电动机的绝缘材料

电动机的发热是电动机在进行机电能量转换的过程中，存在电机内部产生损耗，包括铜损耗、铁损耗及机械损耗等。铜损耗随负载的变化而变化，称之为可变损耗；其他损耗与负载无关，称之为恒定损耗。这些损耗最终将转变为热量使电动机的温度升高。在旋转电机中，绕组和铁心是产生损耗和发出热量的主要部件，而耐热最差的是与这些部件相接触的绝缘材料。温升越高则电机本身的温度越高，加速了电机绝缘材料的老化，降低电动机的使用寿命。电机的环境温度是随季节和使用地点而变化的，为了统一，国家标准规定：40℃作为周围环境温度的参考值，温升就是对40℃的温度的升高值。例如，当电机本身的温度为105℃时，其温升为65℃。电机的使用寿命t与电机本身温度θ的关系是：

式中，t是电动机的使用寿命即电动机的绝缘材料的使用寿命；λ与α是绝缘材料系数。

可以看出，采用不同的绝缘材料时，电机的寿命与绝缘材料的耐热性能等级有关，还与本身的温度高低有关。例如，对A级绝缘的电机，当温度θ＝95℃，能可靠地工作16～17年，以后每增加8℃，其寿命约缩短一半，即在θ＝103℃时，能可靠地工作8年多一点。可见，电机的发热问题直接关系到电机的使用寿命和运行的可靠性。为此，对电机所用的各种绝缘材料，都规定最高容许工作温度。对于已制成的电机，这一温度间接地确定了电机的额定功率。我国电机常用的绝缘材料耐热等级如表11.1.1所示。

表11.1.1　各种绝缘材料的最高允许工作温度及温升

A级绝缘材料：包括经过绝缘浸渍处理的棉纱、丝、纸等；普通漆包线的绝缘漆。

E级绝缘材料：包括有机合成材料所组成的绝缘制品，如环氧树脂、聚乙烯、三醋酸纤维薄膜等；高强度漆包线的绝缘漆。

B级绝缘材料：以有机胶做黏合剂的云母、石棉、玻璃丝制品，如云母纸、石棉板等。矿物填料塑料。

F级绝缘材料：以合成胶做黏合剂的云母、玻璃丝制品以及石棉制品。

H级绝缘材料：以硅有机漆做黏合剂的云母、玻璃丝、石棉制品及硅弹性体等材料。无机填料塑料。