新能源车用电机的绝缘纸厚度及漆包线热级选取依据

a465335487

1.请问，同电压等级不同尺寸电机或同尺寸不同电压等级电机的槽绝缘，端部相间绝缘，层间绝缘厚度选取的依据是什么？一般选取为H级纸，是否可以选择F级或者哪里的绝缘可以选择F级？原始是什么或者有哪些资料推荐？
2.漆包线的选取依据是什么？H级绝缘是否意味着使用180热级就可以？
3.18488打绕组对地是工频，是否只是检测一下绕组有无损伤，与是不是逆变器变频驱动无关。
4.18488国标中打的匝间，能否体现逆变器驱动时的匝间情况？

yangchaohjp

标准只是标准，行业最低的一个建议值，具体怎么用，还是要根据实际情况来选择的，需要考虑你整个系统中可能出线的极值来做试验，这样产品的可靠性才能保证

张老五

这问题提得很混乱，后两问不知道想问点啥？
先说说前两个
1、相同电压等级不同大小的电机，绝缘纸的厚度差异，主要是考虑加工对绝缘材料的损伤。一般电机大的话，绕组尺寸也大，下线用力 也大，需要留更大的加工裕度
2、相同大小不同电压等级的电机，绝缘纸要根据电压等级来选。同时考虑加工裕度，实际上，如果算一算就知道，理论上绝缘纸的耐电压能力是电压等级的7-10倍。不太严格地说，绝缘纸的耐压能力（不是厚度）大体上跟电压等级成正比
3、绝缘等级是个温度等级，跟耐压无关，要根据电机的发热和温升来选
4、漆包线也是一样

a465335487

张老五 发表于 2019-9-9 14:47
这问题提得很混乱，后两问不知道想问点啥？
先说说前两个
1、相同电压等级不同大小的电机，绝缘纸的厚度 ...

谢谢队长回复，确实有表述不清，对于您的回答十分感谢。
假定电机可160℃持续运行，选定H级绝缘
首先关于绝缘纸的问题：
          1.如果选用H级绝缘，直流母线电压等级为450VDC即线电压峰值为450VAC，假定按10倍来算，4.5kV即已经足够，NHN纸 0.13厚度的，印象中耐压也超过此值，我可否理解为，厚度的选择在耐压OK，同绝缘等级下，主要考虑工艺加工来进行选择，这样的选择是否有理论公式计算，还是一个经验值？
          2.在160℃持续运行下，漆包线是否与绝缘纸一样，可选择180℃热级的线？
          3.在满足耐电压要求的情况下，假定电机持续运行温度为X，请问X为多少度时，可局部选用(槽底，层间(双层绕组)，相间)F级绝缘纸？
          3.电动汽车电机18488的标准中，测试绕组对地绝缘电阻及耐压，应该只是为了检测绕组是否有损伤吧？
          4.电动汽车电机18488的标准中，匝间测试的峰值为1.7*UG(绕组对地耐压有效值)，这种打匝间耐压的方式，能否反映出电机正常运行时，由电机控制器IGBT极高开关频率所带来短时高频率、高电压峰值对漆包线匝间的冲击？还是只是检测匝间是否有短路、下错线等故障情况？

a465335487

yangchaohjp 发表于 2019-9-9 09:15
标准只是标准，行业最低的一个建议值，具体怎么用，还是要根据实际情况来选择的，需要考虑你整个系统中可能 ...

十分感谢您的回答，主要是想找寻一下依据及原因

张老五

a465335487 发表于 2019-9-9 22:13
谢谢队长回复，确实有表述不清，对于您的回答十分感谢。
假定电机可160℃持续运行，选定H级绝缘
首先关 ...

  1.如果选用H级绝缘，直流母线电压等级为450VDC即线电压峰值为450VAC，假定按10倍来算，4.5kV即已经足够，NHN纸 0.13厚度的，印象中耐压也超过此值，我可否理解为，厚度的选择在耐压OK，同绝缘等级下，主要考虑工艺加工来进行选择，这样的选择是否有理论公式计算，还是一个经验值？
          2.在160℃持续运行下，漆包线是否与绝缘纸一样，可选择180℃热级的线？
          3.在满足耐电压要求的情况下，假定电机持续运行温度为X，请问X为多少度时，可局部选用(槽底，层间(双层绕组)，相间)F级绝缘纸？
          3.电动汽车电机18488的标准中，测试绕组对地绝缘电阻及耐压，应该只是为了检测绕组是否有损伤吧？
          4.电动汽车电机18488的标准中，匝间测试的峰值为1.7*UG(绕组对地耐压有效值)，这种打匝间耐压的方式，能否反映出电机正常运行时，由电机控制器IGBT极高开关频率所带来短时高频率、高电压峰值对漆包线匝间的冲击？还是只是检测匝间是否有短路、下错线等故障情况？

感觉你还是有点概念不清，再次回答如下：
1、再强调一遍，温度等级跟耐压无关，没必要强调温度等级
2、0.13厚度的绝缘纸，耐压可以达到4KV或以上，但这个只是测试值，不是保证值。根据实际运用经验，建议选0.18或者0.2左右厚度的纸
3、线的温度等级应该跟纸保持一致，或者高于纸。不过既然已经是180度的线了，用在160度的电机上没问题
4、不存在啥局部问题，整台电机的绝缘体系，应保持相同的温度等级。如果一定要区分，那么应该是线高于纸和漆，个别地方比如引出线部位的绝缘，在确定温度的前提下，可以适当降低要求
5、对地绝缘电阻和耐压，你还想检测点啥？
6、试验永远只是一种模拟而不是一种真实

a465335487

张老五 发表于 2019-9-10 09:47
1.如果选用H级绝缘，直流母线电压等级为450VDC即线电压峰值为450VAC，假定按10倍来算，4.5kV即已经足够 ...

谢谢队长，十分感谢您的回复

薛飞

你的第一次提出的问题我还能看懂些，再往后你们探讨的问题理论性太强了，搞不懂。我是负责电机工艺的，没有直接参与过电机设计，但是对设计中需要规避的项点和设计总体流程比较了解。你的问题我在实际生产中经常见到，能提出参考性见。
1、绝缘厚度设计和绝缘等级选取的依据是这样的，首先不管你是设计新产品还是在原来产品上改，最开始都要参考设计资料，然后经过电磁计算没问题，开始进行生产，在生产过程中工艺员会对你的设计值进行改进，如果问题较大，在试嵌线时候会及时找设计员进行沟通，如果问题不大，工艺员完全可以根据经验自行调整，最后在产品试制总结中跟设计进行沟通，经验丰富的工艺员跳过设计员设计图纸指导车间干活是经常的事情。除非你设计的问题太恶劣，一般情况都不会影响正常生产。设计员在设计绝缘厚度和绝缘等级的时候，大多数情况都会参考老产品，因为产品设计和工艺已经固化了，如果改了，首先和设计经验丰富的人交流有没有什么大的出入，然后和现场工艺人员交流，满不满足工艺能力，这些是前提，着重点是在样机线圈试嵌前要去现场了解，自己给的公差跟实际现场是否出入很大，那些都是理论值，绕线机，包绝缘机好多情况都无法保证线圈尺寸的一致性，嵌线的时候下线手轻点、重点公差说没就没。你给的绝缘厚度设计通过只能是证明理论方面，现场工艺能够满足并固化下来才能说明给的合理。这点需要经常跟几个产品，知道本公司的设备能力和人员资质等，心中就有数了。绝缘等级一般是牵扯降本才考虑，不是特别成熟的产品，批量改风险太大，如果是已经非常成熟的产品，电机温升和绝缘方面极少出现异常电机绝缘可以全部由H级改F级。小批量生产的产品，把并头绝缘、中性环绝缘、极间连线这些次要绝缘改成F极就行了，就是那些比较好下线，不容易磨损的绝缘。线圈主绝缘不要随意改，即使你有充分的设计理论支撑也不要动。改绝缘厚度和绝缘等级不是一个量级，搞风电的非常忌讳改绝缘等级，风电商合同上都会要求电机绝缘等级要求，如果改了，这中间会有很多麻烦事。除非你的客户有这方面的臆想和认可，而且公司也下达了明确的政策，要进行电机性能大幅度提升、成本大幅度降低，这才能动电机绝缘，不然后期电机因为绝缘问题导致批量事故，损失太大了，谁都没法担责。

薛飞

2、漆包线选取问题，如果你是一个经验丰富的设计者，对电机电磁参数有明确的认知观，可以自行参考设计手册、国标、线圈供应商产品手册选型漆包线，但要留有一定余量，不管是绝缘厚度还有热级。不然就老老实实的用这个等级电机对应的原来漆包线等级，只可保持或加大原来漆包线参数要求，但不能毫无条件的加大漆包线参数的富余量，成本太高，你的审核者不会你允许这么设计。没有头绪的话问问同领域负责过你这个产品的同事或同行，简单交流再看看线圈供应商得选型手册就能心里有数。像电机设计手册什么的，那都是笼统的，只是一个大框，到了供应商那具体的参数又得按企标走了。

薛飞

3、4 过程耐压试验很简单，一个对地耐压，一个匝间耐压。线圈下线过程中，线圈绝缘破了，碰到铁心，这就是对地耐压对地。而线圈匝和匝之间绝缘破了接触上，就是匝间耐压对地。不管哪种耐压没过，都是大问题，外部损伤需要重新在线圈外部包扎绝缘，内部的话就得小心排查了，不然重新拆线、下线会增加二次故障点。这两种检测完全能排查绝大部分的绕组故障，简单而直接，如果绕组在发生上述故障外观上没有任何明显的变化，那就得只能一个一个匝测，一个一个槽看，先从相分，再从每相每槽着手。至于其他检测绕组绝缘隐性损伤的手段，还有测介损和局放，这些都是将电机绝缘性能以一种更线性关系的方式呈现出来，需要强大的理论支撑才行，不然也只能是分析参数、曲线判断而已，理不出什么深层逻辑关系。你说的线圈匝间冲击应该用局放测。

yiersan

耐压的选择：一般电机都是漏电流要求的，理论耐压充足的绝缘纸、铜线等绝缘材料都会造成不同程度的损伤。
耐温的选择：绝缘材料存在长期工作老化的情况，如果温度余量太少，老化寿命就会不足。
个人觉的绝缘材料更依赖工程经验。

xmdj999

说一千道一万     

取啥名字呢？

学习到了，以前是不明所以，现在是一知半解

李小林

薛飞 发表于 2019-10-25 17:25
3、4 过程耐压试验很简单，一个对地耐压，一个匝间耐压。线圈下线过程中，线圈绝缘破了，碰到铁心，这就是 ...

厉害厉害，一看就是个老工艺员了，心得体会都写出来了，题主的问题太理论化了，在我们厂是属于没有工程经验的设计员工，要重点关注的