Im Vergleich zu den Wicklungen von Motoren herkömmlicher Marken ist der Herstellungsprozess der Spulen für SIMO-Hochspannungsmotoren komplexer: Auf die fertig geformten Spulen wird außen mehrere Lagen Glimmerband aufgewickelt, zusätzlich noch ein Niederohm-Band und ein Hochohm-Band. Die Glimmerband-Aufwicklung erfolgt entweder vollständig manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch – insgesamt drei Verfahren. Während der Glimmerband-Aufwicklung müssen grundlegende Anforderungen wie gleichmäßige Aufwickeldicke, konsistente Zugspannung und Unversehrtheit des Bandes erfüllt werden. In der Praxis erzielt die vollautomatische Aufwicklung die besten Ergebnisse, da sie sämtliche störenden menschlichen Einflussfaktoren ausschließt; bei halbautomatischen oder manuellen Verfahren hingegen treten stets gewisse Unsicherheiten hinsichtlich der Überlappungskonsistenz und der Zugspannung auf.

Beim Aufwickeln der Bänder an SIMO-Hochspannungsmotoren ist sicherzustellen, dass das Wickelband optimal an der Wicklung sowie zwischen den einzelnen Bandlagen anliegt, um Luftpakte zwischen den Schichten zu vermeiden – andernfalls würden die endgültige Imprägnierung und Aushärtung beeinträchtigt, ja sogar elektrische Entladungen im Motor ausgelöst, was die Leistungsmerkmale des Motors unmittelbar verschlechtert. Zu betonen ist ferner, dass das Niederohm-Band an den geraden Spulseiten sowie das Hochohm-Band im Nutenmund sowohl die Isolation verstärken als auch Koronaentladungen verhindern; daher muss zwingend gewährleistet sein, dass das Wickelband unbeschädigt bleibt.

1、HochspannungsmotorMerkmale der Spulenkorrosion

In der Regel treten bei Hochspannungsmotoren kaum Qualitätsprobleme an den Spulen auf; nach ausreichend langer Betriebszeit sowie unter Einfluss äußerer und innerer Umgebungsbedingungen können jedoch Korrosions- und Alterungserscheinungen an der Isolation auftreten. Ausgehend vom Phänomen der Hauptisolationsdurchschlags an den Statorwicklungs-Spulen von Hochspannungsmotoren lässt sich die Korrosionsschädigung der Hauptisolation grob in zwei Typen einteilen: Erstens eine von außen nach innen verlaufende Korrosion (üblicherweise „äußere Korrosion“ genannt); zweitens eine von innen nach außen verlaufende Korrosion (üblicherweise „innere Korrosion“ genannt).

2. Beschreibung der äußeren Korrosionsschädigung

    Während des Betriebs des Motors führt die elektromagnetisch bedingte Schwingung der Endwicklungen dazu, dass die Spulen am Statorblechpaket-Ende unzureichend fixiert sind; dies bewirkt Lockerung bzw. Abfallen von Nutstiften, Zwischenschicht-Polstern, Endabstandshaltern und Bindeseilen. Dadurch entsteht Reibung zwischen Spule, Bindeseil und Abstandshaltern, wodurch die koronageschützende Halbleiterlack- bzw. -bandbeschichtung beschädigt und Koronakorrosion ausgelöst wird – mit der Folge eines Hauptisolationsdurchschlags im Nutbereich und an den Enden der Spulen.

    Leitfähige Fremdkörper wie Eisenpartikel im Inneren des Statorblechpakets werden während des Motorbetriebs durch magnetische Kräfte an der Oberfläche der Hauptisolation der Spulen angezogen; unter Einwirkung elektromagnetischer Induktion und elektromagnetischer Kräfte bewegen sich diese magnetischen Fremdkörper rotationsartig und verschleißen dadurch die Hauptisolation der Spulen.

    Gelangt Öl oder Fett aus der Umgebung in die Wicklung, so kommt es zur Delamination von Isolation und Leiter, wodurch die gesamte Isolationsfestigkeit der Spule abnimmt; bei längerem Betrieb führt dies schließlich zu Fehlern wie Phasenkurzschluss oder Erdkurzschluss der Statorwicklung.

    Bei der Montage des Statorblechpakets führen unregelmäßige Blechpakete oder mangelhafte Fixierung der Lüftungsnutstäbe bzw. der Enddruckfinger zu Vibrationen während des Motorbetriebs, wodurch die Isolation abgenutzt und letztlich die Hauptisolation der Spulen durchgeschlagen wird.

3. Merkmale der inneren Spulenkorrosion

Bei der inneren Korrosion verfärbt sich zunächst die innere Isolation der Spule weiß, wobei sich dieser Bereich kontinuierlich ausdehnt; anschließend kommt es zur thermischen Zerstörung der Isolation mit Bildung von Vertiefungen, in denen sich große Mengen grüner Pulver ansammeln – dies beschleunigt die Korrosionsschädigung sowohl zwischen den Leiterlitzen als auch an der Hauptisolation, bis schließlich ein Hauptisolationsdurchschlag erfolgt. Ein weiterer wesentlicher Faktor für innere Korrosion ist zudem die thermische Alterung infolge überhöhter Temperaturen.