漆包線產(chǎn)品的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求,特別是世界廠商在中國(guó)開(kāi)辦加工行業(yè),對(duì)漆包線帶來(lái)了新的技術(shù)要求。漆包線企業(yè)為了搶占市場(chǎng),各自盡了很大的努力,得到了很好的發(fā)展,經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展,漆包線行業(yè)的品種基本滿足了國(guó)內(nèi)需要。
1. 變頻電機(jī)用防電暈漆包線
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,變頻調(diào)速得到了迅速的發(fā)展,變頻電機(jī)最吸引人之處是節(jié)約能源。我國(guó)發(fā)電的總?cè)萘考s60%是消耗在電動(dòng)機(jī)上,而采用變頻調(diào)速可使電動(dòng)機(jī)節(jié)約20%的能源。變頻電機(jī)用在風(fēng)機(jī)、泵、壓縮機(jī)等通用機(jī)械里,除節(jié)能外,另外還有工藝調(diào)速,牽引調(diào)速和精密調(diào)速的優(yōu)點(diǎn),從而提高產(chǎn)品的工藝水平,產(chǎn)品質(zhì)量,生產(chǎn)產(chǎn)量和效率等。這些是很難用%來(lái)衡量的。因此變頻調(diào)速有廣闊的應(yīng)用前景。并將逐步取代直流調(diào)速。隨著變頻產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大,其使用壽命就日益突出。采用IGBT(絕緣柵雙極性晶閘管)技術(shù)PWM(脈沖寬度調(diào)制)型變頻器使用后,可變的極高頻率和大量瞬間脈沖尖峰電壓能引起電暈放電現(xiàn)象,使電機(jī)絕緣過(guò)早損壞。有時(shí),絕緣壽命只有1-2年,有時(shí)甚至只有幾個(gè)月絕緣就損壞了。最常見(jiàn)的絕緣損壞是匝間短路而起,是由局部放電(產(chǎn)生電暈)、局部介質(zhì)發(fā)熱和空間電荷積聚等多種因素綜合造成。因此針對(duì)可能的原因提出了多方面提高絕緣系統(tǒng)壽命的措施。絕緣系統(tǒng)中電磁線是一個(gè)重要的組成部分,近幾年來(lái),先進(jìn)工業(yè)國(guó)家開(kāi)展了新型電磁線的研究工作。
近年來(lái),納米技術(shù)的發(fā)展為變頻電機(jī)用漆包線的改進(jìn)和提高創(chuàng)造了條件,研制均相、透明和涂覆性更好的漆不僅有利于線的生產(chǎn),而且能使漆包線的性能更優(yōu)良,并可能產(chǎn)生新的特性,從而擴(kuò)大漆包線的應(yīng)用面。
面對(duì)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù),國(guó)內(nèi)諸多企業(yè)也紛紛起動(dòng),憑借國(guó)外的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用進(jìn)口的漆,開(kāi)發(fā)了高頻電機(jī)用漆包線。國(guó)內(nèi)有關(guān)的研究機(jī)構(gòu),上海電器所、上海電纜研究所也不同程度的開(kāi)展了研究工作,從研究絕緣漆開(kāi)始,籌建試驗(yàn)基地,制訂線和電機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。工作都在相繼的進(jìn)行著,并取得了一定成效。
變頻電機(jī)用漆包線國(guó)內(nèi)通過(guò)幾年的努力,已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。但由于受到價(jià)格和應(yīng)用范圍等因素,因此目前尚處在研究開(kāi)發(fā)階段。漆包線的發(fā)展尚待應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大而遞升。例如家用電器市場(chǎng)上很熱門的變頻空調(diào)、變頻冰箱,發(fā)展甚快,但是不是已經(jīng)用上變頻漆包線還不得而知。但可以肯定的是冶金、軋鋼、礦山、鐵路 、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)用的大功率變頻電機(jī)已經(jīng)采用或準(zhǔn)備采用變頻電機(jī)漆包線,而且大部分是從國(guó)外進(jìn)口。
2. 鋁繞組線
鋁作為繞組線線芯在20世紀(jì)60年代在中國(guó)曾風(fēng)靡一時(shí),全國(guó)所有漆包線廠均生產(chǎn)著漆包鋁線,但由于鋁導(dǎo)體存在著本身難以克服的電阻率高、抗拉強(qiáng)度低、加工難度大、焊接困難等缺陷,加上當(dāng)時(shí)銅價(jià)與鋁價(jià)差距甚小,因此,鋁作為漆包線用導(dǎo)體逐步退出了歷史舞臺(tái),在國(guó)內(nèi)已幾乎是無(wú)廠家生產(chǎn)。
近年來(lái),由于銅價(jià)上漲幅度較大,而鋁線具有比重小、價(jià)格低、資源豐富的優(yōu)勢(shì),以及特殊場(chǎng)合的需要,鋁作為繞組線的導(dǎo)體又有所抬頭 ,國(guó)內(nèi)已有煙臺(tái)東山的電機(jī)、銅陵精達(dá)、無(wú)錫巨豐等生產(chǎn)著全漆包鋁線,天津經(jīng)緯電磁線生產(chǎn)著繞包鋁線,形勢(shì)看好,主要用于微波爐變壓器、電抗器、消磁線圈、電聲器件、照明整流器等場(chǎng)合。
鋁作為繞組線導(dǎo)體與銅比,特性參數(shù)列于表23,銅線的抗拉強(qiáng)度為鋁線的兩倍有余。
鋁線作為漆包線的導(dǎo)體在加工上不同于銅線,有其特殊的困難,在拉絲過(guò)程中,由于其抗拉強(qiáng)度低,因此在拉制過(guò)程中極易斷線,另外硬度及耐磨特性不如銅,因此表面易擦傷,所涂制的漆包線表面往往有很多亮點(diǎn)、珠粒、露鋁點(diǎn)等。目前用于漆包線的鋁線拉絲最小為φ0.15mm。在拉絲中除表面光潔度差外,表面的油污和鋁粉較重是又一個(gè)問(wèn)題。綜合分析,必須對(duì)設(shè)備工裝選擇、模具配比、潤(rùn)滑液配方等方面進(jìn)行改造、分析 、試驗(yàn)和研究。有效克服國(guó)內(nèi)外其他拉絲潤(rùn)滑油使用時(shí)斷線頻繁,表面油污及光潔度差的弊端。潤(rùn)滑由要能降低鋼和鋁及鋁和鋁之間的摩擦系數(shù),而且其對(duì)鋁粉及油污有強(qiáng)大的清洗功能。
在拉絲過(guò)程中雖采取了相應(yīng)的上述措施,拉制出了相對(duì)較為潔凈的鋁線表面,但其表面仍殘留著油污、鋁粉,而不能滿足涂覆漆的要求。在涂線過(guò)程中,采用傳統(tǒng)的毛氈擦洗、紙擦洗、水清洗都不能取得理想的清洗效果。所以在涂線前必須是加高效的清洗裝置及特殊的清洗液,以滿足鋁導(dǎo)體涂漆前的清洗要求。以期解決長(zhǎng)期困擾鋁漆包線由于鋁導(dǎo)體表面油污、鋁粉清洗不徹底而引發(fā)的漆包線表面珠粒、露鋁、亮點(diǎn)等質(zhì)量問(wèn)題。
為了提高漆包工藝的高滿盤率,克服鋁較銅輕,線膨脹系數(shù)高,抗拉強(qiáng)度低的特點(diǎn),采用傳統(tǒng)的漆包機(jī)生產(chǎn)漆包鋁線,引線張力極難控制,導(dǎo)致容易粘線、斷線、滿盤率及滿頭率極低(特別對(duì)細(xì)漆包鋁線)。為此必須對(duì)傳統(tǒng)的漆包設(shè)備的關(guān)鍵部位進(jìn)行改造,大大降低粘線和斷線的概率。
[$page] 由于鋁資源比銅資源豐富得多,價(jià)格也低,漆包鋁線的應(yīng)用可以大大降低電器產(chǎn)品成本,另外鋁的比重比銅輕約1/3,鋁漆包線可以使電器產(chǎn)品輕量化,而且減少運(yùn)費(fèi)及運(yùn)輸過(guò)程中的損傷。對(duì)于漆包線生產(chǎn)廠來(lái)說(shuō),漆包鋁線可以大大降低流動(dòng)資金的占用量,降低財(cái)務(wù)支出。漆包鋁線生產(chǎn)的技術(shù)含量高,產(chǎn)量的附加值也高,能創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。
從目前漆包線的使用范圍來(lái)看,僅限于微波爐、電抗器等短時(shí)間使用的場(chǎng)合,對(duì)能耗的考慮較少。但由于鋁的電阻率高于銅,因此在電機(jī)、電器的設(shè)計(jì)中要達(dá)到與銅線同等的出率和效率,必須增大鋁線的截面和長(zhǎng)度,導(dǎo)致后續(xù)產(chǎn)品的體積增大,其他配套材料也隨之增加,另外更重要的是電阻率增加,能耗也增加,因此對(duì)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的電機(jī)、電器采用漆包鋁線受到了限制。
另外,鋁線的崛起,一個(gè)很大因素是銅價(jià)上漲,但一旦銅價(jià)下跌,鋁價(jià)格上揚(yáng),都將給鋁漆包線的生產(chǎn)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。因此企業(yè)家們?cè)谕顿Y漆包鋁線時(shí)要考慮其利弊關(guān)系。
3.三層擠包絕緣線
擠包絕緣線是近幾年提出的新品種,目前主要是用于高頻電子變壓器,高頻電子變壓器的最大特點(diǎn)就是高頻化,從變壓器的工作原理看,提高工作頻率 可以減少變壓器的體積和重量,也就是實(shí)現(xiàn)短小輕薄化,從而提高單位體積(或重量)傳輸功率,也就是高功率密度化。隨著高頻電子變壓器整體結(jié)構(gòu)的發(fā)展,線圈結(jié)構(gòu)的主要發(fā)展方向是平面線圈、片式線圈和薄膜線圈,其中又包括多層結(jié)構(gòu)、立體結(jié)構(gòu)的高頻變壓器線圈采用著三層擠包絕緣線圈。提高了允許溫升,縮小了線圈體積。最典型的例子是手機(jī)的充電器。
擠包絕緣線的絕緣層和漆包涂層的樹脂結(jié)構(gòu)不同,而且擠包的絕緣層一般較厚,因此擠包絕緣線有其獨(dú)特的性能
國(guó)內(nèi)三層絕緣線也已有多家企業(yè)在開(kāi)發(fā)研究,臺(tái)灣已有企業(yè)大量生產(chǎn)。目前國(guó)內(nèi)仍有很大部分進(jìn)口。
目前國(guó)內(nèi)發(fā)展三層擠包絕緣線的關(guān)鍵在精密擠包技術(shù)