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题名耐高温电机用微弧氧化陶瓷电磁线特性
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作者
付东山
王连可
王祥瑞
向波
雷厉
伍小杰
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机构
中国矿业大学电气工程学院
西安交通大学电气工程学院
诸暨市中俄联合材料实验室
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出处
《电工技术学报》
北大核心
2025年第2期587-597,共11页
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基金
国家重点研发计划(2023YFE0115900)
中国博士后科学基金项目(2024M753517)
+1 种基金
江苏省自然科学基金项目(BK20231077)
电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学)开放基金项目(EIPE23212)资助。
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文摘
电机有机绝缘电磁线的绝缘材料高温下易分解,耐热等级有限,而外包陶瓷电磁线和阳极氧化电磁线柔韧性差,弯曲变形后电性能劣化。针对上述问题,该文提出基于微弧氧化陶瓷电磁线电机绕组方案。该陶瓷电磁线具有耐热等级高、柔韧性良好、弯曲变形后可维持电性能等特点,将其作为绕组应用于电机中可使电机工作温度达到350℃,突破传统有机绝缘电机温度的限制。首先介绍了微弧氧化陶瓷电磁线的形成机理、结构特点和高温下的物理特性;然后分析了微弧氧化陶瓷电磁线应用于电机中的电学特性,给出微弧氧化陶瓷电磁线应用于电机中的制作工艺和绝缘方式;最后研制一台基于微弧氧化陶瓷电磁线的电机样机,并对其进行了高温烘烤测试和动态性能测试实验,验证了微弧氧化陶瓷电磁线应用于高温电机的有效性和可行性。
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关键词
微弧氧化
陶瓷电磁线
绝缘
高温电机
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Keywords
Micro-arc oxidation
ceramic magnetic wire
insulation
high-temperature motor
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分类号
TM304
[电气工程—电机]
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题名氧化时间对微弧氧化非均质陶瓷膜工频击穿特性的影响
被引量：1
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作者
张萌
李昊旻
张淇瑞
孔诗琴
耿英三
雷厉
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机构
西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室
诸暨市中俄联合材料实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期5106-5114,共9页
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基金
国家重点研发计划(2022YFB2403701-ZKT03)
中国博士后科学基金(2020M683478)。
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文摘
目前对微弧氧化陶瓷膜绝缘击穿特性的研究多集中于改变工艺参数所产生的影响,对处于不同生长阶段的陶瓷膜绝缘击穿特性尚不清晰。为此,研究了陶瓷膜生长过程中工频击穿特性的变化规律及内在作用机理。首先,以氧化时间为变量制备陶瓷绝缘导线样品;其次,对陶瓷膜的表面与截面形貌、元素分布、物相组成等显微特征进行分析;进一步采用双参数Weibull分布法获得陶瓷膜工频击穿特性随着氧化时间的变化规律;最后,分析明确工频击穿特性的关键影响因素和内在机理。研究结果表明:陶瓷膜生长过程中工频击穿电压呈现出非线性上升趋势,根据上升速率可分为快慢交替的4个区间,分别是氧化时间为2~6 min、6~14 min、14~18 min和18~30 min,上升速率分别为17.91、8.43、25.38和8.60 V/min。陶瓷膜增厚和Al_(2)O_(3)物相转化是使工频击穿电压增加的主要原因。在陶瓷膜生长过程中,陶瓷膜厚度和粗糙度呈现近似线性增加趋势,增长率分别为2.32μm/min和0.15μm/min;陶瓷膜的致密度呈下降趋势,从1.46 g/cm^(3)降低至0.05 g/cm^(3)。当氧化时间为16 min时,陶瓷膜中出现α-Al_(2)O_(3)晶相,并且α-Al_(2)O_(3)的质量分数随着氧化时间的增长逐渐升高,最大为21.37%。因为工频击穿场强为平均数值并反映陶瓷膜的平均耐压强度;所以随着氧化时间的增加,工频击穿场强呈现负指数形式下降,从34.25 V/μm减小至7.33 V/μm。陶瓷膜微观结构和物质组成的非均质特性是影响其工频击穿特性变化的关键因素。
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关键词
微弧氧化
非均质陶瓷膜
氧化时间
工频击穿特性
陶瓷绝缘导线
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Keywords
micro-arc oxidation
inhomogeneous ceramic film
oxidation time
power frequency breakdown characteristics
ceramic insulated wire
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分类号
TM21
[一般工业技术—材料科学与工程]
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