انواع عایق سیم پیجی موتور

آشنایی با انواع عایق سیم پیچی موتور یکی از پراهمیت‌ترین اصول پایه در لوازم الکترونیکی محسوب می‌شود. همانطور که می‌دانید مهم‌ترین مرحله سیم پیچی، عایق کاری آن است. این عایق به عنوان یک پوشش بر روی مواد کشیده می‌شود و به عنوان یکی از اجزاء غیرفعال الکتروموتورها، دو نقش مهم و اساسی را ایفا می‌کند: یکی به عنوان هدایت کننده حرارت و دیگری نقش مکانیکی است. این عایق‌ها بر اساس نوع و قدرت الکتروموتور دارای ترکیبات مختلفی هستند که در ادامه به آنها می‌پردازیم. در صورتی که می‌خواهید اطلاعات کامل‌تری را در رابطه با این نوع عایق‌ها به دست آورید، ادامه این مطلب را از دست ندهید.

عایق سیم پیچی موتور چیست؟

انواع عایق سیم پیچی موتور جهت کارکرد ماشین‌های الکتریکی وظیفه‌ای مهم و اصلی را ایفا می‌کنند. این عایق‌ها میان شیارهای دارای هادی در ولتاژهای گوناگون عمل جداسازی الکتریکی را انجام می‌دهند. به بیان دیگر می‌توان گفت که عایق‌های مذکور در واقع نقش نارسانا را در سیم پیچی الکتروموتورها ایفا می‌کنند و سیم پیچی‌های موتور را از یکدیگر و همینطور از بدنه موتور جدا می‌سازند. عایق سیم پیچی باید بتواند در برابر دمای بالا، رطوبت و تنش‌های مکانیکی مقاومت داشته باشد.

شرایط اولیه مورد نیاز در مواد عایق ایده‌آل

•    استحکام دی الکتریک بالا و پایداری در دمای زیاد
•    مقاومت ویژه
•    هیسترزیس دی الکتریک پایین
•    توان هدایت حرارتی مناسب
•    درجه بالایی از پایداری حرارتی (مقاومت مناسب در دمای بالا)

رده بندی انواع عایق سیم پیچی موتور

انواع عایق سیم پیچی موتور بسته به نوع ترکیباتی که در ساختار خود دارند، در رده‌های مختلفی دسته بندی می‌شوند. این عایق‌ها هر یک دمای مخصوصی را برای فعالیت خود اختصاص داده‌اند که در ادامه بیشتر درباره آن توضیح خواهیم داد:

•    عایق‌های رده Y: این نوع عایق‌ها از ابریشم، پنبه یا کاغذ سیم پیچی بدون آغشتگی ساخته می‌شوند و در صمغ طبیعی و سلولز آغشته می‌گردند. 
•    عایق‌های رده A: مواد تشکیل دهنده این نوع عایق‌ها ابریشم یا پنبه است که آن‌ها را به نوعی عایق مایع، همانند روغن آغشته می‌سازند.
•    عایق‌های رده E: چسب فرمالئید یا لعاب مصنوعی از اجزای تشکیل دهنده این نوع عایق‌ها به شمار می‌روند که سبب بهتر بودن درجه پایداری حرارت آن‌ها نسبت به عایق‌های رده A می‌شود.
•    عایق‌های رده B: مواد تشکیل دهنده این نوع عایق‌ها از جنس میکا، پنبه نسوز و فایبرگلاس است.
•    عایق‌های رده F: این عایق‌های نیز در ساختار خود موادی همچون پنبه نسوز، میکا، الیاف شیشه و مواد چسبان را دارند.
•    عایق‌های رده H: این عایق‌ها از صمغ‌های سیلیسیم و خمیری، الیاف شیشه‌ای و پنبه تهیه می‌شوند.
•    عایق‌های رده C: ترکیبات تشکیل دهنده این نوع عایق‌ها را می‌توان از میکا، چینی، شیشه و کوارتز دانست.

انواع عایق سیم پیچی موتور

عایق سیم پیچی باید به گونه‌ای طراحی و ساخته شود که بتواند از بروز هرگونه جرقه و یا حتی جدا شدن سیم پیچی از جای خود در اثر حرارت بالا، جلوگیری به عمل آورد. بر همین اساس می‌توان گفت که برای داشتن سیم پیچی باکیفیت، باید به عوامل مختلفی از جمله میزان ظرفیت و تحمل ولتاژ و حرارت بالا، تعداد دورها، قطر سیم و عایق بندی سیم پیچی توجه نمود. در ادامه به معرفی انواع عایق سیم پیچی موتور می‌پردازیم:

عایق‌های رشته‌ای هادی

یکی از پرکاربردترین عایق‌های سیم پیچی موتور که نقش مهمی در حذف اثر پوستی، کاهش تلفات فوکو، کاهش سطح مقطع و افزایش انعطاف پذیری و کاربرد موتورهای الکتریکی ایفا می‌کنند، عایق‌های رشته‌ای هادی نام دارند. این نوع عایق باید دارای ضخامت کم، مقاومت بالا در برابر سایش و خراشیدگی داشته باشد و در فشار و حرارت بالا نیز بتواند کارایی و ساختار خود را حفظ نماید. بیشترین کاربرد این نوع از عایق‌ها در کابل‌های برق است.

عایق‌های حلقه‌ای

به طور معمول برای عایق کردن حلقه‌ها و جلوگیری از اتصال کوتاه از عایق‌های حلقه‌ای استفاده می‌شود. این نوع عایق از سیستم پوشاندن رشته‌های هادی استفاده می‌کند تا بتواند این کار را انجام دهد. عایق‌های حلقه‌ای علاوه بر اینکه ولتاژهای فاز به فاز و فاز به زمین را کنترل می‌کنند، باید بتوانند در مقابل تنش‌های حرارتی و مکانیکی ایجاد شده بر روی موتور الکتریکی نیز مقاومت خوبی را از خود نشان دهند. از مهم‌ترین موارد استفاده این نوع عایق‌ها نیز می‌توان به صنایع ساخت سیلندر، لوله، مخزن المنت کمربندی اشاره کرد.

عایق‌های دیوار به زمین

یکی دیگر از انواع عایق سیم پیچی موتور عایق دیوار به زمین است که جهت جدا سازی دیواره‌های هسته استاتور از هادی‌های مسی به کار گرفته می‌شود. این عایق‌ها شامل ورقه‌های جدا کننده‌ای هستند که در میان فازهای مختلف کویل نصب می‌شوند. از ویژگی‌های ضروری برای این نوع عایق‌ها می‌توان قابلیت تحمل بالا در مقابل فشارهای مغناطیسی که سبب لغزش حلقه‌ها می‌شوند را نام برد. از عایق‌های دیوار به زمین در سیستم‌های حرارتی و الکتروموتورهای صنعتی استفاده می‌گردد.

عایق‌های حفاظت در مقابل تخلیه جزئی

اگر بخواهید کلاف‌ها و میله‌های عایق شده را در هسته قرار دهید، باید از عاشق‌های حفاظت در برابر تخلیه جزئی استفاده کنید. البته توجه داشته باشید که این نوع عایق‌ها توانایی حفظ فاصله را ندارند. برای اینکه یان عایق‌ها بتوانند در میان شیارها قرار گیرند، باید ضخامت کمتری نسبت به آن‌ها داشته باشند. با توجه به اینکه ممکن است در فرایند تولید کلاف‌ها و میله‌های الکتروموتورها پدیده تخلیه جزئی در سطح یا میان کلاف (به دلیل وجود ولتاژهای اضافه) اتفاق بیفتد. این اتفاق می‌تواند در موتورهای دارای سیم پیچ حفاظت در برابر تخلیه جزئی سبب بروز جرقه و ساییدگی گردد؛ بر همین اساس لازم است که جهت جلوگیری از این مشکل، فاصله موجود به وسیله هوا پر شود. علاوه بر این می‌توان از روکش‌های عایق اضافه و پوشش‌های نیمه هادی نیز استفاده نمود. این پوشش که از جنس کربن سیاه است، باعث می‌شود ولتاژ فاصله‌های هوایی نزدیک به صفر گشته و از تخلیه الکتریکی جلوگیری به عمل آورد.

عایق ترانسپوزه

در صورتی که استاتور الکتروموتورها جابه‌جایی داشته باشد، از عایق ترانسپوزه استفاده می‌شود. در میان انواع عایق سیم پیچی موتور این عایق یکی از رایج‌ترین نمونه‌ها به شمار می‌رود که جهت عایق‌کاری سیم‌های موتور به کار می‌رود.

عایق نگهدارنده مکانیکی در سر سیم پیچ‌ها

اتصال الکتریکی میان کلاف‌های مختلف توسط سر سیم پیچ‌ها انجام می‌گیرد. به همین دلیل این اتصالات باید به طور کامل و به خوبی عایق شوند. در الکتروموتورهایی با ولتاژ کاری بالا، فاصله میان اتصالات سر سیم و هسته زیاد است و طول سرسیم‌ها نیز باید به اندازه‌ای باشد که بتواند در مقابل لرزش و تکان‌ها مقاوم باشد.

عایق‌های نگهدارنده مکانیکی شیارها

در صورتی که فشار مغناطیسی وارده به میله‌ها و کلاف‌های الکتروموتورها سبب بروز خطایی در عملکرد موتور شود، جریان خروجی به شدت تحت تاثیر قرار می‌گیرد؛ به همین دلیل کلاف‌ها باید به گونه‌ای بسته شوند که در مقابل این لرزش‌ها مقاومت کافی داشته باشند. لازم به ذکر است که این کار باید با کمترین مقدار عایق انجام شود تا حجم ماده فعال در شیار به کمترین میزان ممکن برسد تا عملکرد و دور آرمیچر دچار مشکل نشود.

مزایای انواع عایق سیم پیچی موتور

الکتروموتورها با توجه به شرایط و ویژگی‌هایی که دارند، نیاز به عایقی متناسب خواهند داشت. به عنوان مثال الکتروموتورهای موجود در مناطق مرطوب نیاز به عایق مقاوم در برابر رطوبت دارند و موتورهایی که در دمای بالا فعالیت می‌کنند به عایق مقاوم در برابر حرارت نیازمندند. در صورتی که از میان انواع عایق سیم پیچی موتور، نمونه متناسب را انتخاب کنید، مزایای زیر را خواهد داشت:

•    جلوگیری از اتصال کوتاه میان سیم پیچ‌ها
•    بالا بردن طول عمر مفید موتور
•    بهبود عملکرد و کارایی موتور
•    کاهش هزینه‌های تعمیر  نگهداری موتور

دلیل اهمیت کیفیت انواع عایق سیم پیچی موتور

استفاده از ورق‌های عایق در تولید الکتروموتورها منجر به هدایت جریان الکتریکی می‌شود. در صورتی که میان سیم و بدنه عایقی وجود نداشته باشد، الکترون‌ها به سمت بدنه آهنی و رسانای الکتروموتور هدایت می‌گردند. به عبارت دیگر در صورتی که جریان برق وارد تجهیز شود، الکترون‌ها برای طی کردن مسیر خود به یکدیگر ضربه می‌زنند و با برخورد به هر جسم رسانایی الکترون‌های آن را فعال می‌کنند؛ بنابراین در صورت سیم پیچی کردن الکتروموتور بدون استفاده از عایق برای سیم‌ها، کل سیستم موتور دارای جریان برق خواهد بود و سبب بروز برق گرفتگی می‌شود. 
استفاده از عایق‌های نارسانا این امکان را به شما می‌دهد که جریان برق را تنها در مسیری که می‌خواهید هدایت کنید؛ به همین دلیل علاوه بر وجود عایق، نوع و کیفیت آن نیز حائز اهمیت است. عدم وجود انواع عایق سیم پیچی موتور علاوه بر برق گرفتگی سبب سوختن سریع الکتروموتور نیز می‌شود. همچنین استفاده از عایق بی‌کیفیت و نامناسب حرکت الکترون‌ها سبب داغ شدن سیم پیچی و به دنبال آن انتقال برق به بدنه آهنی الکتروموتور، ذوب شدن سیم‌ها و از بین رفتن سیم پیچی و در نهایت سوختن موتور می‌شود.

عوامل موثر بر عمر انواع عایق سیم پیچی موتور

انواع عایق سیم پیچی موتور در سه مدل مایع، جامد و گاز دسته بندی می‌شوند. به طور کلی عوامل زیادی وجود دارند که می‌توانند عمر این عایق‌ها را تحت تاثیر قرار دهند. به طور کلی می‌توان این عوامل را به دو دسته زیر تقسیم کرد:

•    عوامل موثر: کیفیت بالا، استاندارد بودن، طراحی درست، کلاس عایقی و مواد مناسب بر اساس درجه حرارت و شرایط محیط کار
•    عوامل مخرب: رطوبت، حرارت، آلودگی و مواد شیمیایی، لرزش، ضربه و اتصال کوتاه

کلام پایانی

عایق‌های سیم پیچی موتور نقش تعیین کننده و اساسی در عملکرد یک موتور الکتریکی ایفا می‌کنند. وجود این عایق‌ها به ما کمک می‌کند تا جریان برق را در مسیری که می‌خواهیم هدایت کنیم. توجه داشته باشید که هر نوع عایق موتور الکتریکی خصوصیات و ویژگی‌های منحصر به فردی دارد و استفاده از آن‌ها نیاز به تخصص و آموزش‌های حرفه‌ای خواهد داشت. از در صورتی که به دنبال تهیه انواع عایق سیم پیچی موتور هستید، کارشناسان بنیان تابلو پاسخگوی شما عزیزان خواهند بود.