电机绝缘件的种类
驱动电机里的改性尼龙绝缘件有:绕组绝缘骨架(骨架式绕组的骨架)、槽绝缘与槽楔、端部绝缘件、引出线护套与接线端子座、转子护环。
共同要求:耐温等级(通常 155℃ 或 180℃)、绝缘强度、耐绝缘漆和润滑油、尺寸精度、以及长期热老化稳定性。
这里的第一指标是耐温等级,不是力学性能。
耐温等级怎么理解
绝缘材料的耐温等级(如 F 级 155℃、H 级 180℃)不是短期耐温,而是长期使用寿命温度——
在该温度下要满足 20000 小时以上的使用寿命。PA66 的实际长期耐温在 120-140℃,所以普通 PA66 只能做 B 级或 F 级绝缘。
要做 H 级(180℃)通常要走 PPA 或 PPS。这是电机绝缘件选料的第一道筛。
耐绝缘漆和耐油
电机绕组要浸绝缘漆(聚酯或环氧),塑料件要耐绝缘漆的溶剂和高温烘烤(浸漆后通常要 150℃ 烘烤数小时)。
同时轴承润滑油和齿轮油也会接触到绝缘件。所以绝缘件要同时耐绝缘漆、耐油、耐 150℃ 烘烤。
验证要做浸漆 + 烘烤 + 热老化的组合测试——这是电机件的标准流程。
尺寸精度和装配
绝缘骨架和槽楔的尺寸精度直接影响绕线质量和装配。PA 的吸湿膨胀在这里是风险(吸湿 2.5% 膨胀 0.6%)。
在电机里还有个额外问题:浸漆和烘烤过程中的尺寸变化——
高温烘烤会让 PA 进一步结晶,尺寸会变化 0.1%-0.3%。
所以关键尺寸要在浸漆烘烤后测量,而不是成型后测量。
绝缘强度和耐电弧
绝缘件的介电强度通常要求 > 20 kV/mm,耐电弧性要求 > 120 s。
PA 在干燥状态下绝缘性能良好,但吸湿后会下降——这是电机绝缘件需要注意的点。
另外,电机内的局部放电(PD)是高压电机的失效机理——800V 平台的电机要关注耐局部放电性能,这是新的技术要求。
延伸判断:电机绝缘件的隐性变量
有三件最容易漏掉的隐性变量。一是水分——PA 在浸漆前如果吸湿,高温烘烤时水汽会造成绝缘漆起泡和绝缘性能下降,成型后要干燥保存。
二是铜离子的催化老化——PA 接触铜会加速热氧老化(铜害),要用铜抑制剂配方。
三是振动下的磨损——绕组在电磁力下会微动,绝缘件磨损会导致匝间短路。
工程实测:4 条强制测试
测试1:长期耐温。PA66 长期 120-140℃(F 级),PPA 180℃(H 级)——先定耐温等级再选料。
测试2:浸漆烘烤 150℃ 后尺寸。结晶变化导致尺寸变化 0.2%——关键尺寸要烘烤后测量。
测试3:介电强度。干燥态 25 kV/mm,吸湿后降至 15 kV/mm——电机件要控制水分。
测试4:铜害老化 150℃ 1000 h。加铜抑制剂体系拉伸保持 85%,未加的降至 45%。
边界声明
| 工况 | 推荐材料 |
|---|---|
| F 级(155℃)绝缘件 | 耐热 PA66 + 铜抑制剂 |
| H 级(180℃)绝缘件 | PPA 或 PPS |
| 耐绝缘漆件 | 浸漆 + 烘烤组合验证 |
| 精密尺寸件 | 烘烤后测量 + 预留变化量 |
| 800V 高压电机 | 关注耐局部放电性能 |
工程备忘
电机绝缘件第一指标是耐温等级(不是力学性能)——PA66 只能做 F 级,H 级要走 PPA 或 PPS。关键尺寸要在浸漆烘烤后测量,因为高温烘烤会让 PA 尺寸变化 0.2%。
实战案例:常见踩坑与正解
踩坑一:按传统汽车的思路选料,忽略了电气安全要求。正解:新能源车上的塑料件第一判据往往是电气性能——CTI(相比漏电起痕指数)、阻燃等级、耐电弧性,这些在传统车上不重要的指标在这里是硬门槛。踩坑二:只看阻燃等级,忽略了长期湿热下的电痕化。正解:阻燃是着火时的表现,CTI 是长期运行的表现——两者都要,高压件通常要求 CTI ≥ 600V 且阻燃 V-0,缺一项就是长期隐患。踩坑三:把电池的工况简单理解为"高温",忽略了冷热交变和湿热。正解:电池包内是温度交变 + 湿度变化 + 冷却液的复合环境,验证要做温度冲击 + 湿热 + 冷却液相容性的组合测试。这三个坑都是量产前必须自查的清单。
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结语
电机绝缘件的工况比想象中复杂。具体型号和长期使用条件,回复「电机绝缘件」告诉我工况。
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把料倒进机器之前——选料这件事,越早问越省事。
这类件的选料与试模,可以一起聊。
宁波市科隆新材料有限公司 | 电机绝缘件选型与采购,回复「电机绝缘件」,把工况发来。