Motor elektriko bakoitzaren barruan, kobrezko harilkatuek korrontea eramaten dute. Altzairuzko zirrikituen barruan esertzen dira. Altzairuak elektrizitatea eroaten du. Kobreak elektrizitatea eroaten du. Ukitzen badute, korronte-ihesak. Motor galtza motzak. Errendimendua jaitsi egiten da. Azkenean, motorrak huts egiten du.
Kobrearen eta altzairuaren artean zutik dagoen gauza bakarra izeneko material xafla mehe bat daisolamendu elektrikoko papera.
Ez dirudi askorik. Milimetro bateko lodiera. Moztu forma zehatzetan. Sartu zirrikituan harilak sartu aurretik. Baina hura gabe, motorrak ez du funtzionatuko.
Estatorearen nukleoa altzairuzko laminazio pilatuez egina dago. Zirrikitutxoak zulatu egiten dira. Ingeniariak zirrikitu bakoitzean paper isolatzaile bat sartzen du, hormak lerrokatzeko tolestuta. Gero harilkiak sartzen dira. Orduan zirrikituaren ziriak irekiera ixten du.
Paperak hiru lan ditu. Lehenik eta behin, isolamendu elektrikoa: geldiarazi korrontea kobretik altzairura jauzi. Bigarrenik, babes mekanikoa: harilkiak altzairuzko laminazioen ertz gogorren aurka kuxin. Hirugarrenik, kudeaketa termikoa: gradu batzuek beroa haizeetatik urruntzen laguntzen dute.
Paperak hauetako batean huts egiten badu, motorrak huts egiten du.
Isolamendu-paper guztiak ez dira berdinak. Motor ezberdinek material desberdinak behar dituzte. Aukera tenperatura, tentsio, tentsio mekaniko eta kostuaren araberakoa da.
Beheko taulak gaur egun motorraren fabrikazioan erabiltzen diren mota ohikoenak erakusten ditu.
| Materialaren kodea | Eraikuntza | Tenperatura klasea | Lodiera tipikoa | Onena |
|---|---|---|---|---|
| DMD | Poliester filma + poliester ez ehundua bi aldeetan | F klasea (155 °C) | 0,15 – 0,35 mm | Motor orokorrak, erreminta elektrikoak, etxetresna elektrikoak |
| NMN | Poliester filma + poliamida ez ehundua bi aldeetan | F klasea (155 °C) | 0,20 – 0,40 mm | Erresistentzia mekaniko handiagoa, automobilgintzako motorrak |
| NHN | Poliimidazko filma + poliamidazko ehundu gabeko bi aldeetan | H klasea (180 °C) | 0,20 – 0,35 mm | Tenperatura handiko motorrak, EV trakzio motorrak |
| Aramidazko papera | % 100 aramida zuntzak (Nomex mota) | H klase (180 °C) eta C klase (220 °C) | 0,18 – 0,50 mm | Fidagarritasun handia, transformadoreak, pisu handiko motorrak |
| Poliimidazko filma | Geruza bakarreko poliimida (Kapton mota) | H klase (180 °C) eta C klase (220 °C) | 0,05 – 0,15 mm | Horma meheko aplikazioak, aeroespaziala |
DMD lan zaldia da. Motor estandar gehienak estaltzen ditu arrazoizko kostuarekin. NMN-k gogortasun mekanikoa gehitzen du. NHN-k beroarekiko erresistentzia gehitzen du. Aramid paperak biak gehi indar dielektriko handiagoa gehitzen ditu. Poliimidazko filma espazio estuetarako da.
Isolamendu-material bakoitzak tenperatura maila bat dauka. Hau ez da marketina. Probatutako muga da.
| Klasea | Funtzionamendu-tenperatura maximoa | Aplikazio tipikoak |
|---|---|---|
| A klasea | 105 °C | Diseinu zaharragoak, betebehar baxuko motorrak |
| E klasea | 120°C | Haizagailu txikiak, ponpak |
| B klasea | 130°C | Helburu orokorreko motorrak |
| F klasea | 155 °C | Erreminta elektrikoak, motor industrialak |
| H klasea | 180°C | EV motorrak, serbomotorrak |
| C klasea | 220°C | Errendimendu handikoa, aeroespaziala, muturreko betebeharra |
Klase okerra hautatzea ohiko akats bat da. Motorra 140 °C etengabean ibiltzen bada, B klaseak (130 °C) huts egingo du. F klasea (155 °C) da gutxieneko aukera segurua.
Baina kontutan izan: tenperaturaren balorazioa etengabeko funtzionamenduari aplikatzen zaio. Tenperatura gailurrak altuagoak izan daitezke. Ingeniari onek marjina gehitzen dute. 140 °C-tan etengabe dabilen motor batek H klaseko isolamendua lortu beharko luke, ez bakarrik F klasea.
Noizisolamendu-papera ebaluatzea, hainbat parametro teknikok garrantzia dute. Hona hemen zer esan nahi duten.
Lodiera.Milimetrotan neurtuta. Tarte tipikoa 0,15 mm eta 0,40 mm artekoa da zirrikituetarako. Paper lodiagoak indar dielektriko handiagoa eta babes mekaniko hobea eskaintzen ditu. Paper meheagoak kobreari leku gehiago uzten dio, motorraren potentzia-dentsitatea handituz. Konpromisoa ingeniaritza epaia da.
Indar dielektrikoa.Milimetroko kilovoltetan neurtuta. Honek paperak apurtu aurretik zenbat tentsio blokeatu dezakeen adierazten du. DMDren balio tipikoa 5-8 kV da 0,2 mm-ko xafla baterako. Handia hobea da, baina benetako eskakizuna motorraren tentsioaren araberakoa da. 400V-ko EV motor baterako, 3-5 kV egokia da. 800V-ko sistemetarako, 6-8 kV seguruagoa da.
Trakzio erresistentzia.Newtonetan neurtuta 15 mm-ko zabaleran. Honek adierazten du zenbat tiraka-indar har dezakeen paperak urratu aurretik. Garrantzitsua papera tolestuta eta makinaz sartzen delako. Paperaren malko ahulak muntaian zehar. Atsedenaldia jarraitzen du.
Luzapena hausturan.Urratu aurretik luzatzen den ehunekoa. % 10-15 luzatzen den papera barkagarriagoa da tolestean. Paper hauskorra pitzadura izkina zorrotzetan.
Ertzaren urraketaren erresistentzia.Newtonetan neurtuta. Papera tolestu egiten da. Tolesturek estres puntuak sortzen dituzte. Ertzaren urraketaren erresistentzia txikia bada, papera tolestura-lerroan zatitzen da sartzean.
Hornitzaile on batek zenbaki hauek ematen ditu materialaren ziurtagirian. Hornitzaile pobre batek dio "industria estandarrak betetzen dituela" egiazko proben baliorik eman gabe.
Ibilgailu elektrikoen motoreek paper isolatzaileen merkatua aldatu dute. Eskakizunak zorrotzagoak dira.
Tenperatura altuagoak.EV motorrak industria-motorrak baino beroago ibiltzen dira. Hozte likidoak laguntzen du, baina puntu beroak oraindik 160-180 °C-tara iristen dira. H klaseko materialak (180 °C) estandarrak dira. Fabrikatzaile batzuk C klasera (220 °C) mugitzen ari dira hurrengo belaunaldiko diseinuetarako.
Tentsio handiagoak.Lehen EVko motorrak 300-400V-tan ibili ziren. Sistema berriek 800 V-tan funtzionatzen dute. Datozen sistemak 1200 V edo handiagoan funtzionatuko dute. Indar dielektrikoaren eskakizunak bikoiztu egin dira. 400 V-tan funtzionatzen zuen papera agian ez da segurua 800 V-rako.
Petrolioaren esposizioa.EV motor askok olioa erabiltzen dute hozteko eta lubrifikatzeko. Isolamendu-papera olio horretan dago. Material batzuk petrolioan puzten edo degradatzen dira. Poliimidan oinarritutako paperek ondo funtzionatzen dute. Poliesterrean oinarritutako paperek mugak izan ditzakete. Eskatu olioaren bateragarritasun probaren datuak.
Automatizazioa.EV motor ekoizteko lerroek abiadura handian ibiltzen dira. Papera erroiluetatik elikatzen da, moztu, tolestu eta automatikoki sartzen da. Materialaren koherentzia garrantzitsua da. ± 0,01 mm-ko lodieraren aldakuntzak txertagailu automatizatu bat trabatu dezake.
Materialen propietate teorikoak gauza bat dira. Lantegiko solairuan benetan gaizki doana beste bat da.
Lehenengo arazoa: paperaren malkoak tolestean.Makinak papera U forman tolesten du zirrikitua lerrokatzeko. Paperak ertzaren urratze-indarra baxua badu, tolestura-lerroan zatitzen da. Linea gelditzen da. Operadore batek blokeoa garbitzen du. Ekoizpena berrekiten da. Hau txanda bakoitzeko dozenaka aldiz gertatzen da material eskasarekin.
Bigarren arazoa: paperaren neurriak hezetasunaren arabera aldatzen dira.Aramid paperak aireko hezetasuna xurgatzen du. Hezetasun handian, hedatu egiten da. Hezetasun baxuan, txikitu egiten da. Makina tamaina bakarrerako kalibratuta dago. Papera tamaina aldatzen denean, tolestutako forma aldatzen da. Txertaketak huts egiten du. Hornitzaile onek papera hezetasunaren aurkako ontzietan bidaltzen dute. Fabrika onek klima kontrolatutako geletan gordetzen dute.
Hirugarren arazoa: itsasgarriaren kutsadura.Isolamendu-paper batzuek beroarekin aktibatutako itsasgarri-geruza bat dute alde batean. Sartu ondoren, beroak lotzen du papera zirrikituetako hormekin. Biltegiratzean edo transferitzean itsasgarria ateratzen bada, makinen gidarietan itsasten da. Hautsa biltzen da. Lerrokadura noraezean. Irtenbidea fabrikazio garbia eta askatzeko forru egokiak dira.
Hona hemen EV motorraren trakzio unitate baten benetako zehaztapen-adibide bat.
| Parametroa | Baldintza |
|---|---|
| Materiala | NHN edo aramidazko papera |
| Tenperatura klasea | H klasea (180°C) gutxienez |
| Lodiera | 0,25 mm ± 0,02 mm |
| Zabalera | Marrazkiaren arabera (zirrikituaren zabalera + 2x gainezka) |
| Indar dielektrikoa | ≥6 kV 0,25 mm-ko lodierako |
| Trakzio erresistentzia | ≥150 N/15mm makinaren norabidean |
| Luzapena | ≥% 10 |
| Olioaren bateragarritasuna | 1000 ordu igaro ondoren 120 °C-ko transmisio-likidoan hantura edo delaminaziorik ez |
| Enbalajea | Hezetasunaren aurkakoa, hezetasun adierazlea barne |
| Ziurtagiria | UL94 V-0 sukoitasuna, RoHS betetzen duena |
Bidali hau hiru hornitzaileri. Konparatu eskaintzen dituzten proba-txostenak. Galdetu aldakuntzari buruz - lotez lote, roll to roll. Datuekin erantzuten duen hornitzailea da fidatzen dena.
Isolamendu-paper bera erabil al dezaket nire motor guztietan?
Normalean ez. Motor desberdinak tenperatura eta tentsio ezberdinetan ibiltzen dira. Material baten estandarizazioak inbentarioa sinplifikatzen du, baina motor batzuentzat behar baino kalitate handiagoko materiala erabiltzera behartzen zaitu, kostua handituz. Edo maila baxuagoko materiala erabiltzen duzu eta hutsegite arriskua duzu. Hobe bizpahiru material sailkatu eta aplikazioekin lotzea.
Zein da NMN eta NHN arteko aldea?
Erdiko geruza. NMN-k poliester filma erabiltzen du. NHN-k poliimidazko filma erabiltzen du. Poliimidak tenperatura altuagoak jasaten ditu. 155 °C-tik behera dabiltzan motorretan, NMN ondo dago. 155-180 °C-rako, aukeratu NHN. Kostu aldea apala da.
Paper lodiagoak isolamendu hobea dakar beti?
Ez beti. Indar dielektrikoa handitzen da lodierarekin, baina doikuntza mekanikoa gogorragoa bihurtzen da. Paper lodiak zirrikituaren barruan lekua hartzen du. Espazio horrek kobre gehiago eduki zezakeen. Motor-diseinatzaileek isolamenduaren lodiera kobrezko betegarriarekin trukatzen dute. Paper meheagoak kobre gehiago eta potentzia handiagoa ahalbidetzen du, baina prozesuaren kontrol hobea eskatzen du.
Zein da paper isolatzailearen iraupena?
Biltegiratze baldintzen araberakoa da. Jatorrizko ontzietan, klima kontrolatuta, aramidazko paperak urteak irauten ditu. Poliesterrean oinarritutako materialak azkarrago degradatu daitezke. Arrisku nagusiak hezetasuna xurgatzea eta itsasgarriaren zahartzea dira. Papera bi urte baino gehiago gorde bada, probatu lagin bat erabili aurretik.
Nola jakin dezaket hornitzaile baten papera koherentea den?
Eskatu lodierari buruzko Cpk datuak. 1.33 edo gehiagoko Cpk batek prozesua gai dela esan nahi du. Era berean, eskatu lotez lote probak egiteko txostenak. Hornitzaile batek ezin baditu hauek ekoitzi, ez du bere prozesua kontrolatzen ari.
Isolamendu-papera birziklatu al daiteke?
Gehienak termoegonkorrak edo errendimendu handiko termoplastikoak dira. Birziklatzea zaila da. Aramidazko paper batzuk alda daitezke, baina prozesua ez dago oso eskuragarri. Industriaren ardatza ebaketa eta txertatzeetan hondakinak murriztea da, ez kontsumo osteko birziklapena.
Paper isolatzaileazirrikitu hormak lerrokatzen ditu. Zirrikitu ziriak irekiera ixten du. Elkarrekin lan egin behar dute.
Ziriak paperaren kontra sakatzen du zirrikituaren irekieran. Papera bigunegia bada, ziria bertan sartuko da. Papera hauskorregia bada, ziri kontaktu puntuan pitzatuko da.
EV motorretarako, ingeniari askok aramidazko papera aramidazko ziriekin lotzen dute. Material familia bera, dilatazio termiko eta portaera mekaniko antzekoa. Motor orokorretarako, beira-zuntzezko ziridun DMD papera konbinazio frogatua da.
Hornitzaile bati eskatzerakoan, zehaztu bi elementuak batera. Hornitzaileak material sistemak parekatu ditzake.
