1.3.1 电磁线的品种和规格型号
1.3.1.1 电磁线的类别和品种
电机常用的电磁线分漆包线和绕包线两大类。
1. 漆包线
漆包线是以绝缘漆作为绝缘层的电磁线,截面有圆形和矩形两种,前者较多见。圆形截面的漆包线是小型低压电机常用的绕组用线。在出厂时,将电磁线绕在一个线轴上,线轴有大小之分,批量生产时,用大轴线相对经济一些。漆包电磁线成品如图1-8a所示。
我国还按漆包线的用途对其品种进行分类,一般分成3种,即:
1)普通漆包线,是指热分级在130(B)级及以下的漆包线,例如聚氨酯漆包线(代号QA)、聚酯漆包线(代号QZ)等。
2)耐热漆包线,是指热分级在155(F)级及以上的漆包线,例如聚酯亚胺漆包线(代号QZY)、聚酰亚胺酰漆包线(代号QY)、聚酰胺酰亚胺漆包线(代号QXY)等。
3)特种漆包线,是指具有某种质量特性要求的漆包线,是用于特定场合的绕组线,如自粘漆包线和变频电机用抗电晕漆包线。
① 变频电机用抗电晕漆包线。该漆包线简称为变频电磁线。变频电磁线用于制作变频调速专用电机的绕组,为了和常用的普通漆包线相区别,常使用橘黄色涂漆(普通漆包线较常使用紫铜色涂漆)。和普通电磁线相比,变频电磁线具有较高的耐冲击电压能力,可在很大程度上适应变频器输出的高频脉冲冲击,可以减少匝间击穿的概率。但其漆膜厚度较厚(和普通漆包线相比,增加了一层抗高频脉冲电压的绝缘层)、价格比普通电磁线略高。下面简单介绍一下变频电磁线的产生过程。
交流电机变频调速技术是最近几十年发展起来的,现已成熟并得到越来越广泛的应用。20世纪90年代初,变频调速电机绝缘过早损坏(许多电机寿命只有1~2年,甚至更短)的现象,引起了美国和欧洲一些国家专业研究人员的重视,并开展了对其所用电磁线的研究。研究结果认为,绝缘系统的损坏是由线圈局部放电、局部介电加热和空间电荷的形成等因素造成的。
如何使漆包线能够耐电晕呢?美国Phelps Dodge公司于1995年首次推出了中间加屏蔽层的聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺三涂层漆包线,屏蔽层是掺有钛、硅、锑、铬等固态金属氧化物的有机涂层。这种带屏蔽层的复合漆包线具有抗电晕的作用。1998年,德国Herberts公司推出了能改善局部放电性能的耐高温漆包线漆,这种漆可以直接涂于导体表面而不影响其他性能。1999年,美国P.D.George公司利用纳米技术对金属氧化物进行细化处理,使其附着性能大为改善,并应用于复合漆包线的面层。这些抗电晕漆包线的推广应用,大大提高了变频调速电机的使用寿命。后来经过多次改进,性能越来越完美,价格逐渐降低,现已得到广泛应用。
② 自粘漆包线。自粘漆包线属于复合涂层漆包线,目前大致分为两种:自粘聚酯漆包线和自粘聚氨酯漆包线。用自粘漆包线绕制的线圈不仅可用烘焙的方法在短时间内自行粘合成型固化,省去了浸绝缘漆的过程和所用材料,而且在焊接头时不必预先除去漆膜,可直接搪锡、焊接(称为具有“直焊性”)。因此,大大简化了工艺,提高了生产效率。目前主要用于微型电机。
2. 绕包线
以纤维材料或薄膜材料作为绝缘层的电磁线,截面一般为矩形,如图1-8b所示。绕包线用于制作中大型低压和高压电机的成型绕组。
图1-8 电机常用电磁线成品
1.3.1.2 漆包线的代号
漆包线的代号由字母和数字组成,国产漆包线代号中的字母,绝大部分是相应中文汉语拼音的字头,例如“Q”代表“漆包线”。
漆包圆铜线的代号
漆包圆铜线的代号由以下5部分组成:
1)系列代号——用符号Q表示漆包线,这里所用的漆为油性漆。
2)导线材料代号——用T表示铜(省略,不给出);用L表示铝;用CCA表示铜包铝(此代号不是汉语拼音字母组成的,是英语copper clad aluminium的缩写,其中,copper为“铜”;clad为“覆盖”或“在一种金属外覆以另一种金属”;aluminium为“铝”)。
3)绝缘材料(漆)代号——用Z表示聚酯类漆;用A表示聚氨酯类漆;用Y表示聚酯亚胺类漆,其他详见表1-2。
4)漆膜厚度代号——用数字1代表1级漆膜(薄漆膜);用数字2代表2级漆膜(厚漆膜)。
5)耐热分级代号——用…/×××表示绝缘漆的耐热分级,其中“…”是前面的第4)项内容,“×××”为对应的热分级温度指数,例如“155”为耐热温度为155℃(即F级)。
举例说明如下:
QZY-2/155为聚酯亚胺类漆、2级漆膜(厚漆膜)、耐热温度为155℃(即F级)的铜导体漆包线。
QZL-2/130为聚酯类漆、2级漆膜(厚漆膜)、耐热温度为130℃(即B级)的铝导体漆包线。
表1-2 电磁线型号的含义
注:当型号字母后加“-1”时,表示薄漆层;加“-2”时,表示厚漆层;加“-3”时,表示特厚漆层。例如:QZL-1为薄漆层聚酯漆包铝线。
常用电磁线的规格见附录1和附录2。