本发明涉及漆包线生产,具体涉及一种低介电高pdiv漆包扁线及其生产工艺。
背景技术:
1、当前市场上的油冷驱动电机设计过程中,为了保证更好的功率密度,导致漆包线的漆膜厚度受到限制,而800v及以上的高压平台要求漆包线既需要高pdiv性能,又需要耐电晕,这对漆包线在同等厚度条件下的性能提出挑战,传统的三复合漆膜结构,底层漆采用高密着性聚酰胺酰亚胺(pai)、中间层采用耐电晕聚酰胺酰亚胺(pai)或耐电晕聚酰亚胺(pi)、外层采用耐油耐水解聚酰胺酰亚胺(pai)的复合结构,无论是耐热、耐电晕还是pdiv都无法满足高压平台要求。
2、由于政策环境、能源环境提高到了国家战略的高度,新能源汽车从一开始推出到现在要求越来越严格,技术要求也越来越高。800伏的推出为了满足快速充电的发展需求,提出的800伏高压充电以缩短充电时间,同时整个汽车安全性能也得到相应的提高,因此汽车电机电压发展趋势肯定要往高压化方向发展。
3、现行业中普遍使用的240级聚酰亚胺漆包扁线,材料介电常数为3.1,pdiv受到漆包线漆膜厚度和工艺的限制,pdiv极限在2000v左右,无法满足新能源汽车高压平台更高pdiv的安全需求,过往市面上研发过一些低介电的漆包扁线,漆膜的附着性和耐刮性都较差,无法满足客户的应用。
4、现有产品介电常数为3.1,应用在800v以上新能源汽车平台pdiv值偏低,峰值最高为 1700~2000v之间,超过这个值会产生电晕现象,造成电机失效。
5、为改善上述问题,急需研发一种低介电高pdiv漆包扁线及其生产工艺。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种低介电高pdiv漆包扁线及其生产工艺,通过采用三种不同类型的绝缘漆来组合涂覆,让其各自发挥优势,弥补不足,最终形成一个综合耐卷绕性、附着性、高pdiv、耐磨、耐油性很强的漆包扁线,pdiv峰值可达到2300~2600v,满足新能源汽车驱动电机高压平台的使用要求。
2、本发明的技术方案是: 本发明公布了一种低介电高pdiv漆包扁线,包括铜导体、底漆层、中间漆层和面漆层,其特征在于,所述底漆层采用高附着性聚酰亚胺漆,中间漆层采用低介电聚酰亚胺漆,面漆层采用耐磨性强的聚酰亚胺漆,所述底漆层的漆膜厚度占总漆膜厚度的比例10%-20%,所述中间漆层占总漆膜厚度的比例50%-60%,所述面漆层占总漆膜厚度的比例30%-40%;
3、所述总漆膜厚度是指底漆层、中间漆层、面漆层的漆膜厚度之和。
4、进一步地,所述中间漆层采用240级低介电聚酰亚胺漆,可大幅提升pdiv值。
5、进一步地,所述底漆层使用240级高附着性pi聚酰亚胺漆,使漆与铜导体紧密结合,有效提升漆包线的密着性和卷绕性,以解决绕线漆膜受损的问题。
6、进一步地,面漆层使用240级耐磨性强的聚酰亚胺漆,有良好的耐磨性和耐油性,适合浸渍在机油的环境下长期保证稳定。
7、进一步地,所述低介电聚酰亚胺漆按重量百分比计配方组成如下:芳香族聚酰亚胺树脂20~25%、聚苯乙烯树脂5~10%、n-甲基吡咯烷酮65~75%;
8、进一步地,所述高附着性聚酰亚胺漆按重量百分比计配方组成如下:芳香族聚酰亚胺树脂28~32%、n-甲基吡咯烷酮 5~10%、n,n-二甲基乙酰胺 50~70%;所述耐磨性强的聚酰亚胺漆按重量百分比计配方组成如下:芳香族聚酰亚胺树脂30~32%、n-甲基吡咯烷酮 5~11%、n,n-二甲基乙酰胺 55~65%。
9、进一步地,所述低介电聚酰亚胺漆中的介电常数为1.8-2.5,聚酰亚胺漆膜拉伸率大于80%,耐热等级大于240°,击穿耐电压大于10kv,聚酰亚胺液固含量为25%-30%,绝缘系统关键参数-pdiv大于2000vp。
10、进一步地,所述低介电聚酰亚胺漆中的介电常数为1.8-2.1。
11、本发明还公布了一种低介电高pdiv漆包扁线的生产加工工艺,具体包括如下步骤:
12、1)选材:将扁线杆料从放线盘放出经矫直装置矫直后进入压延机;
13、2)压延:通过压延机将扁线杆料压延成要求宽厚比的扁线母材;
14、3)伸线:扁线母材经伸线柜模具拉伸至需要生产规格的扁线线材;
15、4)退火:将扁线线材按照5-20m/min的速度在退火炉中进行退火处理,通过退火炉烧炖除去拉伸应力,将铜线软化,同时去除拉伸过程中导线表面残留的润滑剂、油污等;
16、5)底层涂漆、烘焙:加工后的线材进行表面均匀涂覆高附着性聚酰亚胺漆,涂漆后送入烧付炉进行烘烤固化;
17、6)中间层涂漆、烘焙:在上一步加工后的线材表面均匀涂覆低介电聚酰亚胺漆,涂漆后送入烧付炉进行烘烤固化;
18、7)面漆涂漆、烘焙:在上一步加工后的线材表面均匀涂覆耐磨性强的聚酰亚胺漆,涂漆后送入烧付炉进行烘烤固化;
19、8)冷却、润滑:线材从烧付炉出来后自然冷却,再通过油盒对烘焙后的线材表面进行润滑;
20、9)收线:对上一步处理后的线材,采用收线机进行收卷处理,收卷后的线材运输至储存仓库储存;
21、其中:步骤5)-7)的涂覆次数总和为20-35次,经步骤5)-7)处理后的漆膜厚度为0.200-0.300mm。
22、进一步地,所述步骤4)中的退火温度为400-650℃。
23、进一步地,所述步骤5)中底层涂漆后的烘烤温度为200-600℃,烘焙速度为5-20m/min。
24、进一步地,所述步骤6)中中间层涂漆后的烘烤温度为200-600℃,烘焙速度为5-20m/min。
25、进一步地,所述步骤7)中面漆涂漆后的烘烤温度为200-600℃,烘焙速度为5-20m/min。
26、本发明的有益效果:
27、1、本发明通过采用三种不同类型的绝缘漆来组合涂覆,让其各自发挥优势,弥补不足,最终形成一个综合耐卷绕性、附着性、高pdiv、耐磨、耐油性很强的漆包扁线,pdiv峰值可达到2300~2600v,满足新能源汽车驱动电机高压平台的使用要求。
28、2、本发明通过设计各漆层的配方组成以及限定各漆层的厚度,底漆层厚度占到总漆膜厚的10~20%,中间层漆料层采用介电常数小于2.1的聚酰亚胺漆,可以提高漆包线导体在导电条件下的局部放电起始电压值,中间层漆的漆膜厚度占到总漆膜后的50~60%,面漆层占到总漆膜厚的30~40%,最终保证漆包扁线的pdiv值达到2300~2600v。
1.一种低介电高pdiv漆包扁线,包括铜导体、底漆层、中间漆层和面漆层,其特征在于,所述底漆层采用高附着性聚酰亚胺漆,中间漆层采用低介电聚酰亚胺漆,面漆层采用耐磨性强的聚酰亚胺漆,所述底漆层的漆膜厚度占总漆膜厚度的比例10%-20%,所述中间漆层占总漆膜厚度的比例50%-60%,所述面漆层占总漆膜厚度的比例30%-40%;
2.根据权利要求1所述的一种低介电高pdiv漆包扁线,其特征在于,所述低介电聚酰亚胺漆按重量百分比计配方组成如下:芳香族聚酰亚胺树脂20~25%、聚苯乙烯树脂5~10%、n-甲基吡咯烷酮65~75%。
3.根据权利要求2所述的一种低介电高pdiv漆包扁线,其特征在于,所述高附着性聚酰亚胺漆按重量百分比计配方组成如下:芳香族聚酰亚胺树脂28~32%、n-甲基吡咯烷酮 5~10%、n,n-二甲基乙酰胺 50~70%;所述耐磨性强的聚酰亚胺漆按重量百分比计配方组成如下:芳香族聚酰亚胺树脂30~32%、n-甲基吡咯烷酮 5~11%、n,n-二甲基乙酰胺 55~65%。
4.根据权利要求2所述的一种低介电高pdiv漆包扁线,其特征在于,所述低介电聚酰亚胺漆中的介电常数为1.8-2.5,聚酰亚胺漆膜拉伸率大于80%,耐热等级大于240°,击穿耐电压大于10kv,聚酰亚胺液固含量为25%-30%,绝缘系统关键参数-pdiv大于2000vp。
5.根据权利要求4所述的一种低介电高pdiv漆包扁线,其特征在于,所述低介电聚酰亚胺漆中的介电常数为1.8-2.1。
6.如权利要求1-5中任一所述的一种低介电高pdiv漆包扁线的生产加工工艺,其特征在于,具体包括如下步骤:
7.根据权利要求6所述的一种低介电高pdiv漆包扁线的生产加工工艺,其特征在于,所述步骤4)中的退火温度为400-650℃。
8.根据权利要求6所述的一种低介电高pdiv漆包扁线的生产加工工艺,其特征在于,所述步骤5)中底层涂漆后的烘烤温度为200-600℃,烘焙速度为5-60m/min。
9.根据权利要求6所述的一种低介电高pdiv漆包扁线的生产加工工艺,其特征在于,所述步骤6)中中间层涂漆后的烘烤温度为200-600℃,烘焙速度为5-20m/min。
10.根据权利要求6所述的一种低介电高pdiv漆包扁线的生产加工工艺,其特征在于,所述步骤7)中面漆涂漆后的烘烤温度为200-600℃,烘焙速度为5-20m/min。
