आपकी मोटर वाइंडिंग से करंट को लीक होने से क्या रोकता है?

प्रत्येक इलेक्ट्रिक मोटर के अंदर, तांबे की वाइंडिंग से करंट प्रवाहित होता है। वे स्टील स्लॉट के अंदर बैठते हैं। स्टील बिजली का संचालन करता है. तांबा विद्युत का संचालन करता है। यदि वे छूते हैं, तो करंट लीक हो जाता है। मोटर शॉर्ट्स. प्रदर्शन गिरता है. अंततः, मोटर विफल हो जाती है।

तांबे और स्टील के बीच खड़ी एकमात्र चीज़ सामग्री की एक पतली शीट कहलाती हैविद्युत इन्सुलेशन कागज.

यह ज्यादा नहीं दिखता. एक मिलीमीटर मोटाई का एक अंश. सटीक आकार में काटें. वाइंडिंग्स के अंदर जाने से पहले स्लॉट में स्लाइड करें। लेकिन इसके बिना, मोटर काम नहीं करती है।

इंसुलेशन पेपर वास्तव में क्या करता है?

स्टेटर कोर स्टैक्ड स्टील लेमिनेशन से बना है। उनमें खाँचे छिद्रित हैं। इंजीनियर दीवारों को लाइन करने के लिए प्रत्येक स्लॉट में इंसुलेशन पेपर का एक टुकड़ा डालता है, जिसे मोड़ा जाता है। फिर वाइंडिंग्स अंदर चली जाती हैं। फिर स्लॉट वेज उद्घाटन को बंद कर देता है।

पेपर में तीन कार्य हैं। सबसे पहले, विद्युत इन्सुलेशन - विद्युत धारा को तांबे से स्टील की ओर जाने से रोकें। दूसरा, यांत्रिक सुरक्षा - स्टील लेमिनेशन के कठोर किनारों के खिलाफ वाइंडिंग को कुशन करें। तीसरा, थर्मल प्रबंधन - कुछ ग्रेड वाइंडिंग से गर्मी को दूर ले जाने में मदद करते हैं।

यदि इनमें से किसी पर भी कागज़ ख़राब हो जाता है, तो मोटर ख़राब हो जाती है।

भौतिक परिवार

सभी इंसुलेशन पेपर एक जैसे नहीं होते। विभिन्न मोटरों को अलग-अलग सामग्रियों की आवश्यकता होती है। चुनाव तापमान, वोल्टेज, यांत्रिक तनाव और लागत पर निर्भर करता है।

नीचे दी गई तालिका आज मोटर निर्माण में उपयोग किए जाने वाले सबसे आम प्रकारों को दर्शाती है।

डीएमडी वर्कहॉर्स है। यह उचित कीमत पर अधिकांश मानक मोटरों को कवर करता है। एनएमएन यांत्रिक कठोरता जोड़ता है। एनएचएन गर्मी प्रतिरोध जोड़ता है। अरैमिड पेपर बेहतर ढांकता हुआ शक्ति दोनों जोड़ता है। पॉलीमाइड फिल्म तंग जगहों के लिए है।

तापमान वर्गों को समझना

प्रत्येक इन्सुलेशन सामग्री में तापमान रेटिंग होती है। यह मार्केटिंग नहीं है. यह एक परीक्षित सीमा है.

गलत वर्ग का चयन करना एक सामान्य गलती है। यदि मोटर लगातार 140°C पर चलती है, तो कक्षा B (130°C) विफल हो जाएगी। कक्षा एफ (155 डिग्री सेल्सियस) न्यूनतम सुरक्षित विकल्प है।

लेकिन ध्यान दें: तापमान रेटिंग निरंतर संचालन पर लागू होती है। अधिकतम तापमान अधिक हो सकता है. अच्छे इंजीनियर मार्जिन जोड़ते हैं। एक मोटर जो लगातार 140°C पर चलती है, उसे केवल क्लास F नहीं, बल्कि क्लास H इंसुलेशन मिलना चाहिए।

मुख्य पैरामीटर: स्पेक शीट का वास्तव में क्या मतलब है

कबइन्सुलेशन पेपर का मूल्यांकन, कई तकनीकी पैरामीटर मायने रखते हैं। यहाँ उनका मतलब है.

मोटाई.मिलीमीटर में मापा गया. स्लॉट लाइनर्स के लिए सामान्य सीमा 0.15 मिमी से 0.40 मिमी है। मोटा कागज उच्च ढांकता हुआ ताकत और बेहतर यांत्रिक सुरक्षा प्रदान करता है। पतला कागज तांबे के लिए अधिक जगह छोड़ता है, जिससे मोटर शक्ति घनत्व बढ़ता है। ट्रेडऑफ़ इंजीनियरिंग निर्णय है।

ढांकता हुआ ताकत।प्रति मिलीमीटर किलोवोल्ट में मापा जाता है। यह आपको बताता है कि कागज टूटने से पहले कितना वोल्टेज रोक सकता है। डीएमडी के लिए एक सामान्य मान 0.2 मिमी शीट के लिए 5-8 केवी है। उच्चतर बेहतर है, लेकिन वास्तविक आवश्यकता मोटर वोल्टेज पर निर्भर करती है। 400V EV मोटर के लिए, 3-5 kV पर्याप्त है। 800V सिस्टम के लिए, 6-8 kV अधिक सुरक्षित है।

तन्यता ताकत।प्रति 15 मिमी चौड़ाई न्यूटन में मापी गई। यह आपको बताता है कि कागज़ फटने से पहले कितना खींचने वाला बल ले सकता है। महत्वपूर्ण इसलिए क्योंकि कागज को मोड़कर मशीन द्वारा डाला जाता है। संयोजन के दौरान कमजोर कागज का फटना। डाउनटाइम इस प्रकार है।

तोड़ने पर बढ़ावा।फटने से पहले खिंचाव का प्रतिशत. जो कागज़ 10-15% तक खिंचता है वह मोड़ने के दौरान अधिक सहनशील होता है। भंगुर कागज नुकीले कोनों पर टूट जाता है।

एज टियर रेज़िस्टेंस.न्यूटन में मापा गया. कागज मुड़ जाता है. सिलवटें तनाव बिंदु बनाती हैं। यदि किनारे के फटने का प्रतिरोध कम है, तो कागज डालने के दौरान तह रेखा पर विभाजित हो जाता है।

एक अच्छा आपूर्तिकर्ता सामग्री प्रमाणपत्र पर ये नंबर प्रदान करता है। एक ख़राब आपूर्तिकर्ता वास्तविक परीक्षण मान बताए बिना कहता है, "यह उद्योग के मानकों को पूरा करता है"।

ईवी मोटर्स अलग क्यों हैं?

इलेक्ट्रिक वाहन मोटर्स ने इंसुलेशन पेपर बाजार को बदल दिया है। आवश्यकताएँ अधिक कठोर हैं।

उच्च तापमान.ईवी मोटरें औद्योगिक मोटरों की तुलना में अधिक गर्म चलती हैं। तरल शीतलन से मदद मिलती है, लेकिन हॉटस्पॉट अभी भी 160-180 डिग्री सेल्सियस तक पहुंचते हैं। कक्षा एच सामग्री (180 डिग्री सेल्सियस) मानक हैं। कुछ निर्माता अगली पीढ़ी के डिज़ाइन के लिए क्लास सी (220°C) की ओर बढ़ रहे हैं।

उच्च वोल्टेज.शुरुआती ईवी मोटरें 300-400V पर चलती थीं। नए सिस्टम 800V पर चलते हैं। आने वाले सिस्टम 1200V या इससे अधिक पर चलेंगे। ढांकता हुआ ताकत की आवश्यकताएं दोगुनी हो गई हैं। 400V के लिए काम करने वाला कागज 800V के लिए सुरक्षित नहीं हो सकता है।

तेल एक्सपोज़र.कई ईवी मोटरें शीतलन और स्नेहन के लिए तेल का उपयोग करती हैं। इन्सुलेशन पेपर उस तेल में बैठता है। कुछ सामग्रियाँ तेल में फूल जाती हैं या ख़राब हो जाती हैं। पॉलीमाइड-आधारित पेपर अच्छा प्रदर्शन करते हैं। पॉलिएस्टर-आधारित कागजों की सीमाएँ हो सकती हैं। तेल अनुकूलता परीक्षण डेटा के लिए पूछें।

स्वचालन।ईवी मोटर उत्पादन लाइनें तेज़ गति से चलती हैं। कागज को रोल में डाला जाता है, काटा जाता है, मोड़ा जाता है और स्वचालित रूप से डाला जाता है। सामग्री की स्थिरता मायने रखती है। ±0.01 मिमी की मोटाई भिन्नता एक स्वचालित इंसर्टर को जाम कर सकती है।

उत्पादन लाइनों पर होने वाली तीन वास्तविक समस्याएं

सैद्धांतिक भौतिक गुण एक बात हैं। फ़ैक्टरी के फर्श पर वास्तव में जो ग़लत होता है वह दूसरी बात है।

समस्या एक: मोड़ने के दौरान कागज का फटना।मशीन स्लॉट को लाइन करने के लिए कागज को यू-आकार में मोड़ती है। यदि कागज की किनारी फटने की क्षमता कम है, तो यह तह रेखा पर विभाजित हो जाता है। लाइन रुक जाती है. एक ऑपरेटर जाम हटाता है। उत्पादन फिर से शुरू. ख़राब सामग्री के साथ प्रति शिफ्ट में ऐसा दर्जनों बार होता है।

समस्या दो: नमी के साथ कागज के आयाम बदलते हैं।अरैमिड पेपर हवा से नमी सोखता है। उच्च आर्द्रता में, यह फैलता है। कम आर्द्रता में यह सिकुड़ जाता है। मशीन को एक आकार के लिए कैलिब्रेट किया जाता है। जब कागज का आकार बदलता है तो मुड़े हुए कागज का आकार भी बदल जाता है। सम्मिलित विफल रहता है. अच्छे आपूर्तिकर्ता नमी-रोधी पैकेजिंग में कागज भेजते हैं। अच्छी फ़ैक्टरियाँ इसे जलवायु-नियंत्रित कमरों में संग्रहीत करती हैं।

समस्या तीन: चिपकने वाला संदूषण।कुछ इन्सुलेशन पेपर में एक तरफ गर्मी-सक्रिय चिपकने वाली परत होती है। डालने के बाद, गर्मी कागज को स्लॉट की दीवारों से बांध देती है। यदि भंडारण या स्थानांतरण के दौरान चिपकने वाला पदार्थ बाहर निकल जाता है, तो यह मशीन गाइड से चिपक जाता है। धूल इकट्ठी हो जाती है। संरेखण भटक जाता है। समाधान स्वच्छ विनिर्माण और उचित रिलीज लाइनर है।

इंसुलेशन पेपर को सही ढंग से कैसे निर्दिष्ट करें

यहां ईवी मोटर ट्रैक्शन ड्राइव के लिए एक वास्तविक विनिर्देश उदाहरण दिया गया है।

इसे तीन आपूर्तिकर्ताओं को भेजें. उनके द्वारा प्रदान की गई परीक्षण रिपोर्ट की तुलना करें। भिन्नता के बारे में पूछें - बैच दर बैच, रोल दर रोल। जो आपूर्तिकर्ता डेटा के साथ उत्तर देता है उस पर भरोसा किया जा सकता है।

छह प्रश्न खरीदार पूछते हैं

क्या मैं अपनी सभी मोटरों के लिए एक ही इन्सुलेशन पेपर का उपयोग कर सकता हूँ?
आम तौर पर नहीं। अलग-अलग मोटरें अलग-अलग तापमान और वोल्टेज पर चलती हैं। एक सामग्री पर मानकीकरण इन्वेंट्री को सरल बनाता है लेकिन आपको कुछ मोटरों के लिए आवश्यकता से अधिक उच्च श्रेणी की सामग्री का उपयोग करने के लिए मजबूर करता है, जिससे लागत बढ़ जाती है। या आप निम्न-श्रेणी की सामग्री का उपयोग करते हैं और विफलता का जोखिम उठाते हैं। दो या तीन सामग्रियों को अर्हता प्राप्त करना और उन्हें अनुप्रयोगों से मिलाना बेहतर है।

एनएमएन और एनएचएन के बीच क्या अंतर है?
बीच की परत. एनएमएन पॉलिएस्टर फिल्म का उपयोग करता है। एनएचएन पॉलीमाइड फिल्म का उपयोग करता है। पॉलीमाइड उच्च तापमान का सामना करता है। 155°C से नीचे चलने वाली मोटरों के लिए, NMN ठीक है। 155-180°C के लिए, NHN चुनें। लागत का अंतर मामूली है.

क्या मोटे कागज का मतलब हमेशा बेहतर इन्सुलेशन होता है?
हमेशा नहीं। मोटाई के साथ ढांकता हुआ ताकत बढ़ती है, लेकिन यांत्रिक फिट कठिन हो जाता है। मोटा कागज खांचे के अंदर जगह घेर लेता है। उस स्थान में अधिक तांबा रखा जा सकता था। मोटर डिजाइनर तांबे की भराई के मुकाबले इन्सुलेशन की मोटाई का व्यापार करते हैं। पतला कागज अधिक तांबे, उच्च शक्ति की अनुमति देता है, लेकिन इसके लिए बेहतर प्रक्रिया नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

इंसुलेशन पेपर की शेल्फ लाइफ क्या है?
भंडारण की स्थिति पर निर्भर करता है. मूल पैकेजिंग में, जलवायु-नियंत्रित, आर्मीड पेपर वर्षों तक चलता है। पॉलिएस्टर-आधारित सामग्री तेजी से ख़राब हो सकती है। मुख्य जोखिम नमी अवशोषण और चिपकने वाला उम्र बढ़ने हैं। यदि कागज दो साल से अधिक समय से संग्रहीत है, तो उपयोग से पहले एक नमूने का परीक्षण करें।

मुझे कैसे पता चलेगा कि आपूर्तिकर्ता का पेपर सुसंगत है?
मोटाई पर सीपीके डेटा मांगें। 1.33 या इससे अधिक के सीपीके का मतलब है कि प्रक्रिया सक्षम है। बैच-टू-बैच परीक्षण रिपोर्ट भी मांगें। यदि कोई आपूर्तिकर्ता इनका उत्पादन नहीं कर सकता है, तो वे अपनी प्रक्रिया को नियंत्रित नहीं कर रहे हैं।

क्या इंसुलेशन पेपर को रिसाइकिल किया जा सकता है?
अधिकांश थर्मोसेट या उच्च-प्रदर्शन थर्मोप्लास्टिक है। पुनर्चक्रण कठिन है. कुछ आर्मीड कागजातों को निरस्त किया जा सकता है, लेकिन यह प्रक्रिया व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं है। उद्योग का ध्यान काटने और डालने में अपशिष्ट को कम करने पर है, न कि उपभोक्ता के बाद पुनर्चक्रण पर।

स्लॉट वेजेज के साथ संगतता पर एक नोट

इन्सुलेशन पेपरस्लॉट की दीवारों को पंक्तिबद्ध करें। स्लॉट वेज उद्घाटन को बंद कर देता है। उन्हें साथ मिलकर काम करना चाहिए.

स्लॉट खुलने पर कील कागज को दबाती है। यदि कागज बहुत नरम है, तो कील उसमें धंस जाएगी। यदि कागज बहुत अधिक भंगुर है, तो यह पच्चर के संपर्क बिंदु पर टूट जाएगा।

ईवी मोटर्स के लिए, कई इंजीनियर आर्मीड पेपर को आर्मीड वेजेज के साथ जोड़ते हैं। समान सामग्री परिवार, समान थर्मल विस्तार और यांत्रिक व्यवहार। सामान्य मोटरों के लिए, ग्लास-फाइबर वेजेज के साथ डीएमडी पेपर एक सिद्ध संयोजन है।

किसी आपूर्तिकर्ता से ऑर्डर करते समय, दोनों वस्तुओं को एक साथ निर्दिष्ट करें। इसके बाद आपूर्तिकर्ता सामग्री प्रणालियों का मिलान कर सकता है।