什么可以防止电流通过电机绕组泄漏？

在每个电动机内部，铜绕组都承载电流。它们位于钢槽内。钢可以导电。铜导电。如果它们接触，就会发生电流泄漏。电机短路。性能下降。最终，电机出现故障。

铜和钢之间唯一存在的是一层薄薄的材料，称为电工绝缘纸.

看起来并不多。厚度不到一毫米。切成精确的形状。在插入绕组之前滑入插槽。但如果没有它，电机将无法工作。

绝缘纸的实际用途

定子铁心由叠片钢片制成。插槽被打入其中。工程师将一张绝缘纸插入每个槽中，折叠以沿着墙壁排列。然后绕组进入。然后槽楔封闭开口。

该报有三项工作。首先，电绝缘——阻止电流从铜跳到钢。其次，机械保护——将绕组缓冲到钢叠片的硬边缘上。第三，热管理——某些牌号有助于将热量从绕组中传导出去。

如果纸张在其中任何一个方面出现故障，则电机就会出现故障。

物质家族

并非所有绝缘纸都是一样的。不同的电机需要不同的材料。选择取决于温度、电压、机械应力和成本。

下表显示了当今电机制造中最常用的类型。

DMD 是主力。它以合理的成本涵盖了大多数标准电机。 NMN 增加了机械韧性。 NHN 增加了耐热性。芳纶纸不仅增加了两者，而且具有卓越的介电强度。聚酰亚胺薄膜适用于狭小空间。

了解温度等级

每种绝缘材料都有一个温度等级。这不是营销。这是经过测试的极限。

选择错误的类别是一个常见的错误。如果电机在 140°C 下连续运行，B 级 (130°C) 将失败。 F 级 (155°C) 是最低安全选择。

但请注意：温度额定值适用于连续运行。峰值温度可能更高。优秀的工程师可以增加利润。在 140°C 下连续运行的电机应采用 H 级绝缘，而不仅仅是 F 级。

关键参数：规格表的实际含义

什么时候评估绝缘纸，几个技术参数很重要。这就是他们的意思。

厚度。以毫米为单位测量。槽衬的典型范围为 0.15mm 至 0.40mm。较厚的纸张可提供更高的介电强度和更好的机械保护。较薄的纸张为铜留下了更多的空间，从而增加了电机功率密度。权衡是工程判断。

介电强度。以千伏每毫米为单位测量。这告诉您纸张在击穿之前可以阻挡多少电压。对于 0.2mm 板材，DMD 的典型值为 5-8 kV。越高越好，但实际要求取决于电机电压。对于 400V EV 电机，3-5 kV 就足够了。对于800V系统，6-8kV更安全。

抗拉强度。以每 15 毫米宽度的牛顿为单位测量。这告诉您纸张在撕裂之前可以承受多少拉力。很重要，因为纸张是由机器折叠和插入的。组装过程中弱纸会撕裂。接下来是停机时间。

断裂伸长率。撕裂前的拉伸百分比。拉伸 10-15% 的纸张在折叠过程中更容易被接受。脆纸在尖角处破裂。

边缘抗撕裂性。以牛顿为单位测量。纸被折叠。褶皱会产生应力点。如果边缘抗撕裂性较低，则插入过程中纸张会在折叠线处裂开。

好的供应商会在材料证书上提供这些数字。一家糟糕的供应商只说“它符合行业标准”，却没有给出实际的测试值。

为什么电动汽车电机与众不同

电动汽车电机改变了绝缘纸市场。要求更严格。

温度较高。电动汽车电机比工业电机运行温度更高。液体冷却有所帮助，但热点仍然达到 160-180°C。 H 级材料 (180°C) 是标准材料。一些制造商正在转向 C 级 (220°C) 进行下一代设计。

更高的电压。早期的电动汽车电机运行电压为 300-400V。较新的系统运行电压为 800V。未来的系统将在 1200V 或更高电压下运行。介电强度要求增加了一倍。适用于 400V 电压的纸张可能不适用于 800V 电压。

油暴露。许多电动汽车电机使用油进行冷却和润滑。绝缘纸位于油中。有些材料在油中会膨胀或降解。聚酰亚胺基纸张性能良好。聚酯基纸张可能有局限性。索取油相容性测试数据。

自动化。电动汽车电机生产线高速运转。纸张从卷筒送入，自动剪切、折叠和插入。材料的一致性很重要。 ±0.01mm 的厚度变化可能会堵塞自动插入器。

生产线上发生的三个现实问题

理论材料特性是一回事。工厂车间实际出现的问题是另一回事。

问题一：折叠时纸张撕裂。机器将纸张折叠成 U 形以与槽对齐。如果纸张的边缘撕裂强度较低，则会在折叠线处破裂。队伍停了。操作员清除堵塞物。生产恢复。对于劣质材料，这种情况每个班次都会发生数十次。

问题二：纸张尺寸随湿度变化。芳纶纸吸收空气中的水分。在高湿度下，它会膨胀。在低湿度下，它会收缩。机器已针对一种尺寸进行校准。当纸张尺寸改变时，折叠形状也会改变。插入失败。好的供应商会用防潮包装运送纸张。好的工厂将其储存在气候受控的房间中。

问题三：粘合剂污染。有些绝缘纸的一侧有热活化粘合层。插入后，将纸张热粘合到槽壁上。如果粘合剂在储存或转移过程中渗出，它就会粘在机器导轨上。灰尘聚集。对齐漂移。解决方案是清洁生产和适当的防粘衬里。

如何正确指定绝缘纸

这是电动汽车牵引驱动器的真实规格示例。

将此发送给三个供应商。比较他们提供的测试报告。询问差异——批次与批次、卷与卷之间的差异。提供数据答复的供应商才是值得信赖的供应商。

买家问的六个问题

我可以为所有电机使用相同的绝缘纸吗？
通常不会。不同的电机在不同的温度和电压下运行。对一种材料进行标准化可以简化库存，但会迫使您使用比某些电机所需的更高等级的材料，从而增加成本。或者您使用较低等级的材料并面临失败的风险。最好对两种或三种材料进行资格认证，并将其与应用相匹配。

NMN 和 NHN 有什么区别？
中间层。 NMN使用聚酯薄膜。 NHN 使用聚酰亚胺薄膜。聚酰亚胺可以承受更高的温度。对于运行温度低于 155°C 的电机，NMN 就可以了。对于 155-180°C，选择 NHN。成本差异不大。

纸张越厚是否意味着绝缘性能越好？
并非总是如此。介电强度随厚度增加而增加，但机械配合变得更困难。厚纸会占用插槽内的空间。这个空间本来可以容纳更多的铜。电机设计人员在绝缘厚度和铜填充之间进行权衡。更薄的纸允许更多的铜、更高的功率，但需要更好的过程控制。

绝缘纸的保质期是多长？
取决于储存条件。在原始包装中，气候控制芳纶纸可以使用数年。聚酯基材料可能降解得更快。主要风险是吸湿和粘合剂老化。如果纸张存放时间超过两年，请在使用前测试样品。

我如何知道供应商的文件是否一致？
询问厚度的 Cpk 数据。 Cpk 为 1.33 或更高意味着该过程是有能力的。还要求提供批次间的测试报告。如果供应商无法生产这些产品，他们就无法控制其流程。

绝缘纸可以回收利用吗？
大多数是热固性或高性能热塑性塑料。回收很困难。一些芳纶纸可以再制浆，但该工艺尚未广泛应用。行业的重点是减少切割和插入过程中的浪费，而不是消费后回收。

关于与槽楔的兼容性的注意事项

绝缘纸排列在槽壁上。槽楔封闭开口。他们必须共同努力。

楔子压在槽口处的纸张上。如果纸张太软，楔子就会陷入其中。如果纸张太脆，它会在楔块接触点处破裂。

对于电动汽车电机，许多工程师将芳纶纸与芳纶楔块配对。相同的材料系列，相似的热膨胀和机械行为。对于通用汽车来说，DMD 纸与玻璃纤维楔块是一种经过验证的组合。

从供应商处订购时，请同时指定这两个项目。然后供应商可以匹配材料系统。