高压绕线电机的转子结构与低压电机没有太大区别,但定子绕组的绝缘结构则差别非常大,无论是电磁线选择、线圈加工,还是绕组的嵌制,都是一个更加严苛的工艺过程。

高压电机定子绕组电磁线采用丝包扁导线,每只线圈都需要通过绕线、涨形、整形、胶化、外包绝缘等多道工序,加工过程中电磁线的绝缘层会受弯曲、拉伸、压缩、摩刮等机械性损伤,线圈的鼻端或直线边向端部过渡处受损更为严重。大部分电机厂家要对线圈直线边进行热压成型,使该部分绝缘中基本不存在气隙;但线圈端部因为形状的特殊性,不可能进行有效的热压成型,只能靠手工的包扎进行排布和固定,此处的绝缘相对要松散。

线圈嵌入铁芯后,端部绝缘始终为无支撑的悬空状态,受到热胀冷缩和电磁振动作用应力较集中,属绝缘的最薄弱部位,是匝间绝缘故障的高发位置;再加上绕组端部场强的不均匀,会使高压电机绕组的端部条件更为恶劣。

从绕组线圈设计的角度分析,电磁线的排列、三相电机绕组的接法,都对匝间绝缘可靠性有较大的影响,设计对电机绕组的可靠性保证非常必要和有效。

在电磁线线型的选择上,合理的“厚宽比”非常重要,如果电磁线截面接近正方形时,在线圈绕制时容易发生扭曲和散乱;扁薄型的电磁线,线圈的弯曲半径又受限严重;过厚的电磁线柔韧性又差。类似的这些问题都应纳入电磁线选择的考虑范畴,将理论的符合性与制造的工艺合理性相结合。

目前,大多数电机生产厂家,高压电机绕组线圈采用全自动或半自动的设备操作,绕组外绝缘包扎的人为性因素在减少,也可以有效提升匝间绝缘的可靠性。