Với yêu cầu các động cơ điện hiệu suất ngày càng cao – đặc biệt trong ngành công nghiệp ô tô, quá trình ngâm tẩm động cơ (impregnation) đã trở thành một bước quan trọng không thể thiếu. Các hệ truyền động điện (powertrain) yêu cầu động cơ phải có mật độ công suất tối đa, giảm thiểu tiếng ồn và tăng cường độ bền. Trong bài viết này, hãy cùng tìm hiểu vai trò quan trọng của quá trình ngâm tẩm động cơ trong việc cải thiện khả năng cách điện, chống rung và dẫn nhiệt!
Ngâm tẩm mô-tơ điện là gì?
Ngâm tẩm động cơ là một quy trình nhằm lấp đầy và cách điện các khe hở bên trong các bộ phận của động cơ điện như stator và rotor. Quá trình này sử dụng một loại vật liệu cách điện keo lỏng ngâm tẩm để lấp đầy các khoảng trống trong cuộn dây. Việc loại bỏ hoàn toàn các khe hở này giúp tăng độ bền của các linh kiện điện, đồng thời ngăn ngừa các sự cố hỏng hóc có thể xảy ra.
Tại sao quá trình ngâm tẩm cuộn dây động cơ lại quan trọng?
Trong các động cơ điện áp cao, quá trình ngâm tẩm động cơ giúp bề mặt ngoài của cuộn dây thiết lập kết nối điện vững chắc với lõi lá thép. Điều này rất quan trọng vì các khe hở không khí giữa cuộn dây và lõi có thể gây ra hiện tượng phóng điện khi gặp điện áp cao, dẫn đến hỏng cách điện – một trong những nguyên nhân chính gây hỏng hóc động cơ.
Theo một nghiên cứu của CIGRE, 56% sự cố hỏng máy phát điện là do các vấn đề về cách điện [1]. Mặc dù chỉ một số cuộn dây nhất định chịu áp lực điện cực cao, nhưng việc phủ keo ngâm tẩm (resin) lên toàn bộ cuộn dây là thực hành tiêu chuẩn để đảm bảo độ tin cậy lâu dài.
Quy trình ngâm tẩm động cơ điện
Chuẩn bị: Các dây dẫn và cuộn dây của động cơ được phủ một lớp vecni để tạo lớp cách điện sơ cấp.
Ngâm tẩm: Có nhiều phương pháp ngâm tẩm động cơ khác nhau, bao gồm:
Ngâm (Dipping): Động cơ được nhúng hoàn toàn vào keo (resin), cho phép keo thấm sâu và lấp đầy mọi khe hở bên trong.
Nhỏ giọt (Trickling): Keo được nhỏ giọt chính xác vào các cuộn dây theo cách kiểm soát. Phương pháp này giúp kiểm soát tốt hơn lượng keo, giảm lãng phí và rút ngắn thời gian đóng rắn.
Đóng rắn: Sau khi ngâm tẩm, keo được làm cứng thông qua quá trình đóng rắn, tạo ra lớp cách điện chắc chắn và bền vững.
Kiểm tra: Cuộn dây của động cơ được kiểm tra và thử nghiệm để đảm bảo hiệu suất cải thiện.
Lợi ích của quá trình ngâm tẩm động cơ
Việc ngâm tẩm cuộn dây điện trong rotor và stator của các thiết bị như động cơ điện, động cơ lai (hybrid), máy phát điện, động cơ thủy lực, máy bơm, hoặc cuộn dây trong máy biến áp và trạm biến áp giúp cải thiện hiệu suất tổng thể và kéo dài tuổi thọ của hệ thống truyền động.
Dựa trên chức năng cách điện, quá trình ngâm tẩm keo (resin) cho các cuộn dây và dây dẫn bằng đồng mang lại nhiều lợi ích:
- Cách điện được cải thiện: Ngăn ngừa hiện tượng phóng điện và nguy cơ đoản mạch.
- Tăng khả năng chống rung: Giảm căng thẳng cơ học và hao mòn trong quá trình vận hành.
- Nâng cao khả năng dẫn nhiệt: Đảm bảo tản nhiệt hiệu quả khi hoạt động dưới tải nặng.
- Tăng độ ổn định cơ học: Tăng cường cấu trúc động cơ để chịu được áp lực vận hành và biến động nhiệt độ.
- Lợi ích từ quá trình đóng rắn: Đóng rắn đúng cách giúp tăng cường độ bền, độ ổn định và khả năng cách điện tổng thể của keo ngâm tẩm.
Kiểm tra chất lượng sau quá trình ngâm tẩm động cơ
Để xác minh hiệu quả của quá trình ngâm tẩm động cơ, các linh kiện sẽ trải qua các bài kiểm tra nghiêm ngặt, bao gồm:
|
|
|
|
Kiểm tra đặc tính điện | Kiểm tra phóng điện cục bộ | Kiểm tra nhiệt | Kiểm tra loại bỏ khe hở không khí và độ bền cơ học |
Sau quá trình ngâm tẩm, sản phẩm được kiểm tra và chứng minh rằng quy trình này giúp tăng cường các tính năng cách điện, khả năng dẫn nhiệt và độ bền cơ học, đồng thời đóng góp tích cực vào việc cải thiện hiệu quả môi trường.
Tuy nhiên, kết quả của quá trình ngâm tẩm động cơ có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào phương pháp và loại vật liệu được sử dụng. Do đó, việc lựa chọn đúng phương pháp và vật liệu là yếu tố quan trọng để đạt được hiệu suất mong muốn. Prostech cung cấp các giải pháp tùy chỉnh phù hợp với nhu cầu cụ thể của bạn, đảm bảo kết quả tối ưu cho các linh kiện động cơ điện.
Giải pháp cách điện cho động cơ xe điện (EV) của Prostech
Các giải pháp của Prostech được thiết kế để hỗ trợ toàn diện cho toàn bộ quy trình ngâm tẩm động cơ, từ việc lựa chọn phương pháp đến vật liệu phù hợp, giúp tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ cho động cơ.
Hãy liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để biết thêm chi tiết!
Tham khảo: [1] CIGRE, Hydrogenerator Failures – Results of the Survey. Paris, France: CIGRE, 2003.
