CN108682488A - 六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线 - Google Patents

六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，属于机电技术领域，包括导体，所述导体表面由内至外依次涂敷有聚酯亚胺漆绝缘层、聚酰胺酰亚胺漆绝缘层、自润滑漆绝缘层。本发明解决了现有高能效比压缩机用绕组线圈半径小导致容易产生破皮漏电等绝缘不良的问题，本发明制作的电磁线皮膜附着性和耐磨性增强，降低漏电可能，绝缘性能好。

Description

六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线
技术领域
本发明涉及机电技术领域，更具体的说，它涉及一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线。
背景技术
压缩机是将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械，是制冷系统的心脏。它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩、冷凝、膨胀、蒸发的制冷循环。压缩机中关键的部件是构成绕组线圈的电磁线。
授权公告号为CN202102772U的中国实用新型专利公开了一种压缩机电机用漆包线，包括导线，导线表面从内到外涂敷有三层绝缘层，第一绝缘层为酰胺酰亚胺绝缘漆，第二绝缘层为聚酰胺酰亚胺绝缘漆，第三绝缘层为自润滑漆。该实用新型具有较好的耐油耐冷媒性。
授权公告号为CN201765862U的中国实用新型专利公开了一种变频压缩机用漆包线，包括导体，导体表面依次涂敷有耐电晕漆、聚酰胺酰亚胺绝缘漆和自润滑漆。该实用新型具有较好的耐电晕性。
上述两种漆包线在应用到高能效比压缩机实际使用过程中存在以下不足：由于绕组线圈卷绕半径小，且对电磁线的拉伸率非常大，导致电磁线容易产生破皮、漏电等绝缘不良现象。
发明内容
本发明的目的在于提供一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，附着性和耐磨性增强，降低漏电可能，绝缘性能好。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，包括导体，所述导体表面由内至外依次涂敷有聚酯亚胺漆绝缘层、聚酰胺酰亚胺漆绝缘层、自润滑漆绝缘层。
通过采用上述技术方案，聚酯亚胺漆绝缘层具有优良的耐磨性、耐高温性、耐冷冻剂以及良好的有韧性，增强漆膜的包覆能力。聚酰胺酰亚胺漆绝缘层相比聚酯亚胺漆绝缘层多了耐化学溶剂性，使得电磁线在压缩机的冷媒剂中稳定存在，提高使用寿命。自润滑漆绝缘层具有优质的耐磨性和润滑性，使得漆膜在高速绕线以后，受损程度减少，降低电磁线漏电的可能。
优选的，所述导体表面与聚酯亚胺漆绝缘层之间涂敷有打底漆绝缘层。
通过采用上述技术方案，打底漆绝缘层与导体的附着性高，使得导体上的漆膜在较大的拉伸条件仍具有很强的附着性，减少漏电可能。
优选的，所述打底漆绝缘层的厚度为0.005mm-0.010mm，聚酯亚胺漆绝缘层的厚度为0.021mm-0.039mm，聚酰胺酰亚胺漆绝缘层的厚度为0.021mm-0.039mm，所述自润滑漆绝缘层的厚度≤0.005mm。
通过采用上述技术方案，导体表面的漆膜厚度适宜，漆膜各层粘接性好，不会分离。
优选的，所述导体为铜线。
通过采用上述技术方案，铜具有优良的导电性，提高电磁线的导电能力。相同横截面积下铜的电阻较小，产生的热量减少。
本发明的另一个目的在于提供一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线的生产工艺，制作出的电磁线皮膜附着性和耐磨性增强，降低漏电可能，绝缘性能好。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线的生产工艺，包括以下步骤：
S1：拉拔：首先将φ8.0mm的铜杆经大拉丝设备形成φ2.0mm的半成品裸铜丝，再在小拉丝设备上形成所需尺寸的裸铜线；
S2：退火：经拉拔出来的裸铜线经过两次退火，第一次退火温度为520℃±10℃，第二次退火温度为500℃±10℃；
S3：涂漆和烘焙：经过退火后的裸铜线，先涂上1-2道打底漆并逐道烘烤固化形成打底漆绝缘层；然后再涂上6-10道聚酯亚胺(PEI)漆，逐道烘烤固化后形成聚酯亚胺漆绝缘层；再涂上5-7道聚酰胺酰亚胺(PAI)漆，逐道烘烤固化后形成聚酰胺酰亚胺漆绝缘层；在涂漆时铜线涂漆使用在水平方向和竖直方向自由移动的内孔模具，涂敷的漆膜和铜芯的同心度为1.00-1.20；
S4：成品润滑：在得到的漆包线表面涂上2-3道自润滑漆，逐道烘烤固化后形成自润滑漆绝缘层，最终形成具有四层绝缘层结构的电磁线。
通过采用上述技术方案，制得的电磁线具有较高的耐磨性、耐高温性、耐冷冻剂以及良好的有韧性和化学溶剂性，电磁线在使用过程中性能稳定，减少漏电可能。
优选的，S2步骤中退火在抽真空后充入保护气体下进行，气体压力≤0.3MPa。
通过采用上述技术方案，保护气体防止裸铜线在加热过程中表面被氧化，提高裸铜线与打底漆之间的附着能力。
优选的，抽真空过程中退火加热温度＜190℃直至真空度达到-0.09MPa。
通过采用上述技术方案，由于铜在200℃以上加热时表面与空气接触会发生氧化反应，产生的氧化铜为疏松结构。因此尽可能在抽真空环境下进行退火。由于完全抽真空难度大，增加成本，只需要接近真空状态即可。
优选的，在S3和S4步骤中烘烤温度为195℃-210℃。
通过采用上述技术方案，裸铜线在传输过程中涂敷的漆膜可以快速固化，避免绝缘漆在重力作用下流动，提高漆膜同心度。
本发明的另一个目的在于提供一种压缩机，内部电线绝缘性好，工作稳定。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种压缩机，包括上述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线。
通过采用上述技术方案，压缩机发生电机电磁线漏电现象的几率小，使用寿命长。
本发明的另一个目的在于提供一种制冷设备，压缩机不易出现电线绝缘漏电现象，使用寿命长。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种制冷设备，包括上述的压缩机。
通过采用上述技术方案，制冷设备的压缩机工作性能稳定，延长持续工作时间，减少维护成本。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.电磁线上的漆膜具有更好的附着性，能够在较大的拉伸条件仍具有很强的附着性、减少漏电可能；漆膜具有更好的延展性，能够提高漆膜的柔韧性，增强包覆能力；漆膜具有更好的耐磨性，能够在高速绕线以后，漆膜受损程度减少；漆膜具有更好的耐冷冻剂性和耐化学溶剂性，符合压缩机的使用要求。
2.生产工艺使得漆膜与裸铜线之间附着性和同心性大大增加，提高电磁线的质量；
3.电磁线运用的设备工作性能可靠稳定，提高产品质量。
附图说明
图1为实施例一中显示电磁线结构的截面示意图。
图中：1、导体；2、打底漆绝缘层；3、聚酯亚胺漆绝缘层；4、聚酰胺酰亚胺漆绝缘层；5、自润滑漆绝缘层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，如图1所示，包括铜制的导体1，在导体1的外表面形成一层打底漆绝缘层2，在打底漆绝缘层2的外表面固定有一层聚酯亚胺漆绝缘层3，在聚酯亚胺漆绝缘层3的外表面涂敷固定一层聚酰胺酰亚胺漆绝缘层4，在聚酰胺酰亚胺漆绝缘层4的外表面固定一层自润滑漆绝缘层5。
铜为含氧量低于5ppm的低氧铜，导体1的直径可以为0.3mm-1.5mm，这是因为在电机加工过程中，直径大于2mm的导线制造性差，具体体现在导线线伤率会增加；而线径过细的导线通常不能在空调压缩机上使用。
打底漆绝缘层2的材质可以是聚酰胺树脂基粘结剂，如ElANTAS牌N35A型底漆粘结剂，打底漆绝缘层2的厚度为0.005mm-0.010mm。聚酯亚胺漆绝缘层的厚度为0.015mm-0.021mm，聚酰胺酰亚胺漆绝缘层4的厚度为0.015mm-0.021mm。
自润滑漆绝缘层5的厚度≤0.005mm，自润滑漆包括A组分和B组分，其中A组分为聚酰胺酸溶液，占漆液总质量的95wt％～98wt％；B组分为质量比1：3-5的氧化聚乙烯和缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷的共聚物，占漆液总质量的2wt％～5wt％。室温下，将组分A和组分B混合均匀，即得自润滑漆。导体1外表面的漆膜与导体1的同心度为1.0-1.2。
打底漆绝缘层2与导体1的附着性高，使得导体1上的漆膜在较大的拉伸条件仍具有很强的附着性，减少漏电可能。聚酯亚胺漆绝缘层3具有优良的耐磨性、耐高温性、耐冷冻剂以及良好的有韧性，增强漆膜的包覆能力。聚酰胺酰亚胺漆绝缘层4相比聚酯亚胺漆绝缘层3多了耐化学溶剂性，使得电磁线在压缩机的冷媒剂中稳定存在，提高使用寿命。自润滑漆绝缘层5具有优质的耐磨性和润滑性，使得漆膜在高速绕线以后，受损程度减少，降低电磁线漏电的可能。
该种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线的生产工艺如下：
(1)拉拔：首先将φ8.0mm的铜杆经大拉丝设备形成φ2.0mm的半成品裸铜丝，再在小拉丝设备上形成所需尺寸的裸铜线。
(2)退火：经拉拔出来的裸铜线经过两次退火，第一次退火温度为520℃±10℃，第二次退火温度为500℃±10℃；在第一次退火温度升高到200℃之前对炉内抽真空直到真空度达到-0.09MPa，然后根据需要充入保护气体，保护气体可以用CO2，保护气体压力不应超过0.3MPa。
(3)涂漆和烘焙：经过退火后的裸铜线，先涂上1-2道配制的打底漆并逐道烘烤固化形成打底漆绝缘层2；然后再涂上6-10道聚酯亚胺(PEI)漆，逐道烘烤固化后形成聚酯亚胺漆绝缘层3；再涂上5-7道聚酰胺酰亚胺(PAI)漆，逐道烘烤固化后形成聚酰胺酰亚胺漆绝缘层4；在涂漆时铜线涂漆使用在水平方向和竖直方向自由移动的内孔模具，涂敷的漆膜和铜芯的同心度为1.00-1.20。
(4)成品润滑：在得到的漆包线表面涂上2-3道自润滑漆，逐道烘烤固化后形成自润滑漆绝缘层5，最终形成具有四层绝缘层结构的电磁线。
经本发明的生产工艺制作的电磁线从以下主要性能指标明显得到改善。
(1)柔软度
针穿式绕线好比织布机，一穿线梭牵引着电磁线在马达的内槽中来回穿梭，电磁线弯曲部位曲率很大，如果电磁线的柔软度不够，弯曲后的电磁线很难伸直，这样绕制成的线圈就会出现不平整现象，给整形带来困难，且在整形易出现电磁线绝缘层受伤。通过电磁线制造过程中烘焙工艺和拉丝工艺的调整，提高电磁线的柔软度，主要体现电磁线的伸长率、低应力和回弹角等机械性能指标上。以规格Φ0.80mm型号Q(ZY/XY)-2/200电磁线为例，调整前后伸长率、低应力和回弹角测试数据对比如下：
表1电磁线与普通线伸长率、低应力和回弹角测试数据对比
标准值 电磁线 普通线
伸长率 ≥28％ 41％ 33％
回弹角 ≤45 40 43
低应力 0.100％ 0.181％ 0.112％
注：普通线为一般压缩机用电磁线
(2)表面润滑性
因针穿式绕线速度很快，且绕线张力大，在规定的张力作用下，如果电磁线的润滑效果不好，一是在绕线过程阻力大，与相对电磁线较硬的部件接触时，容易发生漆膜划伤的现象；另外，电磁线还会因阻力大出现更大的拉伸，漆膜的机械、电绝缘等项性能随之下。改进的电磁线进行静摩擦系数检测，静摩擦数大大地降低，大大改善了电磁线的表面光滑性，降低了在绕线过程电磁所受的阻力，有效减少漆膜划伤现象的发生，同时润滑效果好的电磁线，线与线之间容易相对滑移，有利于提高压缩机马达高满槽率的要求，充分发挥压缩机马达的效率。
表2电磁线与普通线静摩擦系数测试数据对比
标准值 电磁线 普通线
静摩擦系数 ＜0.08 0.04-0.045 0.06-0.10
(3)耐磨损性
压缩机马达用电磁线因其特殊绕制工艺，在线圈缠绕加工和成型工序中要求电磁线具有很强的抗磨损性，也就是说漆膜的硬度要高，只有具有高硬度绝缘皮膜的电磁线才能在高速高张力绕线的过程中避免或减少绝缘层受到损伤。耐磨损性，在性能指标上体现为单向刮漆性和往复式刮漆性要求高。
表3电磁线与普通线单向耐刮和往复式耐刮测试数据对比
标准值 电磁线 普通线
单向耐刮 1180/1010 1883/1765 1576/1498
往复式耐刮 80/40 433/388 124/98
(4)其他性能
热冲击：将电线放在200℃环境下维持1小时，观察漆膜是否开裂；
盐水针孔数：将6米长的电线放在125℃盐水中并通电10分钟，电压为12V，观察漆膜针孔数量；
室温击穿电压：将电线进行击穿电压实验，读取击穿电压值。
表4电磁线与普通线其他性能测试数据对比
电磁线 普通线
热冲击 无裂痕 无裂痕
盐水针孔数 0 2
室温击穿电压 12.43V 10.79V
实施例三：一种压缩机，包括六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线。压缩机发生电机电磁线漏电现象的几率小，使用寿命长，尤其适合用于制冷设备。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，包括导体(1)，其特征在于：所述导体(1)表面由内至外依次涂敷有聚酯亚胺漆绝缘层(3)、聚酰胺酰亚胺漆绝缘层(4)、自润滑漆绝缘层(5)。
2.根据权利要求1所述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，其特征在于：所述导体(1)表面与聚酯亚胺漆绝缘层(3)之间涂敷有打底漆绝缘层(2)。
3.根据权利要求2所述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，其特征在于：所述打底漆绝缘层(2)的厚度为0.005mm-0.010mm，聚酯亚胺漆绝缘层(3)的厚度为0.021mm-0.039mm，聚酰胺酰亚胺漆绝缘层(4)的厚度为0.021mm-0.039mm，所述自润滑漆绝缘层(5)的厚度≤0.005mm。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线，其特征在于：所述导体(1)为铜线。
5.一种六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：拉拔：首先将φ8.0mm的铜杆经大拉丝设备形成φ2.0mm的半成品裸铜丝，再在小拉丝设备上形成所需尺寸的裸铜线；
S2：退火：经拉拔出来的裸铜线经过两次退火，第一次退火温度为520℃±10℃，第二次退火温度为500℃±10℃；
S3：涂漆和烘焙：经过退火后的裸铜线，先涂上1-2道打底漆并逐道烘烤固化形成打底漆绝缘层(2)；然后再涂上6-10道聚酯亚胺（PEI）漆，逐道烘烤固化后形成聚酯亚胺漆绝缘层(3)；再涂上5-7道聚酰胺酰亚胺（PAI）漆，逐道烘烤固化后形成聚酰胺酰亚胺漆绝缘层(4)；在涂漆时铜线涂漆使用在水平方向和竖直方向自由移动的内孔模具，涂敷的漆膜和铜芯的同心度为1.00-1.20；
S4：成品润滑：在得到的漆包线表面涂上2-3道自润滑漆，逐道烘烤固化后形成自润滑漆绝缘层(5)，最终形成具有四层绝缘层结构的电磁线。
6.根据权利要求5所述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线的生产工艺，其特征在于：S2步骤中退火在抽真空后充入保护气体下进行，气体压力≤0.3MPa。
7.根据权利要求6所述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线的生产工艺，其特征在于：抽真空过程中退火加热温度＜190℃直至真空度达到-0.09MPa。
8.根据权利要求5所述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线的生产工艺，其特征在于：在S3和S4步骤中烘烤温度为195℃-210℃。
9.一种压缩机，其特征在于：包括权利要求1-4任意一项所述的六级能效压缩机九槽定子用高密着零针孔电磁线。
10.一种制冷设备，其特征在于：包括权利要求9所述的压缩机。
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