VonRoll: Системы электрической изоляции для тяговых двигателей
Von Roll продолжает активно содействовать производителям в сокращении затрат и в постоянном повышении КПД и удельной мощности тяговых электродвигателей. Являясь основным производителем материалов индивидуальных систем изоляции, мы можем предложить любые материалы, отвечающие всем требованиям, как технологии на основе предварительно пропитанных лент (RR-технология), так и технологии вакуум- нагнетательной пропитки (VPI).
Эти двигатели приводят в действие железнодорожные локомотивы, многосекционные поезда, трамваи и поезда метро, а также используются в небольших транспортных средствах, а именно в автомобилях, работающих при напряжениях не выше 3.3.кВ с выходной мощностью до 1800 кВ. Для минимизации веса разрабатываются компактные двигатели, которые работают при экстремальных температурах и повышенном электростатическом напряжении, в жестких условиях окружающей среды. Помимо оплного ассортимента специализированных изоляционных материалов Von Roll разработал основные материалы, отвечающие работе в этих условиях:
- Изоляция проводников из эмали и стекла в качестве альтернативы полиэфиримидной пленке
- Полиэфиримидные пропиточные смолы заполняют пробел между силиконом и другими смолами
- Бандажные ленты, усиленные Кевларом



Многообразие систем изоляции
Von Roll постоянно следит за изменениями в системах изоляции, происходящими в последние десятилетия. Растущая возможность использования надежной и эффективной силовой электроники создала в некоторых регионах серьезные возможности роста применения асинхронных двигателей переменного тока с инверторным приводом. В мире производятся оба вида двигателей, как двигатели постоянного тока, так и асинхронные двигатели переменного тока с инверторным приводом.
Изоляционные системы, используемые различными производителями тяговых электродвигателей, можно классифицировать по типам двигателей и по типу конструкции корпусной изоляции:
- Обмотка якоря может быть расположена на роторе, как в двигателях постоянного тока, или на статоре, как в двигателях переменного тока
- Для изоляции может применяться технология вакуум-нагнетательной пропитки (VPI), так и технология на основе предварительно пропитанных лент (RR)
- Для корпусной изоляции может использоваться пропиточная смола на основе силикона, ненасыщенных полиэфиримидов, эпоксидной смолы или полиэфира.
Существует большое количество разновидностей изоляционных материалов для использования в двигателях различных конструкций.
Применение | Изоляционный материал | Двигатели постоянного тока |
Двигатели переменного тока |
Изоляция проводников | Эмаль+стекло, эмаль+стекло и полиэфир или полиимидная пленка |
• | • |
Основная изоляция | Слюдяные ленты, полиимидная пленка | • | • |
Тканые стеклоленты | • | • | |
Пропиточная смола | • | • | |
Пазовые клинья | Пазовая изоляция | • | • |
Пазовые клинья ротора | • | ||
Пазовые клинья статора | • | ||
Лобовая часть | Бандажные кольца | • | |
Шнуры | • | ||
Уплотнитель катушек | • | ||
Коллектор | Пластины коллекторов | • | |
Кольцевое уплотнение V-образного сечения | • | ||
Бандажная защита якоря |
Бандажные ленты | • |




Обмоточные провода
Эксплуатация двигателей при высоких нагрузках означает, что изоляция обмоточных проводов не может быть простой. Выбор обусловлен влиянием изоляции на повышение тепловых характеристик, механической прочности, диэлектрической прочности, возможно- стью скрепления с пропиточной смолой и, в некоторых случаях, устойчивостью к частичным разрядам. Каков бы ни был ваш выбор, Von Roll может обеспечить необходимое качество изоляции.
Увеличение, обусловленное использованием изоляции (мм) |
I, °C | Механические свойства |
Устойчивость к коронному разряду |
|
Эмаль + стекло (Silix) | 0.23–0.32 | 155 180 200 |
средние | средняя |
VS 220 VF | 0.15–0.19 | 220 | очень хорошие | средняя |
полиимидная пленка с фторопластовым (FEP) покрытием (1 слой внахлест на половину ширины ленты) |
0.15–0.19 | 240 | низкие | низкая |
полиимидная короностойкая (CR) пленка с фторопластовым (FEP) покрытием (1 слой внахлест на половину ширины ленты) |
0.15–0.19 | 240 | низкие | хорошая |
VS 240 VF | 0.15–0.19 | 240 | очень хорошие | средняя |
VS 240 V (P) | 0.20–0.25 | 240 | очень хорошие | средняя |
полиимидная пленка с фторопластовым (FEP) покрытием (1 слой внахлест на половину ширины ленты + стекло) |
0.30–0.41 | 0.30–0.41 | хорошие | средняя |

1. Эмаль + стекло VS240 V; 2. Samicapor® 366.86; 3. Damisol® 3551
Ленты для технологии VPI
Von Roll широко использует слюду при производстве материалов. Освоен полный технологи- ческий процесс переработки слюды. Он начинается с разработки месторождения, подготов- ки щипаной слюды и слюдинитовой бумажной массы, а также окончательного производства слюдяных лент в соответствии с высочайшими стандартами для использования в системах корпусной изоляции.
У компании есть решения конкретных задач, стоящих перед клиентами, по улучшению качества высоковольтной изоляции и повышению экономической эффективности.
На основе Samicapor® Von Roll разработала ассортимент слюдяных лент для VPI технологии, которые удовлетворяют требованиям к пазовой изоляции лобовых частей обмотки, а именно:
- Имеют высокую электрическую прочность
- Отличные тeкпловые характеристики
- Обладают стойкостью к коронному разряду
- Быстро и легко пропитываются
- Хорошо удерживают пропиточные материалы (без вытекания)
- Равномерно накладываются, без складок
- Могут наматываться при помощи высокопроизводительных станков или вручную
- Полностью совместимы с рекомендуемыми системами смол

Использование слюды Von Roll начинает с разработки месторождения и заканчивает производством проводов с изоляцией из слюдяной ленты.



Смолы VPI
Современные системы корпусной изоляции, как системы - включающие ленты и смолы - подраделяются на температурные классы: эпоксидная смола и полиэфир для VPI, полиэфи- римид (Samicabond®) и силикон (плюс силикон для технологии RR см. в следующей главе).
Системы изоляции для класса 155 из эпоксидной смолы и полиэфираСовместимость со смолой и температурный класс |
|||||
Толщина, мм | Удельный вес г/м2 |
Слюда г/м2 | Эпоксидная смола |
Полиэфир | |
Samicapor® 366.53-01 | 0.12 | 153 | 120 | F | F |
Наименование | Двигатели постоянного тока |
Двигатели переменного тока |
Температурный класс |
Описание |
Permafil® 74041 | • | 155 | Тиксотропная эпоксидная смола (с хорошими пленкообразующими свойствами), хорошие температурные характеристики, отсутствие летучих органических соединений (VOC) |
|
Damisol® 3412-1 | • | 155 | высокореактивная двухкомпонентная эпоксидная смола, отсутствие летучих органических соединений (VOC) |
|
Damisol® 3500 LoV | • | 155 | Однокомпонентная эпоксидная смола с низкой вязкостью, хорошие температурные характеристики, отсутствие летучих органических соединений (VOC) |
Полиэфиримидные системы для конструкций класса 180 Damisol® 3340, Permafil® 707/ 747
Совместимость со смолой и температурный класс |
||||
Толщина мм | Удельный вес г/м2 | Слюда г/м2 | Удельный вес г/м2 | |
Samicapor® 366.53 | 0.12 | 153 | 120 | H |
Samicapor® 366.53-01 | 0.12 | 153 | 120 | H |
Samicapor® 366.58 | 0.15 | 195 | 160 | H |
Samicapor® 315.45 | 0.14 | 214 | 160 | H |
Наименование | Двигатели постоянного тока |
Двигатели переменного тока |
Температурный класс |
Описание |
Permafil® 707, 747 | • | • | H | полиэфирная смола с высоким сопротивлением тепловому удару и с высокой термостойкостью |
Damisol® 2053 HFP | • | • | 180 (H) | полиэфиримидный лак с растворителем, обладающий высокой пластичностью и термостойкостью |
Damisol® 3032 300 mPa.s |
• | • | 180 (H) | полиэфиримидная смола без растворителя с высокими электроизолирующими свойствами и термостойкостью, система изоляции Samicabond® |
Damisol® 3340 500 mPa.s |
• | • | 180 (H) | полиэфиримидная смола без растворителя с высокими электроизолирующими свойствами, высокой эластичностью и термостойкостью, система изоляции Samicabond® |
Damisol® 3630 HTP 600 mPa.s |
• | • | 180 (H) | полиэфиримидная смола без растворителя с высокими электроизолирующими свойствами и термостойкостью, отсутствие летучих органических соединений (VOC) |
Силиконовые системы для конструкций класса С с Damisol® 3551
Совместимость со смолой и температурный класс |
|||||
Толщина мм | Удельный вес г/м2 |
Слюда г/м2 | PL пленка 25 μm г/м2 |
Силикон | |
Samicapor® 326.40 | 0.13 | 169 | 80 | 37 | 220 (C) |
Samicapor® 366.85 | 0.12 | 164 | 120 | 220 (C) | |
Samicapor® 366.86 | 0.12 | 155 | 120 | 220 (C) | |
Samicapor® 366.87 | 0.14 | 170 | 120 | 220 (C) | |
Samicapor® 366.88 | 0.11 | 155 | 120 | 220 (C) |
Наименование | Двигатели постоянного тока |
Двигатели переменного тока |
Температурный класс |
Описание |
Damisol® 3551 | • | 200 | Силиконовая смола без растворителя с высокими электроизолирующими свойствами, термостойкостью; класс С, отсутствие летучих органических соединений |

Пропиточная смола с высокой термостойкостью

Von Roll участвует во всех стадиях производствен
ного процесса. В частности, в производстве
слюдяных лент и проводов с изоляцией из слюдя
ных лент

Слюдяные ленты для системы VPI
Корпусная изоляция для системы RR
Изоляционные системы, использующие технологию RR, обеспечивают оптимальное каче- ство изоляции при тщательном отборе слюдяных лент и особом внимании к способам их наматывания и обработки. Von Roll предлагает ленты, отлично зарекомендовавшие себя при эксплуатации в условиях высоких температур. Разработанные нами решения направлены на получение наилучших результатов и включают в себя полный ассортимент RR лент для корпусной изоляции, систему под названием Samicatherm® для традиционного и гидростати- ческого прессования, а также системы под названием Filosam® и Samicaflex® для лобовых частей обмотки.
Преимуществами данных лент являются:
- Высокая диэлектрическая прочность
- Высокие тепловые характеристики
- Стойкость к коронномк разряду
- Равномерное нанесение, без складок
- Могут наматываться при помощи станков
- Имеют короткое время отверждения
Толщина мм |
Удельный вес г/м2 |
Слюда г/м2 | Полиимидная пленка 25 μm г/м2 |
Содержание смолы г/м2 |
Совместимость со смолой и температурный класс |
|
Samicatherm® 315.51 | 0.09 | 117 | 60 | 37 | 20 | 220 (C) |

Толщина мм |
Удельный вес г/м2 |
Слюда г/м2 | Содержание смолы г/м2 |
Содержание смолы г/м2 |
|
Samicaflex® 366.18 | 0.12 | 150 | 75 | 52 | 220 (C) |
Samicaflex® 366.19 | 0.18 | 215 | 120 | 72 | 220 (C) |
Гибкие материалы
Основным требованием, предъявляемым к гибким материалам, использующихся в пазовой изоляции в любых типах двигателей, является длительная эксплуатация при высоких рабочих температурах. Это продиктовано необходимостью выдерживать жесткие термоме- ханические условия эксплуатации. Предназначенные для этих целей ламинаты, являются соединением полиимидных пленок, стеклоткани и арамидной бумаги.
Ламинаты, производимые компанией Von Roll, обладают исключительными характристиками по стойкости к тепловому удару, отличными адгезивными свойствами, позволяют материа- лам с высокими эксплуатационными показателями отвечать возрастающим требованиям, предъявляемым к тяговым двигателям. Эти материалы компании Von Roll известны под торговыми марками Myoflex® и Acuflex®. Мы производим широкий ассортимент многослойных конструкций пленок, отвечающих любым требованиям по толщине пазовой изоляции, и увеличивающий механические и тепловые свойства, позволяющий оптимизировать кон- струкцию и технологию применения.
Толщина мм | Толщина основы , μm | Прочность на разрыв |
Пробивное напряжение |
||
Стекло | Полиимидная пленка | ||||
Стекло/полиимидная пленка |
0.08–0.12 | 25–50 | 25–75 | высокая | среднее |
Стекло/полиимидная пленка/стекло |
0.15–0.21 | 50–80 | 25–50 | очень высокая | среднее |
Nomex® 1) | Полиимидная пленка | ||||
Nomex® 1)/полиимидная пленка |
0.09–0.29 | 50–250 | 25 | низкая | среднее |
0.11–0.32 | 50–250 | 50 | средняя | высокое | |
0.14–0.34 | 80–180 | 75 | высокая | очень высокое | |
Nomex® 1)/полиимидная пленка /Nomex® |
0.21–0.41 | 80–180 | 25 | низкая | среднее |
0.24–0.43 | 80–180 | 50 | средняя | высокое | |
0.25–0.45 | 80–180 | 75 | высокая | очень высокое |
1) Зарегистрированные торговые марки компании Дюпон (DuPont)
Бандажные ленты
Бандажные ленты служат для обвязки коммутаторов и незакрепленных катушек в электро- двигателях постоянного тока для противостояния вращающим силам. В дополнение к термомеханической долговечности, материал должен выдерживать усталостные и прочие нагрузки вследствие изменяющихся условий эксплуатации.
Von Roll предлагает целый ряд высокотемпературных бандажных лент с высокой фиксирую- щей способностью, даже при воздействии влаги и предельных температур. Исключитель- ные показатели в классе С имеет усиленная Кевларом1) лента, обеспечивающая высокий запас прочности для двигателей, при этом занимает мало места и снижает поверхностный разряд.
Этот материал является оптимальным для обеспечения постоянного воздушного зазора при высоких скоростях в устройствах переменного тока с инвертоным приводом, в которых используется ротор с постоянными магнитами.
1) Зарегистрированные торговые марки компании Дюпон (DuPont)H200 | H220 | K220 | ||
Толщина | мм | 0.30 ± 0.03 | 0.30 ± 0.03 | 0.33 ± 0.04 |
Содержание смолы | % | 26 ± 2 | 26 ± 2 | 26 ± 2 |
Минимальная прочность на разрыв одного отвержденного слоя при 20°C |
N/cm | 2500 | 2500 | 3500 |
Температурный класс | 200 (H+) | 220 (C) | 220 (C) |

Общий вид 4-х полюсного
тягового двигателя

Ротор тягового двигателя
постоянного тока мощностью 3.3
KV с обвязкой лентой Н220

Кевларовая бандажная лента
К220 1)
Композиционные материалы для тяговых двигателей
Von Roll предлагает ассортимент высококачественных композиционных материалов, которые могут постваляться в виде клиньев, полос и листов, обработанных деталей или специальных компонентов для использования в различных частях тяговых двигателей. Приведенная ниже информация является ознакомительной. Советуем Вам проконсультиро- ваться у наших специалистов.
Наименование продукта | Форма | Применение | Двигатели переменного тока |
Двигатели постоянного тока |
||
Коммутатор Samicanite® 41120 | листы и обработанные заготовки |
изоляция медных сегментов |
• | |||
Delmat® Epoxy 68660, Vetronite® G11, Vetronite® Polyimide, Delmat® Polyester 68420, Delmat® Polyester 68030 |
листы и обработанные заготовки |
пазовые клинья | • | • | • | • |
U - и L - образные профили | U - и L - образные профили |
пазовая изоляция | • | • | ||
Vetroferrit® | листы и обработанные заготовки |
пазовые клинья | • | • | ||
Изделия Delbond® | ролики, листы и обработанные заготовки |
межвитковая изоляция |
• | • | ||
Препреги Nomex® 1) | листы и обработанные заготовки |
изоляция катушек | • | • | ||
Delmat® Epoxy 68660, Vetronite® G11 |
листы и обработанные заготовки |
фиксаторы, основание |
внешние элементы крепления |
1) Зарегистрированные торговые марки компании Дюпон (DuPont)

тока

ским условиям заказчика
Клейкие ленты
Von Roll предлагает широкий ассортимент высококачественных клейких лент для различ- ных областей применения. Ниже приведены характеристики лент, используемых в изоляции тяговых двигателей:
Наименование продукта | Основа | Клей | Общая толщина |
Класс изоляции |
Свойства |
Intertape® 4118 | Kapton® 1) | SI | 0.063 | H 180°C | Обычная изоляционная лента. Удобна в применении, хорошая разрывная и пробивная прочность, прекрасная теплостойкость. Используется для корпусной изоляции, ремонта и ния эмалированных обмоточных проводов, изоляции точек пайки. |
Isotape® 4428PV3 | Polyimide | SI | 0.064 | H 180°C | |
Isotape® 51202 PV3 | Teflon® 1) | SI | 0.095 | H 180°C | Инновационная основа придает этой ленте уникальные свойства, отвечающие требованиям для высоковольтной изоляции. |
Intertape® 4618 | стеклоткань | SI | 0.18 | C 200°C | Термостойкая стеклоткань для использо вания изоляции в экстремальных условиях. Даже при длительном нахождении при температуре 180°C, свойства остаются стабильными.Рекомендуется для внешней и внутренней изоляции термостойких трансформаторов и для соединения обмоток. Также используется как термостойкая изоляционная лента. |
Isotape® 4638PV3 | стеклоткань | SI | 0.19 | H 180°C |
Отделочное покрытие
Ассортимент финишных и защитных лаков Damicoat® включает в себя материалы как с воздушной сушкой, так и с отверждением в печи. Все они являются однокомпонентными, легко наносятся распылителем, кистью, погружением или поливом.
Информация для выбора |
Цвет* | Температурный класс |
Время сушки | Описание продуктов и их использование |
Damicoat® 2405-01 | Н/КК/С | B/F | 40 мин. | Быстросохнущий защитный лак с высокой химической стойкостью |
Damicoat® 2404 | КК/С | F | 15–20 часов | Защитный лак с высокой химической стойкостью |
Damicoat® 2407 | КК | F/H | 1–2 часа | Стойкий к высокой температуре защитный лак, использующийся для высоковольтных электрических машин и тяговых электродвигателей температурного класса Н |
Испытания
Чтобы проверить, обладают ли материалы и системы нужными механическими, электриче- скими и тепловыми характеристиками, их необходимо подвергнуть испытаниям.
Лаборатории по высоковольтным испытаниям компании Von Roll могут проводить испытания материалов заказчика и систем в соответствии со стандартами IEC, UL и другими техниче- скими условиями:
- Испытания на стойкость к тепловому, электрическому и механическому старению
- Измерения тангенса угла диэлектрических потерь при различных температурах
- Измерения частичного разряда в различных диапазонах напряжения

Наша продукция для тяговых двигателей

Von Roll предлагает законченные системные решения для каждого из сегментов рынка, которые показаны на этой схеме.