CN208521675U - 一种提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，从内到外依次包括如下五层结构：铜圆线层、普通聚酯亚胺漆层、变频聚酯亚胺漆层、变频聚酰胺酰亚胺漆层、普通聚酰胺酰亚胺漆层。本实用新型通过涂漆工艺设计，多种涂漆层综合应用，烘炉工艺参数调节，以低成本、易实施的工艺方式，大幅度提高变频漆包线耐高频脉冲特性寿命，满足大功率电机的使用要求。

Description

一种提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线

技术领域

本实用新型涉及一种漆包线，尤其涉及一种提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线。

背景技术

变频电机在高频电压冲击下，漆包线的绝缘层易发生局部放电的电晕现象，匝间击穿，缩短电机使用寿命。电机的主要绝缘结构为漆包线，提高变频电机的主要绝缘结构——漆包线的耐高频脉冲特性寿命，成为变频高效电机的技术瓶颈。

目前生产变频聚酰胺酰亚胺复合聚酯亚胺漆包线的工艺方式有三种方式：1、采用变频聚酯亚胺漆为底，面层复合普通型聚酰胺酰亚胺漆，该工艺为典型两复合工艺，所生产产品的性能基本能够满足国家标准《变频调速专用三项异步电动机绝缘规范》GB/T 21707-2008中“脉冲上升时间100ns，电磁线寿命应大于12 小时”的测试要求。2、采用普通聚酯亚胺漆为底，中间层采用变频聚酰胺酰亚胺漆，面层涂普通型聚酰胺酰亚胺漆，该工艺为典型三复合工艺，所生产的产品的性能无法满足国家标准《变频调速专用三项异步电动机绝缘规范》GB/T 21707-2008中“脉冲上升时间100ns，电磁线寿命大于12小时”的要求，实际数据可能只有3～8小时。3、采用变频聚酯亚胺为底，中间层采用变频聚酰胺酰亚胺漆，面层涂普通型聚酰胺酰亚胺漆。该工艺是较为新型的三复合工艺，所生产的产品的性能能够高于国家标准《变频调速专用三项异步电动机绝缘规范》 GB/T 21707-2008中“脉冲上升时间100ns；电磁线寿命应大于12小时”的要求，实际数据基本能够保证15～20小时。以上三种生产方式都存在耐高频脉冲特性寿命不长或仅达到标准的基本要求，不能满足长寿命、频繁启停的变频高效电机的需求。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种低成本、易实施的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，从内到外依次包括如下五层结构：铜圆线层、普通聚酯亚胺漆层、变频聚酯亚胺漆层、变频聚酰胺酰亚胺漆层、普通聚酰胺酰亚胺漆层。

为了进一步优化上述技术方案，本实用新型所采取的技术措施为：

优选的，耐热聚酯漆层替换所述普通聚酯亚胺漆层。

更优选的，各漆层的厚度比例为：普通聚酯亚胺漆层或耐热聚酯漆层的漆层厚度为5％～15％，变频聚酯亚胺漆层的漆层厚度为55％～60％，变频聚酰胺酰亚胺漆层的漆层厚度为20％～23％，普通聚酰胺酰亚胺漆层的漆层厚度为 5％～10％。变频聚酯亚胺漆层和变频聚酰胺酰亚胺漆层的漆层厚度之和占总漆层厚度的75％～83％。

更优选的，所述普通聚酯亚胺漆层或耐热聚酯漆层设置为2道涂漆层。

更优选的，所述变频聚酯亚胺漆层设置为15道涂漆层。

更优选的，所述变频聚酰胺酰亚胺漆层设置为5道涂漆层。

更优选的，所述普通聚酰胺酰亚胺漆层设置为2道涂漆层。

更优选的，所述铜圆线层的原料为光亮低氧铜杆。

更优选的，铜圆线层的直径为φ0.30mm～φ2.00mm。

本实用新型根据工艺配模道次分配，将4种不同的涂漆层按工艺要求的比例涂覆在漆包线/导体上，与铜导体接触的绝缘层从内到外依次为第一种涂漆层为普通聚酯亚胺漆或耐热聚酯漆，第二种涂漆层为变频聚酯亚胺漆，第三种涂漆层为变频聚酰胺酰亚胺漆，第四种涂漆层为普通聚酰胺酰亚胺漆。各涂层厚度比例为：第一种漆的漆膜厚度5％～15％，第二种漆的漆膜厚度55％～60％，第三种的漆膜厚度20％～23％，第四种漆的漆膜厚度5％～10％。第二种漆和第三种漆的漆膜厚度之和占总漆膜厚度的75％～83％。变频漆是指将纳米级颗粒通过獒合反应的形式融入到油漆当中，以获得最佳优良的耐高频脉冲性能。所述变频聚酯亚胺漆和变频聚酰胺酰亚胺漆均为变频漆。所述纳米颗粒可以为金属氧化物或无机非金属氧化物。

调整烘炉工艺参数，主要调节烘炉的循环风机转数，烘炉蒸发区温度，烘炉固化区温度和生产速度。根据生产设备不同，工艺有所差异，具体以设备规范的参数设备设计的DV值生产，生产过程控制漆包线表面无粒子即可。

根据涂漆层的固体含量，将分别采用45％～50％固体含量的普通聚酯亚胺漆或耐热聚酯漆，涂2道；34％～40％固体含量的变频聚酯亚胺漆，涂15道；35％～ 40％固体含量的变频聚酰胺酰亚胺漆，涂5道；35％～40％固体含量的普通聚酰胺酰亚胺漆，涂2道。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型通过涂漆工艺设计，多种涂漆层综合应用，烘炉工艺参数调节，以低成本、易实施的工艺方式，大幅度提高变频漆包线耐高频脉冲特性寿命，满足大功率电机的使用要求。

本实用新型以连铸连轧法生产的光亮低氧铜杆为原料，生产的导体直径为φ0.30mm～φ2.00mm的变频漆包线，其耐高频脉冲特性的测定寿命时间大于 150小时以上。

附图说明

图1为本实用新型的一种优选实施例的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的一种优选实施例的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线的立体结构示意图；

其中的附图标记为：

1铜圆线层；2普通聚酯亚胺漆层；3变频聚酯亚胺漆层；4变频聚酰胺酰亚胺漆层；5普通聚酰胺酰亚胺漆层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

图1为本实用新型的一种优选实施例的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线的剖面结构示意图；图2为本实用新型的一种优选实施例的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线的立体结构示意图。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本实用新型提供了一种提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，从内到外依次包括如下五层结构：铜圆线层1、普通聚酯亚胺漆层2、变频聚酯亚胺漆层 3、变频聚酰胺酰亚胺漆层4、普通聚酰胺酰亚胺漆层5。

进一步的，在一种较佳的实施例中，耐热聚酯漆层替换所述普通聚酯亚胺漆层2。

再进一步的，在一种较佳的实施例中，各漆层的厚度比例为：普通聚酯亚胺漆层2或耐热聚酯漆层的漆层厚度为5％～15％，变频聚酯亚胺漆层3的漆层厚度为55％～60％，变频聚酰胺酰亚胺漆层4的漆层厚度为20％～23％，普通聚酰胺酰亚胺漆层5的漆层厚度为5％～10％。变频聚酯亚胺漆层3和变频聚酰胺酰亚胺漆层4的漆层厚度之和占总漆层厚度的75％～83％。

再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述普通聚酯亚胺漆层2或耐热聚酯漆层设置为2道涂漆层。

再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述变频聚酯亚胺漆层3设置为15 道涂漆层。

再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述变频聚酰胺酰亚胺漆层4设置为5道涂漆层。

再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述普通聚酰胺酰亚胺漆层5设置为2道涂漆层。

再进一步的，在一种较佳的实施例中，所述铜圆线层1的原料为光亮低氧铜杆。

再进一步的，在一种较佳的实施例中，铜圆线层1的直径为φ0.30mm～φ 2.00mm。

现以φ1.60mm低氧铜杆生产导体直径为0.80mm的变频漆包线为例。

实施例1，生产铜导体直径为0.80mm，漆膜厚度为国标2级漆膜厚度的变频漆包线，其耐高频脉冲特性的测定寿命时间大于150小时以上。

步骤1)：将TRφ1.60mm软态铜杆在拉包机的拉丝机上多次拉伸，拉制到标称直径为0.80mm的铜线，以制成所述铜圆线层1；

步骤2)：涂漆层的工艺设计：根据涂漆层的固体含量，分别采用50％固体含量的A涂漆层(普通聚酯亚胺漆层2)涂2道；40％固体含量的B涂漆层(变频聚酯亚胺漆层3)涂15道；36％固体含量的C涂漆层(变频聚酰胺酰亚胺漆层4)涂5道；35％固体含量的D涂漆层(普通聚酰胺酰亚胺漆层5)涂2道。

步骤3)：计算涂漆配模工艺如下：

A涂漆层配模：0.830，0.835，涂漆厚度0.010mm，占总厚度的13％。

B涂漆层配模：0.840，0.840，0.845，0.845，0.850，0.850，0.855，0.855， 0.860，0.865，0.865，0.870，0.870，0.875，0.875，涂漆厚度0.048mm，占总厚度的59％。

C涂漆层配模：0.880，0.885，0.890，0.895，0.900，涂漆厚度0.016mm，占总厚度的19％。

D涂漆层配模：0.905，0.905，涂漆厚度0.007mm，占总厚度的9％。

B和C的漆膜厚度之和占总厚度的78％。根据测试数据统计，此两种漆膜厚度的占比需达到75％以上。

步骤4)：步骤1)的铜线在烘炉内根据步骤3)的涂漆配模工艺，将涂漆模具逐个从小到大穿线后拉出。产品漆包线外径实测0.882mm，导体实测0.800mm，漆膜厚度0.082mm。

步骤5)包漆烘炉工艺调节，本实施例采用DV值为160的高速连拉连包机生产，烘炉蒸发区温度350℃,烘炉固化区温度630℃；循环风机转速3600r/min, 生产速度200m/min。

所生产产品通过符合《变频调速专用三项异步电动机绝缘规范》(GB/T 21707-2008)要求的测试方法测试，产品耐高频脉冲特性的测定寿命时间大于 150小时以上。

对比例11，生产铜导体直径为0.80mm，漆膜厚度为国标2级漆膜厚度的变频漆包线，其耐高频脉冲特性的测定寿命时间大于12～15小时以上。

步骤1)：将TRφ1.60mm软态铜杆在拉包机的拉丝机上多次拉伸，拉制到标称直径为0.80mm的铜线，以制成所述铜圆线层1；

步骤2)：涂漆层的工艺设计：根据涂漆层的固体含量，分别采用50％固体含量的A涂漆层(普通聚酯亚胺漆层2)涂4道；40％固体含量的B涂漆层(变频聚酯亚胺漆层3)涂13道，36％固体含量的C涂漆层(变频聚酰胺酰亚胺漆层4)涂5道，35％固体含量的D涂漆层(普通聚酰胺酰亚胺漆层5)涂2道。其中B和C为国内某知名品牌变频绝缘漆。

步骤3)：计算涂漆配模工艺如下：

A涂漆层配模：0.830，0.835，0.840，0.840，涂漆厚度0.020mm，占总厚度的24％。

B涂漆层配模：0.845，0.845，0.850，0.850，0.855，0.855，0.860，0.865， 0.865，0.870，0.870，0.875，0.875，涂漆厚度0.040mm，占总厚度的48％。

C涂漆层配模：0.880，0.885，0.890，0.895，0.900，涂漆厚度0.016mm，占总厚度的19％。

D涂漆层配模：0.905，0.905，涂漆厚度0.007mm，占总厚度的9％。

B和C的漆膜厚度之和占总厚度的67％。产品漆包线外径实测0.883mm，导体实测0.800mm，漆膜厚度0.083mm。

步骤4)：步骤1)的铜线在烘炉内根据步骤3)的涂漆配模工艺，将涂漆模具逐个从小到大穿线后拉出。

步骤5)包漆烘炉工艺调节，烘炉蒸发区温度350℃,烘炉固化区温度630℃；循环风机转速3600r/min,生产速度200m/min。

所生产产品通过符合《变频调速专用三项异步电动机绝缘规范》(GB/T 21707-2008)要求的测试方法测试，产品耐高频脉冲特性的测定寿命时间为12 至15小时之间。

对比例12，生产铜导体直径为0.80mm，漆膜厚度为国标2级漆膜厚度的变频漆包线，其耐高频脉冲特性的测定寿命时间为15～20小时。

步骤1)：将TRφ1.60mm软态铜杆在拉包机的拉丝机上多次拉伸，拉制到标称直径为0.80mm的铜线，以制成所述铜圆线层1；

步骤2)：涂漆层的工艺设计：根据涂漆层的固体含量，分别采用40％固体含量的B涂漆层(变频聚酯亚胺漆层3)涂17道，36％固体含量的C涂漆层(变频聚酰胺酰亚胺漆层4)涂5道，35％固体含量的D涂漆层(普通聚酰胺酰亚胺漆层5)涂2道。其中B和C为国内某知名品牌变频绝缘漆。

步骤3)：计算涂漆配模工艺如下：

B涂漆层配模：0.830，0.835，0.840，0.840，0.845，0.845，0.850，0.850， 0.855，0.855，0.860，0.865，0.865，0.870，0.870，0.875，0.875，涂漆厚度0.059mm，占总厚度的72％。

C涂漆层配模：0.880，0.885，0.890，0.895，0.900，涂漆厚度0.016mm，占总厚度的19％。

D涂漆层配模：0.905，0.905，涂漆厚度0.007mm，占总厚度的9％。

B和C的漆膜厚度之和占总厚度的91％。产品漆包线外径实测0.881mm，导体实测0.800mm，漆膜厚度0.081mm。

步骤4)：步骤1)的铜线在烘炉内根据步骤3)的涂漆配模工艺，将涂漆模具逐个从小到大穿线后拉出。

步骤5)包漆烘炉工艺调节，烘炉蒸发区温度350℃,烘炉固化区温度630℃；循环风机转速3600r/min,生产速度200m/min。

所生产产品通过符合《变频调速专用三项异步电动机绝缘规范》(GB/T 21707-2008)要求的测试方法测试，产品耐高频脉冲特性的测定寿命时间为15 至20小时之间。

对比例13，生产铜导体直径为0.80mm，漆膜厚度为国标2级漆膜厚度的变频漆包线，其耐高频脉冲特性的测定寿命时间为23～28小时。

步骤1)：将TRφ1.60mm软态铜杆在拉包机的拉丝机上多次拉伸，拉制到标称直径为0.80mm的铜线，以制成所述铜圆线层1；

步骤2)：涂漆层的工艺设计：根据涂漆层的固体含量，分别采用40％固体含量的B涂漆层(变频聚酯亚胺漆层3)涂13道，36％固体含量的C涂漆层(变频聚酰胺酰亚胺漆层4)涂9道，35％固体含量的D涂漆层(普通聚酰胺酰亚胺漆层5)涂2道。其中B和C为国内某知名品牌变频绝缘漆。

步骤3)：计算涂漆配模工艺如下：

B涂漆层配模：0.830，0.835，0.840，0.840，0.845，0.845，0.850，0.850， 0.855，0.855，0.860，0.865，0.865，涂漆厚度0.047mm，占总厚度的58％。

C涂漆层配模：0.870，0.870，0.875，0.875，0.880，0.885，0.890，0.895， 0.900，涂漆厚度0.027mm，占总厚度的33％。

D涂漆层配模：0.905，0.905，涂漆厚度0.007mm，占总厚度的9％。

B和C的漆膜厚度之和占总厚度的91％。产品漆包线外径实测0.881mm，导体实测0.800mm，漆膜厚度0.081mm。

步骤4)：步骤1)的铜线在烘炉内根据步骤3)的涂漆配模工艺，将涂漆模具逐个从小到大穿线后拉出。

步骤5)包漆烘炉工艺调节，烘炉蒸发区温度350℃,烘炉固化区温度630℃；循环风机转速3600r/min,生产速度200m/min。

所生产产品通过符合《变频调速专用三项异步电动机绝缘规范》(GB/T 21707-2008)要求的测试方法测试，产品耐高频脉冲特性的测定寿命时间为23 至28小时之间。

表1是不同工艺方案生产的导体直径为0.80mm变频漆包线的耐高频脉冲特性寿命对比表。

表1变频漆包线耐高频脉冲特性寿命对比表

从表1可知：

1、由实施例1和对比例11比较可知，当A种漆膜的比例提高到24％，将影响到B和C的漆膜占比，产品耐高频脉冲特性的测定寿命时间减少。

2、由实施例1和对比例12、13比较可知，当不采用A种涂漆层时，变频性能无法达到本说明书描述的寿命时间。

3、由实施例12和实施例13比较可知，B和C的两者的漆膜厚度占总厚度一定时，其耐高频脉冲特性的测定寿命时间不会因为B与C各自占比的不同而不同。同时占比达91％时，其耐高频脉冲特性的测定寿命时间并没有达到本说明书描述的寿命水平。而实施例1的B和C的漆膜厚度之和占总漆膜后的占比才达到78％，产品耐高频脉冲特性的测定寿命时间大于150小时。

综上所述，本实用新型通过涂漆工艺设计，多种涂漆层综合应用，烘炉工艺参数调节，以低成本、易实施的工艺方式，大幅度提高变频漆包线耐高频脉冲特性寿命，满足大功率电机的使用要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个较佳的实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (9)

1.一种提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：从内到外依次包括如下五层结构：铜圆线层、普通聚酯亚胺漆层、变频聚酯亚胺漆层、变频聚酰胺酰亚胺漆层、普通聚酰胺酰亚胺漆层。

2.根据权利要求1所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：耐热聚酯漆层替换所述普通聚酯亚胺漆层。

3.根据权利要求1或2所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：各漆层的厚度比例为：普通聚酯亚胺漆层或耐热聚酯漆层的漆层厚度为5％～15％，变频聚酯亚胺漆层的漆层厚度为55％～60％，变频聚酰胺酰亚胺漆层的漆层厚度为20％～23％，普通聚酰胺酰亚胺漆层的漆层厚度为5％～10％，变频聚酯亚胺漆层和变频聚酰胺酰亚胺漆层的漆层厚度之和占总漆层厚度的75％～83％。

4.根据权利要求1或2所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：所述普通聚酯亚胺漆层或耐热聚酯漆层设置为2道涂漆层。

5.根据权利要求1或2所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：所述变频聚酯亚胺漆层设置为15道涂漆层。

6.根据权利要求1或2所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：所述变频聚酰胺酰亚胺漆层设置为5道涂漆层。

7.根据权利要求1或2所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：所述普通聚酰胺酰亚胺漆层设置为2道涂漆层。

8.根据权利要求1或2所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：所述铜圆线层的原料为光亮低氧铜杆。

9.根据权利要求1或2所述的提高耐高频脉冲特性寿命的变频漆包线，其特征在于：铜圆线层的直径为φ0.30mm～φ2.00mm。