纳米颗粒对聚酰亚胺膜老化特性的影响-论文.pdf

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1、第31卷第1期材料科学与工程学报总第141期VO1．31NO．1JournalofMaterialsScience&EngineeringFeb．2013文章编号：1673—2812(2013)O1—0074—04纳米颗粒对聚酰亚胺膜老化特性的影响曹开江，吴广宁，张依强，徐慧慧，罗杨。王鹏(西南交通大学电气工程学院。四川成都610031)【摘要】为了研究高频方波脉冲电压下高速铁路牵引电机绝缘的老化、失效机理，给电机绝缘结构的设计和优化提供理论基础，本文研究了高频方波脉冲下牵引电机定子绝缘的老化特性。在高频

2、方波脉冲下，对普通和纳米复合薄膜进行了老化，通过扫描电镜分析了试样表面形貌的变化情况，并对试样的剩余击穿场强进行了测试分析。研究表明：老化1小时后两种薄膜的表面形貌都发生了明显改变但变化不同，纳米粒子的添加延缓了局部放电对纳米复合薄膜的老化速率，老化2小时后普通薄膜和纳米复合薄膜的击穿场强分别下降了27．55和12．90。【关键词】变频牵引电机；绝缘；老化；表面形貌；击穿中图分类号：TQ323．7文献标识码：ANanoParticlesonAgingCharacteristicsofPolyimideFi

3、lmCAOKai-jiang，WUGuang-ning，ZHANGYi—qiang，XUHui_hui，LUoYang，WANGPeng(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniverstiy，Chengdu610031，China)[Abstract]Toprovidetheoreticalbasisfordesignandoptimizationoftractionmotorinsulationstructure，aninvestigatio

4、nofagingandfailuremechanismofinsulationmaterialsunderhighfrequencyimpulsevoltagewascarriedoutthroughinspectingagingcharacteristicsofstatorinsulationunderhighfrequencysquareimpulsevoltage．Electricalagingtestwasperformedonthecommonandcoronaresistantpolyimid

5、e(PI)filmswithdifferentagingtimeunderhighfrequencysquareimpulsevoltage．Thedammageinstanceofpolyimidefilms’surfacewasobservedunderscanningelectronmicroscopy(SEM)，andtheresidua1insulationstrengthwasmeasuredandanalyzed．Resultsshowthatafteronehourtimeagingthe

6、surfacemorphologyofthetwopolyimidefilmarechangeddistinctly，butthedamageinstanceswerecompletelydifferent．Nanoparticlesinthecoronaresistantfilmslowdowntheagingratecomparedwiththatofcommonfilm．Residualdielectricstrengthofcommonandcoronaresistantpolyimidefilm

7、Swerereducedby27．55and12．9Oaftertwohoursaging，respectively．[Keywords]inverter—fedtractionmotor；insulation；aging；surfacemorphology；breakdown一[1。]。高频方波脉冲电压频率高，对绝缘材料的老1—百一化、失效机理和工频、直流电压条件下有很大的不同，传统工频、直流电机的绝缘设计理论已经不适合于变变频调速牵引电机广泛使用脉宽调制(PWM)变频电机]。因此研究高频脉冲电压下绝缘

8、材料的老频电源，其逆变器输出的连续高频方波脉冲导致变频化、失效机理，为变频电机绝缘结构设计提供理论基础电机绝缘过早损坏，国内外研究结果表明脉冲方波下日益迫切。局部放电是导致变频电机绝缘过早破坏的主要原因之国内外研究表明，用无机纳米填料对现有的有机收稿日期：2012—01—10；修订日期：2012—06—26基金项目：国家自然科学基金资助项目(51177136)作者简介：曹开江(1985一)男，博士研究生，主要从事高速动车组变频