第3章　蒸发冷却电机定子绝缘体系及其传热的分析

3.1　引言

定子绕组是电能的直接载体、电机的核心部件。定子绕组要放在空间狭小的电机槽中，同时要承受热的作用、机械力的作用（包括振动、电动力、冲击负载、拉力、摩擦等的作用，值得注意的是电机中的这种作用比其他电力设备来得强烈）、电场作用以及环境条件等其他因素的影响。这样，它的绝缘结构与一般设备的绝缘不同，设计起来难度最大。近百年来，随着冷却技术的进步，电机在其他设计方面改进不大，但新的绝缘和绕组结构设计技术的发展，使电机的输出功率从早期的几个千伏安发展到现在的兆伏安级以上。作为电机的一个重要组成部分，定子绕组是影响加工费用、运行可靠性和电机寿命的一个关键部件。因此，推进一种更为先进的新型电机冷却技术向前发展，定子绕组绝缘结构的设计一直是工程技术人员放在首位考虑的重点。

绝缘系统的承受能力与电机所采取的冷却手段密切相关。早期的空冷电机输出功率小，对绝缘的要求相应地也低。伴随着冷却方式的不断更新，带动了单机容量的逐渐增加，对电机定子的绝缘系统及材料的等级要求也不断提高。但从经济性上考虑，又要求提高绝缘的导热性能，反过来需要薄的绝缘层及新的加工工艺。尽管在第2章已经对早期的蒸发冷却电机定子绝缘结构的研究进行了详细的描述，但那只是在绝缘材料的电性能上取得了研究结果，而实际上，定子绝缘结构使用环境的条件限制对电机的影响越来越大，这就要求高质量的定子绝缘系统保证机组在使用年限内的高可靠性与安全性。所以，从20世纪60年代初期以来，人们已经认识到：电机的绝缘不是一个纯粹的材料问题，而应作为一个绝缘系统来对待。

因此，本书提出的新型驱动用隔爆电动机的研究课题，还需要在第2章的研究基础上对蒸发冷却方式下的定子绝缘体系及其传热进行分析。