第3章　蒸發冷卻電機定子絕緣體系及其傳熱的分析

3.1　引言

定子繞組是電能的直接載體、電機的核心部件。定子繞組要放在空間狹小的電機槽中，同時要承受熱的作用、機械力的作用（包括振動、電動力、沖擊負載、拉力、摩擦等的作用，值得注意的是電機中的這種作用比其他電力設備來得強烈）、電場作用以及環境條件等其他因素的影響。這樣，它的絕緣結構與一般設備的絕緣不同，設計起來難度最大。近百年來，隨著冷卻技術的進步，電機在其他設計方面改進不大，但新的絕緣和繞組結構設計技術的發展，使電機的輸出功率從早期的幾個千伏安發展到現在的兆伏安級以上。作為電機的一個重要組成部分，定子繞組是影響加工費用、運行可靠性和電機壽命的一個關鍵部件。因此，推進一種更為先進的新型電機冷卻技術向前發展，定子繞組絕緣結構的設計一直是工程技術人員放在首位考慮的重點。

絕緣系統的承受能力與電機所采取的冷卻手段密切相關。早期的空冷電機輸出功率小，對絕緣的要求相應地也低。伴隨著冷卻方式的不斷更新，帶動了單機容量的逐漸增加，對電機定子的絕緣系統及材料的等級要求也不斷提高。但從經濟性上考慮，又要求提高絕緣的導熱性能，反過來需要薄的絕緣層及新的加工工藝。盡管在第2章已經對早期的蒸發冷卻電機定子絕緣結構的研究進行了詳細的描述，但那只是在絕緣材料的電性能上取得了研究結果，而實際上，定子絕緣結構使用環境的條件限制對電機的影響越來越大，這就要求高質量的定子絕緣系統保證機組在使用年限內的高可靠性與安全性。所以，從20世紀60年代初期以來，人們已經認識到：電機的絕緣不是一個純粹的材料問題，而應作為一個絕緣系統來對待。

因此，本書提出的新型驅動用隔爆電動機的研究課題，還需要在第2章的研究基礎上對蒸發冷卻方式下的定子絕緣體系及其傳熱進行分析。