일반 브랜드 모터 권선과 비교할 때, SIMO 고압 모터 코일의 제조 공정은 상대적으로 복잡하며, 성형된 코일 외부에 여러 겹의 마이카 테이프를 감싸고, 추가로 저저항 테이프와 고저항 테이프를 적용해야 한다. 마이카 테이프 감김 방식은 순수 수작업, 반자동, 전자동의 세 가지 방식이 있으며, 마이카 테이프 감김 과정에서는 감김 두께의 균일성, 장력의 일관성, 손상 없음 등 기본 요구 사항을 충족해야 한다. 실제 작업 과정에서 전자동 감김 방식의 결과가 최적이며, 인위적 요인의 간섭을 완전히 배제할 수 있다. 이에 비해 반자동 및 수작업 방식의 경우, 중첩 감김의 일관성이나 장력 조절 정도 모두 일정한 불확실성이 존재한다.

SIMO 고압 모터의 테이프 감김 공정에서는 테이프와 권선 간, 그리고 테이프 상호 간의 최대한 밀착을 보장하여 공기 간극 형성을 방지해야 하며, 그렇지 않으면 최종 베이킹 도장 및 경화 효과에 악영향을 미치고, 심지어 모터 내 방전 현상이 발생하여 모터 성능 수준에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 또한, 코일 직선부에 감는 저저항 테이프와 슬롯 입구 위치에 감는 고저항 테이프는 절연 강화와 동시에 코로나 발생을 억제하므로, 반드시 테이프 손상 없이 정확히 적용되어야 한다.

1、고압 모터코일 부식 특성

일반적으로 고압 모터 코일은 품질 문제가 쉽게 발생하지 않으나, 충분한 운전 시간이 경과하거나 내·외부 환경의 영향을 받게 되면 절연의 부식 및 노화 현상이 나타날 수 있다. 고압 모터 고정자 권선 코일 주절연의 절연 파괴 현상을 분석해 보면, 주절연의 부식 손상은 대체로 두 가지 유형으로 구분된다: 하나는 외부로부터 내부로 진행되는 부식 손상으로, 일반적으로 ‘외부 부식’이라 칭하며, 다른 하나는 내부로부터 외부로 진행되는 부식으로, 일반적으로 ‘내부 부식’이라 칭한다.

2. 외부 부식 손상 개요

    모터 운전 중, 전단부 권선이 전자기력에 의해 진동하면서 고정자 철심 슬롯 내 전단부 고정이 불안정해지고, 슬롯 웨지, 권선 층간 패드, 전단부 간격 블록 및 결속 로프가 느슨해지거나 탈락하게 된다. 이로 인해 권선과 결속 로프 및 간격 블록 사이에 마찰이 발생하고, 방코로나 반도체 페인트 및 테이프가 손상되어 코로나 부식이 유발되며, 결국 슬롯 부위 및 전단부 권선의 주절연이 절연 파괴된다.

    고정자 철심 내부의 철 filings 등 전도성 이물질이 모터 운전 시 자성 이물질로서 권선 주절연 표면에 흡착되고, 전자기 유도 및 전자기력 작용 하에 회전 운동을 하면서 권선 주절연을 마모시킨다.

    운전 환경 내 유분이 권선으로 침투하면 절연과 도체 간 접착력이 저하되어 코일 전체 절연 강도가 감소하며, 장시간 운전 후 고정자 권선 간 단락, 대지 단락 등의 고장이 발생한다.

    고정자 철심 압입 공정 중 실리콘 강판 적층이 불규칙하거나, 고정자 철심 통풍 슬롯 강판 및 전단부 압지의 고정 상태가 불량할 경우, 모터 운전 시 진동이 발생하여 절연이 마모되고, 궁극적으로 코일 주절연이 절연 파괴된다.

3. 코일 내부 부식 특성

내부 부식 현상은 먼저 코일 내부 절연이 희게 변하면서 점차 확산되고, 이후 절연이 소실되어 움푹 패인 구멍이 형성되며 다량의 녹색 분말이 축적되는 것으로 시작된다. 이는 도체 선재 간 절연 및 주절연의 부식 손상을 가속화하여 최종적으로 주절연 절연 파괴로 이어진다. 또한, 과도한 온도로 인한 열노화 역시 내부 부식을 유발하는 중요한 요인이다.