动机电源引出线的规格如表1-6所示。
表1-6 三相异步电动机电源引出线截面的选择
1.3.3 电机用电刷
电机的电刷,主要用于各种电机的换向器或集电环上,作为传导电流的滑动接触件,它是用石墨粉末或石墨粉末与金属粉末混合而制成的。按其材质不同,电刷可分为石墨电刷、电化石墨电刷和金属石墨电刷三类。
选择电刷时,要考虑电刷的技术特性和运行条件,要求电刷具有磨损小、功率损耗和机械损耗小、噪音小、使用寿命长等性能,因此选择电刷时主要考虑以下几个因素,接触电压降、摩擦因数、电流密度、圆周速度、施加于电刷上的单位压力。常用电刷的型号、性能和主要应用范围见表1-7。
表1-7 常用电刷的型号、性能和主要应用范围
电刷的正确使用,与电机的正常运行有着密切的关系,在更换电机时,最好采用原规格型号的,不要轻易改变。
1.3.4 绝缘材料
绝缘材料的主要作用是在电气设备中把不同部分的导电体隔离开来,使电流能按预定的方向流动。由于绝缘材料是电气设备中最薄弱的环境,许多故障发生在绝缘部分,因此绝缘材料应具有良好的介电性能、较高的绝缘耐压强度,且耐热性要好,不至于因长期受热而引起性能变化,还应有良好的防潮、防雷电、防霉和较高的机械强度,以及易于加工等特点。
绝缘材料在长期使用中,在温度、电、机械等各方面的理化作用下,绝缘性能逐渐变差,称之为绝缘老化,温度对绝缘材料的使用寿命和绝缘老化有很大的影响,因此为确保电工产品能够长期安全运行,对绝缘材料的耐热等级以及极限工作温度作了明确规定(表1-8),如果电工产品的工作温度超过其使用的绝缘材料的极限工作温度,就会缩短绝缘材料的使用寿命,一般每超过6℃绝缘材料的使用寿命就会缩短一半左右。
表1-8 常用绝缘材料的耐热等级
电机常用的绝缘材料有如下几种。
(1)浸渍漆 主要用于浸渍电机、电器的线圈和绝缘零部件,它分为溶剂和无溶剂两种浸渍漆。有溶剂浸渍漆的特点是渗透透性好、储存期长、使用方便,但是浸渍和烘干时间长,需要使用溶剂;无溶剂浸渍漆的特点是固化快、黏度随温度变化迅速、流动性和渗透性好,绝缘整体性好,固化过程挥发少等。
常用的有溶剂的绝缘浸渍漆的型号、特性及用途见表1-9,无溶剂的绝缘浸渍漆的型号见表1-10。
表1-9 常用绝缘浸渍漆的型号、特性及用途
注:括号内的型号为化工部牌号。
表1-10 常用的几种无溶剂浸渍漆名称、特性及用途
(2)覆盖漆 覆盖漆用于浸漆处理后的线圈和绝缘零部件表面的涂覆,以形成一层连续而厚度均匀的表面漆膜,作为绝缘保护层,以防止机械损伤及大气油污和化学物质的侵蚀,提高表面放电电压,另外还可作为电机修理中用于加强局部的绝缘能力。
覆盖漆中不含填料和颜料的为绝缘清漆,否则为绝缘磁漆,绝缘清漆多用于绝缘零部件的表面和电器内的涂覆,绝缘磁漆多用于线圈和金属表面涂覆。
覆盖漆可烘干和晾士,晾干漆的性能差些,贮存不稳定,适用于不宜烘干的部件的覆盖。常用的覆盖漆的型号、特性及用途见表1-11。目前环氧型覆盖漆的应用更广泛,与氨水型覆盖漆、醇酸型覆盖漆相比较,具有更好的耐潮性、防霉性、内干性和较强的漆膜附着力等优点。
表1-11 常用覆盖漆的型号、特性和用途
(3)浸渍纤维制品 浸渍纤维制品以棉布、棉纤维和薄膜玻璃纤维布或管,以及玻璃纤维与合成纤维交织物为底材浸以绝缘漆制成,有绝缘漆布、绝缘漆管和绑扎带三种。
① 绝缘漆布。它主要用作电机线圈的对地绝缘、槽绝缘和衬垫绝缘,常用的绝缘漆布品种、组成和用途见表1-12。
表1-12 绝缘漆布的品种、组成和用途
② 绝缘漆管 它是由相应的纤维管作底材,浸以不同的绝缘漆,经烘干制成的棉漆管、涤纶漆管和玻璃丝管,适用于电机、电器线圈的引出线和绕组连接线的绝缘套管,常用的绝缘漆管型号、组成和特性见表1-13。
表1-13 出绝缘漆管的品种、组成、特性和用途
③ 绑扎带。又称无绑带,是由长玻璃纤维经过硅烷处理和整纱后,再浸以热固性树脂制成的B阶段或全固化的带状材料,目前应用最广泛的是环氧型无绑带。主要用来绑扎电机转子绕组的端部,替代无磁性合金钢丝、钢带等金属。
(4)非浸渍纤维制品 包括无碱玻璃纤维布、无碱玻璃纤维带、无碱玻璃纤维套管、无碱玻璃纤维绳等,其制品具有耐热性高、吸水性小、柔软、抗拉强度高、电气性能好等特点。
(5)电工用薄膜及复合制品 电工用薄膜是指用树脂制成的薄膜,如聚丙烯薄膜、聚酯薄膜等,其厚度约为0.006~0.5mm,可用作电机电器线圈的绝缘,具有质地柔软、耐潮和良好的机电性能。
复合制品是在薄膜的一面或两面粘合一层纤维材料(如绝缘纸、漆布等)组成的一种复合材料,纤维材料的主要作用是加强薄膜的力学性能,提高抗拉强度和表面平整度。它主要用于中小型电机的槽绝缘、线圈的端部绝缘等。常用的电工薄膜及复合制品的组成、特性和用途见表1-14、表1-15。
表1-14 常用的电工薄膜的特性和用途
表1-15 常用复合材料的组成和用途
(6)粘带 是指在常温或一定温度和压力下能自粘成型的带状材料,分薄膜粘带、织物粘带和无底材料粘带三类。粘带的绝缘性能好、使用方便,适用于电机电器线圈绝缘、包扎固定等。常用粘带的组成、特性和用途见表1-16。
表1-16 常用粘带组成、特性和用途
电机修理时,一般应选用与原来相同的绝缘材料,如果没有合适的绝缘材料或无法弄清时,则可选用与原来材料相似的绝缘材料或根据电机铭牌上注明的绝缘等级进行选择。绝缘材料选择不当会影响电机的修理质量,缩短修理后的电机使用寿命。
(7)绝缘层压制品 又称积层制品(积层板、棒、管等)或积层塑料,绝缘层压制品是以有机纤维或无机纤维或布作底材,浸除不同的胶黏剂,经热压(或卷制)而制成的层状结构的绝缘材料。电机电器中使用层压制品,主要用作绝缘结构件,如绕组的支架、垫条、垫块、槽楔等,常用的层压板见表1-17。
表1-17 层压板的品种、组成、特性和用途