电磁线叠包率控制工艺研究

凌翠平，杨学军

(中车株洲电机有限公司，湖南 株洲 412001)

轨道牵引电机定子线圈所使用的电磁线为耐电晕聚酰亚胺薄膜烧结的扁铜线， 薄膜叠包率对于电磁线乃至整个电机的电气性能至关重要，叠包率过小会导致绝缘性能不佳，叠包率过大则会导致尺寸超差，进而影响电气性能。因此，如何控制电磁线叠包率成为一个重要课题。

1 电磁线绝缘叠包率影响因素的理论分析

电磁线由包裹在外面的耐电晕聚酰亚胺薄膜和扁铜线组成，在轨道牵引电机中，为了获得优良的绝缘性能，薄膜叠包率通常会大于50%。叠包率超过50%的绝缘叠包如图1所示。

图1 绝缘叠包示意图

叠包率γ计算公式为：

从式(1)可以看出，影响叠包率的因素为叠包宽度D1和薄膜带宽D2。

1.1 薄膜带宽D2的影响分析

以美国杜邦公司生产的单面复合聚全氟乙丙烯薄膜型耐电晕聚酰亚胺薄膜 Kapton-150FCR019为例，薄膜厚度为0.038 mm，宽度选择范围为12～15 mm，按常规膜宽12.7 mm计算，根据杜邦产品技术规格书，其公差为±0.2 mm。

参数设定时，叠包率和薄膜带宽均为固定值，在假定设备精度足够高的情况下，计算因薄膜带宽波动而导致的叠包率偏差见表1。

表1 因薄膜带宽波动而导致的叠包率偏差

从上表中可以看出，薄膜带宽极限偏差带来的叠包率偏差可达到1.67%。

1.2 叠包宽度D1的影响分析

分析电磁线制作的工艺过程，分为8个单元：导线送线→导线校直→导线清理→薄膜绕包→薄膜烧结→电磁线冷却→电磁线检测→收线单元。导线送进的动力由收线单元给出，收线单元牵引导线匀速前进。……