nasoozpars
چهارشنبه 01 بهمن 1404, 14:23 عصر
چرا میکا در عایقکاری سیمپیچهای موتورهای ولتاژ بالا نسبت به دیگر مواد ترجیح داده میشود؟
میکا به دلایل متعددی در عایقکاری سیمپیچهای موتورهای ولتاژ بالا نسبت به سایر مواد، اولویت دارد:
مقاومت بالا در برابر حرارت: میکا میتواند دماهای بسیار بالا را تحمل کند و خواص عایق خود را حفظ نماید. این ویژگی برای موتورهای ولتاژ بالا که گرمای زیادی تولید میکنند، ضروری است. سایر مواد عایق مانند برخی از پلاستیکها، در دماهای بالا تخریب میشوند.
مقاومت الکتریکی عالی: میکا دارای مقاومت الکتریکی بسیار بالایی است که از نشت جریان جلوگیری میکند. این امر برای عملکرد صحیح و ایمن موتورهای ولتاژ بالا بسیار مهم است.
پایداری شیمیایی: میکا نسبت به بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است و تغییر شکل یا تخریب نمیشود. این ویژگی در محیطهای صنعتی که با مواد شیمیایی مختلف سروکار وجود دارد، اهمیت دارد.
قابلیت انعطاف: میکا در حالتهای مختلف (مانند ورق، نوار، و الیاف) قابل استفاده است و میتواند به راحتی در سیمپیچهای موتور قرار گیرد.
عایق الکترواستاتیک خوب: میکا به عنوان یک عایق الکترواستاتیک، از تجمع بار الکتریکی و ایجاد قوس الکتریکی جلوگیری میکند.
طول عمر بالا: میکا به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی عالی، طول عمر بالایی دارد و نیاز به تعویض مکرر را کاهش میدهد.
در حالی که مواد عایق دیگری نیز وجود دارند، مانند لاستیک، پلاستیک، و شیشه، میکا به دلیل ترکیبی از این ویژگیها، انتخاب بهتری برای عایقکاری سیمپیچهای موتورهای ولتاژ بالا (https://nspnasooz.com/product/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B1-%D9%86%D8%B3%D9%88%D8%B2-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7/) است. به خصوص در کاربردهایی که نیاز به تحمل دماهای بالا، مقاومت شیمیایی قوی و پایداری طولانیمدت وجود دارد.
تفاوت بین نوار میکا مسکویت و نوار میکا فلوگوپیت در کاربرد در سیمپیچهای موتورهای ولتاژ بالا چیست؟
در کاربردهای سیمپیچ موتورهای ولتاژ بالا، انتخاب بین نوار میکای مسکویت و فلوگوپیت (https://tg-sanat.com/%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B1-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7/) بر اساس ویژگیهای فیزیکی، الکتریکی و حرارتی آنها انجام میشود. جدول زیر تفاوتهای کلیدی را نشان میدهد:
ویژگی
نوار میکای مسکویت (Muscovite Mica)
نوار میکای فلوگوپیت (Phlogopite Mica)
ترکیب شیمیایی
KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂ (پتاسیم، آلومینیوم، سیلیکات)
KMg₃(AlSi₃O₁₀)(OH)₂ (پتاسیم، منیزیم، آلومینیوم، سیلیکات)
رنگ
شفاف تا نیمهشفاف، رنگهای روشن (سفید، نقرهای، سبز کمرنگ)
کهربایی تا قهوهای طلایی، تیرهتر
دمای کار مداوم
تا حدود ۵۵۰–۶۰۰ درجه سانتیگراد
تا حدود ۹۰۰–۱۰۰۰ درجه سانتیگراد
مقاومت حرارتی
خوب، اما در دماهای بسیار بالا ممکن است آب تبلور خود را از دست دهد (دهیدراته شود)
عالی، به دلیل ساختار منیزیمدار در برابر حرارت پایدارتر است
مقاومت الکتریکی
بسیار بالا (مقاومت حجمی ∼۱۰¹⁵–۱۰¹⁶ Ω·cm)
بالا (مقاومت حجمی ∼۱۰¹⁴–۱۰¹⁵ Ω·cm) – کمی پایینتر از مسکویت
استحکام مکانیکی
سختتر و شکنندهتر
نرمتر و انعطافپذیرتر
ضریب انبساط حرارتی
پایین (∼۸–۱۰ × ۱۰⁻⁶ /K)
پایین (∼۹–۱۱ × ۱۰⁻⁶ /K) – مشابه
مقاومت در برابر تخلیه جزئی (PD)
عالی (به دلیل ساختار لایهای یکنواخت)
خوب، اما ممکن است در دماهای بسیار بالا اندکی ضعیفتر باشد
هزینه
معمولاً گرانتر (به دلیل فراوانی کمتر و فرآوری دقیقتر)
معمولاً مقرونبهصرفهتر
کاربردهای معمول در موتورهای ولتاژ بالا
عایقبندی سیمپیچهایی که دمای کارکرد متوسط دارند (زیر ۶۰۰ درجه سانتیگراد) و نیاز به مقاومت الکتریکی بسیار بالا دارند.
عایقبندی در محیطهای با دمای بسیار بالا (مثلاً در موتورهای صنعتی، کورههای الکتریکی، ژنراتورهای توربین گازی) که پایداری حرارتی اولویت است.
خلاصه تصمیمگیری:
اگر دمای کارکرد موتور بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد است (مثلاً در موتورهای صنایع سنگین، کورههای القایی، ژنراتورهای دما‑بالا)، فلوگوپیت به دلیل پایداری حرارتی برتر انتخاب بهتری است.
اگر دمای کارکرد زیر ۶۰۰ درجه سانتیگراد است و اولویت با مقاومت الکتریکی بسیار بالا و استحکام مکانیکی است (مثلاً در موتورهای ولتاژ بالای معمولی، ترانسفورماتورها، تجهیزات آزمایشگاهی)، مسکویت گزینه مناسبتری خواهد بود.
اگر انعطافپذیری و سهولت در فرآیند پیچیدن نوار دور سیمپیچ مهم است، فلوگوپیت به دلیل نرمی و انعطاف بیشتر ممکن است ترجیح داده شود.
در نهایت، انتخاب بین این دو نوع نوار میکا (https://agreennasooz.com/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B1-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7-%D9%88-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D8%A2%D9%86/) به شرایط عملیاتی (دما، ولتاژ، فرکانس)، الزامات مکانیکی، بودجه و در دسترس بودن مواد بستگی دارد. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، فلوگوپیت به دلیل تحمل دمایی بالا و قیمت مناسب، گزینه رایجتری است.
چه عواملی باید در انتخاب ضخامت مناسب نوار میکا برای عایقکاری یک سیمپیچ موتور ولتاژ بالا در نظر گرفته شوند؟
برای انتخاب ضخامت مناسب نوار میکا در عایقکاری سیمپیچ موتور ولتاژ بالا، معمولاً فقط «یک عدد ضخامت» مطرح نیست؛ بلکه باید مجموعهای از عوامل الکتریکی، حرارتی، مکانیکی و فرآیندی را همزمان ببینید. مهمترین عوامل:
1. سطح ولتاژ و کلاس عایقی مورد نیاز
ولتاژ نامی موتور
هر چه ولتاژ بالاتر → نیاز به ضخامت کلی عایق بیشتر (مجموع چند لایه نوار میکا + رزین + پوششهای دیگر).
برای موتورهای MV (مثلاً ۶ kV، ۱۰ kV، ۱۳٫۸ kV و …) معمولاً چند لایه نوار با ضخامتهای ۰٫۱۰ تا ۰٫۲۰ mm روی هم پیچیده میشود تا به سطح عایقی مورد نیاز برسد.
فاصله خزشی و استقامت دیالکتریک
باید مطمئن شوید ضخامت نوار و تعداد لایهها استقامت دیالکتریک کافی در برابر ولتاژ نامی + اضافهولتاژهای گذرا (surge) را تأمین میکند.
استانداردهای عایقی (IEC, IEEE) و دستورالعمل سازنده سیستم عایقی، حداقل ضخامت معادل را مشخص میکنند.
تخلیه جزئی (Partial Discharge)
برای کاهش PD، بهتر است عایق بهقدر کافی ضخیم باشد تا میدان الکتریکی درون عایق بیش از حد بالا نشود.
اما ضخامت خیلی زیاد بدون اشباع مناسب رزین میتواند حفرههای داخلی ایجاد کند و خود باعث افزایش PD شود.
2. کلاس حرارتی و پروفیل دمایی موتور
کلاس حرارتی سیستم عایق (مثلاً F، H یا بالاتر)
در دماهای بالاتر، باید عایق هم از نظر پایداری حرارتی و هم از نظر حفظ خواص دیالکتریک مطمئن باشد.
اگر دما بالاست، گاهی به جای صرفاً افزایش ضخامت، به سراغ میکای با کیفیت بالاتر و رزینهای بهتر میرویم.
گرادیان دمایی در سیمپیچها
اگر اختلاف دمای داخل و بیرون سیمپیچ زیاد است، تنشهای حرارتی به عایق وارد میشود.
ضخامت خیلی زیاد → افزایش تنشهای مکانیکی ناشی از انبساط حرارتی → احتمال ترک یا delamination
باید ضخامت به حدی باشد که هم تحمل حرارتی خوب بدهد، هم تنش مکانیکی بیش از حد نشود.
3. ابعاد و هندسه سیمپیچ (بهویژه در روتور/استاتور اسلاتی)
فضای اسلات (Slot Space)
محدودیت فیزیکی مهم: مجموع ضخامت هادیها + نوار میکا + لایههای بین فازی باید در فضای اسلات جا شود.
ضخامت زیاد نوار میکا → ممکن است هادی در اسلات جا نشود یا کویل به زور جا رود و تحت تنش مکانیکی شدید قرار گیرد.
شعاع خمش و فرمدهی سیمپیچ
هر چه ضخامت نوار بیشتر، انعطافپذیری کمتر و احتمال ترک خوردن میکا یا شکستگی در گوشهها بیشتر.
برای کویلهایی با خمهای تیز یا فرم پیچیده، معمولاً از نوارهای نازکتر و لایههای بیشتر استفاده میشود تا هم ضخامت معادل را بدهد هم فرمپذیری حفظ شود.
4. شرایط دینامیکی و مکانیکی کار موتور
لرزش و ضربه (Vibration & Shock)
در موتورهایی که لرزش زیاد دارند، عایق باید مقاومت مکانیکی و چسبندگی خوبی داشته باشد.
ضخامت بیشتر میتواند مقاومت مکانیکی را افزایش دهد، اما به شرطی که رزینگیری کامل انجام شده باشد.
نیروی الکترومغناطیسی روی سیمپیچها
در جریانهای بالا، نیروهای EM میتواند باعث تکانهای دورهای سیمپیچ شود.
سیستم عایقی باید کافی سخت و یکپارچه (rigid) باشد. در اینجا ضخامت مناسب نوار + مقدار رزین مهم است.
5. نوع نوار میکا و سیستم رزین / Vacuum Pressure Impregnation (VPI)
Mica Tape ساختار و نوع (مسکویت / فلوگوپیت، الیاف شیشهای، فیلم حامل)
اگر نوار روی carrier (مثل شیشه یا پلیاستر) است، بخشی از مقاومت مکانیکی توسط carrier تأمین میشود، و شاید نیاز به ضخامت خیلی زیاد میکا نباشد.
میکای فلوگوپیت در دمای بالاتر پایدارتر است؛ در چنین مواردی ممکن است بهجای افزایش ضخامت، به سراغ فلوگوپیت بروید.
روش impregnation (VPI، رزین اپوکسی، پلیاستر و …)
اگر VPI قوی و رزین با هدایت خوب دارید → میتوان با ضخامت کمی کمتر هم به کلاس عایقی مورد نیاز رسید؛ چون خلل و فرج کمتر و PD پایینتر است.
اگر شرایط تولید سادهتر و رزیندهی ضعیفتر است → مجبورید با ضخامت بالاتر عایق، ریسک را جبران کنید (البته تا حدی).
6. الزامات استانداردی و طراحی سازنده
استانداردها و دستورالعملها
معمولاً سازندگان سیستمهای عایقی (مثلاً Elin, ABB, etc.) برای هر سطح ولتاژ و کلاس حرارتی، ضخامت و تعداد لایههای نوار را در دیتاشیت/Spec تعریف میکنند.
مثال: برای موتور ۶ kV ممکن است مشخص کنند: ۲ لایه نوار میکا ۰٫۱۲ mm با همپوشانی ۵۰٪ → ضخامت اسمی عایق حدود ۰٫۴–۰٫۵ mm.
تجربه عملی و Test-type
بسیاری از انتخابها تجربی است: سازنده بر اساس نتایج تست فشار ضربهای (Impulse test)، تست PD، تست حرارتی طولانیمدت، ضخامت و ساختار عایق را تثبیت کرده است.
7. تعادل بین کارایی، هزینه و فرآیند تولید
افزایش ضخامت = افزایش هزینه مواد + زمان پیچش
نوار ضخیمتر معمولاً گرانتر و سختتر برای پیچیدن یکنواخت است.
لایههای بیشتر با نوار نازکتر → زمان کار بیشتر ولی کنترل دقیقتر روی کیفیت و همپوشانی.
سهولت تولید و تکرارپذیری کیفیت
در تولید سری، نوار با ضخامت متوسط (مثلاً ۰٫۱۰–۰٫۱۵ mm) که خوب فرم میگیرد و کنترل همپوشانی آن ساده است، معمولاً از نوارهای خیلی ضخیم یا خیلی نازک عملیتر است.
جمعبندی عملی
در عمل، ضخامت نوار میکا (https://nasoozpars.com/%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7/) تابع این موارد است:
ولتاژ موتور و سطح عایقی مورد نیاز (پایه تصمیم)
کلاس حرارتی و دمای واقعی کار
فضای اسلات و هندسه سیمپیچ
نوع میکا (مسکویت/فلوگوپیت) و سیستم رزین / VPI
لرزش، نیروهای مکانیکی و الزامات PD
استانداردها و تجربیات سازنده
میکا به دلایل متعددی در عایقکاری سیمپیچهای موتورهای ولتاژ بالا نسبت به سایر مواد، اولویت دارد:
مقاومت بالا در برابر حرارت: میکا میتواند دماهای بسیار بالا را تحمل کند و خواص عایق خود را حفظ نماید. این ویژگی برای موتورهای ولتاژ بالا که گرمای زیادی تولید میکنند، ضروری است. سایر مواد عایق مانند برخی از پلاستیکها، در دماهای بالا تخریب میشوند.
مقاومت الکتریکی عالی: میکا دارای مقاومت الکتریکی بسیار بالایی است که از نشت جریان جلوگیری میکند. این امر برای عملکرد صحیح و ایمن موتورهای ولتاژ بالا بسیار مهم است.
پایداری شیمیایی: میکا نسبت به بسیاری از مواد شیمیایی مقاوم است و تغییر شکل یا تخریب نمیشود. این ویژگی در محیطهای صنعتی که با مواد شیمیایی مختلف سروکار وجود دارد، اهمیت دارد.
قابلیت انعطاف: میکا در حالتهای مختلف (مانند ورق، نوار، و الیاف) قابل استفاده است و میتواند به راحتی در سیمپیچهای موتور قرار گیرد.
عایق الکترواستاتیک خوب: میکا به عنوان یک عایق الکترواستاتیک، از تجمع بار الکتریکی و ایجاد قوس الکتریکی جلوگیری میکند.
طول عمر بالا: میکا به دلیل خواص مکانیکی و شیمیایی عالی، طول عمر بالایی دارد و نیاز به تعویض مکرر را کاهش میدهد.
در حالی که مواد عایق دیگری نیز وجود دارند، مانند لاستیک، پلاستیک، و شیشه، میکا به دلیل ترکیبی از این ویژگیها، انتخاب بهتری برای عایقکاری سیمپیچهای موتورهای ولتاژ بالا (https://nspnasooz.com/product/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B1-%D9%86%D8%B3%D9%88%D8%B2-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7/) است. به خصوص در کاربردهایی که نیاز به تحمل دماهای بالا، مقاومت شیمیایی قوی و پایداری طولانیمدت وجود دارد.
تفاوت بین نوار میکا مسکویت و نوار میکا فلوگوپیت در کاربرد در سیمپیچهای موتورهای ولتاژ بالا چیست؟
در کاربردهای سیمپیچ موتورهای ولتاژ بالا، انتخاب بین نوار میکای مسکویت و فلوگوپیت (https://tg-sanat.com/%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%84%D8%A7%D8%AA/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B1-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7/) بر اساس ویژگیهای فیزیکی، الکتریکی و حرارتی آنها انجام میشود. جدول زیر تفاوتهای کلیدی را نشان میدهد:
ویژگی
نوار میکای مسکویت (Muscovite Mica)
نوار میکای فلوگوپیت (Phlogopite Mica)
ترکیب شیمیایی
KAl₂(AlSi₃O₁₀)(OH)₂ (پتاسیم، آلومینیوم، سیلیکات)
KMg₃(AlSi₃O₁₀)(OH)₂ (پتاسیم، منیزیم، آلومینیوم، سیلیکات)
رنگ
شفاف تا نیمهشفاف، رنگهای روشن (سفید، نقرهای، سبز کمرنگ)
کهربایی تا قهوهای طلایی، تیرهتر
دمای کار مداوم
تا حدود ۵۵۰–۶۰۰ درجه سانتیگراد
تا حدود ۹۰۰–۱۰۰۰ درجه سانتیگراد
مقاومت حرارتی
خوب، اما در دماهای بسیار بالا ممکن است آب تبلور خود را از دست دهد (دهیدراته شود)
عالی، به دلیل ساختار منیزیمدار در برابر حرارت پایدارتر است
مقاومت الکتریکی
بسیار بالا (مقاومت حجمی ∼۱۰¹⁵–۱۰¹⁶ Ω·cm)
بالا (مقاومت حجمی ∼۱۰¹⁴–۱۰¹⁵ Ω·cm) – کمی پایینتر از مسکویت
استحکام مکانیکی
سختتر و شکنندهتر
نرمتر و انعطافپذیرتر
ضریب انبساط حرارتی
پایین (∼۸–۱۰ × ۱۰⁻⁶ /K)
پایین (∼۹–۱۱ × ۱۰⁻⁶ /K) – مشابه
مقاومت در برابر تخلیه جزئی (PD)
عالی (به دلیل ساختار لایهای یکنواخت)
خوب، اما ممکن است در دماهای بسیار بالا اندکی ضعیفتر باشد
هزینه
معمولاً گرانتر (به دلیل فراوانی کمتر و فرآوری دقیقتر)
معمولاً مقرونبهصرفهتر
کاربردهای معمول در موتورهای ولتاژ بالا
عایقبندی سیمپیچهایی که دمای کارکرد متوسط دارند (زیر ۶۰۰ درجه سانتیگراد) و نیاز به مقاومت الکتریکی بسیار بالا دارند.
عایقبندی در محیطهای با دمای بسیار بالا (مثلاً در موتورهای صنعتی، کورههای الکتریکی، ژنراتورهای توربین گازی) که پایداری حرارتی اولویت است.
خلاصه تصمیمگیری:
اگر دمای کارکرد موتور بالاتر از ۶۰۰ درجه سانتیگراد است (مثلاً در موتورهای صنایع سنگین، کورههای القایی، ژنراتورهای دما‑بالا)، فلوگوپیت به دلیل پایداری حرارتی برتر انتخاب بهتری است.
اگر دمای کارکرد زیر ۶۰۰ درجه سانتیگراد است و اولویت با مقاومت الکتریکی بسیار بالا و استحکام مکانیکی است (مثلاً در موتورهای ولتاژ بالای معمولی، ترانسفورماتورها، تجهیزات آزمایشگاهی)، مسکویت گزینه مناسبتری خواهد بود.
اگر انعطافپذیری و سهولت در فرآیند پیچیدن نوار دور سیمپیچ مهم است، فلوگوپیت به دلیل نرمی و انعطاف بیشتر ممکن است ترجیح داده شود.
در نهایت، انتخاب بین این دو نوع نوار میکا (https://agreennasooz.com/%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B1-%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7-%D9%88-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D8%A2%D9%86/) به شرایط عملیاتی (دما، ولتاژ، فرکانس)، الزامات مکانیکی، بودجه و در دسترس بودن مواد بستگی دارد. در بسیاری از کاربردهای صنعتی، فلوگوپیت به دلیل تحمل دمایی بالا و قیمت مناسب، گزینه رایجتری است.
چه عواملی باید در انتخاب ضخامت مناسب نوار میکا برای عایقکاری یک سیمپیچ موتور ولتاژ بالا در نظر گرفته شوند؟
برای انتخاب ضخامت مناسب نوار میکا در عایقکاری سیمپیچ موتور ولتاژ بالا، معمولاً فقط «یک عدد ضخامت» مطرح نیست؛ بلکه باید مجموعهای از عوامل الکتریکی، حرارتی، مکانیکی و فرآیندی را همزمان ببینید. مهمترین عوامل:
1. سطح ولتاژ و کلاس عایقی مورد نیاز
ولتاژ نامی موتور
هر چه ولتاژ بالاتر → نیاز به ضخامت کلی عایق بیشتر (مجموع چند لایه نوار میکا + رزین + پوششهای دیگر).
برای موتورهای MV (مثلاً ۶ kV، ۱۰ kV، ۱۳٫۸ kV و …) معمولاً چند لایه نوار با ضخامتهای ۰٫۱۰ تا ۰٫۲۰ mm روی هم پیچیده میشود تا به سطح عایقی مورد نیاز برسد.
فاصله خزشی و استقامت دیالکتریک
باید مطمئن شوید ضخامت نوار و تعداد لایهها استقامت دیالکتریک کافی در برابر ولتاژ نامی + اضافهولتاژهای گذرا (surge) را تأمین میکند.
استانداردهای عایقی (IEC, IEEE) و دستورالعمل سازنده سیستم عایقی، حداقل ضخامت معادل را مشخص میکنند.
تخلیه جزئی (Partial Discharge)
برای کاهش PD، بهتر است عایق بهقدر کافی ضخیم باشد تا میدان الکتریکی درون عایق بیش از حد بالا نشود.
اما ضخامت خیلی زیاد بدون اشباع مناسب رزین میتواند حفرههای داخلی ایجاد کند و خود باعث افزایش PD شود.
2. کلاس حرارتی و پروفیل دمایی موتور
کلاس حرارتی سیستم عایق (مثلاً F، H یا بالاتر)
در دماهای بالاتر، باید عایق هم از نظر پایداری حرارتی و هم از نظر حفظ خواص دیالکتریک مطمئن باشد.
اگر دما بالاست، گاهی به جای صرفاً افزایش ضخامت، به سراغ میکای با کیفیت بالاتر و رزینهای بهتر میرویم.
گرادیان دمایی در سیمپیچها
اگر اختلاف دمای داخل و بیرون سیمپیچ زیاد است، تنشهای حرارتی به عایق وارد میشود.
ضخامت خیلی زیاد → افزایش تنشهای مکانیکی ناشی از انبساط حرارتی → احتمال ترک یا delamination
باید ضخامت به حدی باشد که هم تحمل حرارتی خوب بدهد، هم تنش مکانیکی بیش از حد نشود.
3. ابعاد و هندسه سیمپیچ (بهویژه در روتور/استاتور اسلاتی)
فضای اسلات (Slot Space)
محدودیت فیزیکی مهم: مجموع ضخامت هادیها + نوار میکا + لایههای بین فازی باید در فضای اسلات جا شود.
ضخامت زیاد نوار میکا → ممکن است هادی در اسلات جا نشود یا کویل به زور جا رود و تحت تنش مکانیکی شدید قرار گیرد.
شعاع خمش و فرمدهی سیمپیچ
هر چه ضخامت نوار بیشتر، انعطافپذیری کمتر و احتمال ترک خوردن میکا یا شکستگی در گوشهها بیشتر.
برای کویلهایی با خمهای تیز یا فرم پیچیده، معمولاً از نوارهای نازکتر و لایههای بیشتر استفاده میشود تا هم ضخامت معادل را بدهد هم فرمپذیری حفظ شود.
4. شرایط دینامیکی و مکانیکی کار موتور
لرزش و ضربه (Vibration & Shock)
در موتورهایی که لرزش زیاد دارند، عایق باید مقاومت مکانیکی و چسبندگی خوبی داشته باشد.
ضخامت بیشتر میتواند مقاومت مکانیکی را افزایش دهد، اما به شرطی که رزینگیری کامل انجام شده باشد.
نیروی الکترومغناطیسی روی سیمپیچها
در جریانهای بالا، نیروهای EM میتواند باعث تکانهای دورهای سیمپیچ شود.
سیستم عایقی باید کافی سخت و یکپارچه (rigid) باشد. در اینجا ضخامت مناسب نوار + مقدار رزین مهم است.
5. نوع نوار میکا و سیستم رزین / Vacuum Pressure Impregnation (VPI)
Mica Tape ساختار و نوع (مسکویت / فلوگوپیت، الیاف شیشهای، فیلم حامل)
اگر نوار روی carrier (مثل شیشه یا پلیاستر) است، بخشی از مقاومت مکانیکی توسط carrier تأمین میشود، و شاید نیاز به ضخامت خیلی زیاد میکا نباشد.
میکای فلوگوپیت در دمای بالاتر پایدارتر است؛ در چنین مواردی ممکن است بهجای افزایش ضخامت، به سراغ فلوگوپیت بروید.
روش impregnation (VPI، رزین اپوکسی، پلیاستر و …)
اگر VPI قوی و رزین با هدایت خوب دارید → میتوان با ضخامت کمی کمتر هم به کلاس عایقی مورد نیاز رسید؛ چون خلل و فرج کمتر و PD پایینتر است.
اگر شرایط تولید سادهتر و رزیندهی ضعیفتر است → مجبورید با ضخامت بالاتر عایق، ریسک را جبران کنید (البته تا حدی).
6. الزامات استانداردی و طراحی سازنده
استانداردها و دستورالعملها
معمولاً سازندگان سیستمهای عایقی (مثلاً Elin, ABB, etc.) برای هر سطح ولتاژ و کلاس حرارتی، ضخامت و تعداد لایههای نوار را در دیتاشیت/Spec تعریف میکنند.
مثال: برای موتور ۶ kV ممکن است مشخص کنند: ۲ لایه نوار میکا ۰٫۱۲ mm با همپوشانی ۵۰٪ → ضخامت اسمی عایق حدود ۰٫۴–۰٫۵ mm.
تجربه عملی و Test-type
بسیاری از انتخابها تجربی است: سازنده بر اساس نتایج تست فشار ضربهای (Impulse test)، تست PD، تست حرارتی طولانیمدت، ضخامت و ساختار عایق را تثبیت کرده است.
7. تعادل بین کارایی، هزینه و فرآیند تولید
افزایش ضخامت = افزایش هزینه مواد + زمان پیچش
نوار ضخیمتر معمولاً گرانتر و سختتر برای پیچیدن یکنواخت است.
لایههای بیشتر با نوار نازکتر → زمان کار بیشتر ولی کنترل دقیقتر روی کیفیت و همپوشانی.
سهولت تولید و تکرارپذیری کیفیت
در تولید سری، نوار با ضخامت متوسط (مثلاً ۰٫۱۰–۰٫۱۵ mm) که خوب فرم میگیرد و کنترل همپوشانی آن ساده است، معمولاً از نوارهای خیلی ضخیم یا خیلی نازک عملیتر است.
جمعبندی عملی
در عمل، ضخامت نوار میکا (https://nasoozpars.com/%D9%85%DB%8C%DA%A9%D8%A7/) تابع این موارد است:
ولتاژ موتور و سطح عایقی مورد نیاز (پایه تصمیم)
کلاس حرارتی و دمای واقعی کار
فضای اسلات و هندسه سیمپیچ
نوع میکا (مسکویت/فلوگوپیت) و سیستم رزین / VPI
لرزش، نیروهای مکانیکی و الزامات PD
استانداردها و تجربیات سازنده