绝缘材料是通电导体和不通电导体之间的绝缘隔离物，可防止电气设备外壳带电，避免造成人身伤害和设备损坏。电机使用的固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘槽楔、绑扎带，电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、陶瓷及其制品。不同使用场合和要求的电机对所用绝缘材料性能要求的侧重点不同，如高压电机用绝缘材料要求有高的击穿强度和低的介质损耗；低压电机用绝缘材料，对材料的机械强度、断裂伸长率、耐热等级等要求较高。
1 影响电机绝缘性能的主要因素与绝缘材料的性能
影响电机绕组绝缘性能的因素，包括电磁线本身的绝缘、槽绝缘、层间绝缘、线圈的外包绝缘，以及绕组的浸漆固化效果等。绕组浸漆固化效果不仅影响电机的绝缘性能，对电机的绕组温升和机械性能也有较大的影响。浸渍漆的绝缘性能、漆的粘度、漆的渗透性、绕组挂漆量、烘干过程中绕组不同位置漆的积存均匀程度，以及烘干后绕组的整体性都会影响绕组浸漆固化效果。为使绕组有较好的绝缘性能，一般将绕组的浸烘工序，作为关键质量控制点，并通过必要的工艺参数和设备进行保证，如采用VPI真空压力浸漆设备，保证绕组受热和挂漆均匀的旋转烘箱等。VPI真空压力浸渍工艺又称整体浸漆工艺，采用真空压力浸漆工艺，可彻底驱除绕组内的潮气，同时漆的粘度可以较高，提高浸渍漆的填充性能。经VPI工艺处理后，绕组绝缘性能好，温升降低，效率提高，机械强度增加，可有效解决运行过程绕组松动，短路等绝缘故障，提高电机的防潮能力，延长使用寿命。
电机对所用绝缘材料的性能要求主要分以下几方面：电性能、热性能、力学性能、化学性能、吸潮性能、抗生物性能等。绝缘材料的各种性能由材料本身的化学成分和分子结构决定。无机固体绝缘材料主要由硅、硼和多种金属氧化物组成，以离子型结构为主，耐热性高，工作温度一般大于180℃，稳定性好，耐大气老化性、耐化学药品性及长期在电场作用下的老化性能好；但脆性高，耐冲击强度低，耐压高，抗张强度低，工艺性差。有机固体绝缘材料一般为聚合物，耐热性通常低于无机材料，含有芳环、杂环和硅、钛、氟等元素的材料，耐热性高于一般线链形高分子材料。影响绝缘材料介电性能的重要因素是分子极性的强弱和极性组分含量，极性材料的介电常数、介质损耗均高于非极性材料，容易吸附杂质离子，增加电导，降低其介电性能。因此，在绝缘材料制造过程中要注意清洁，防止污染。电机用绝缘材料具备以下特点：耐化学侵蚀，具有光泽，部分透明或半透明，大部分为良好绝缘体，重量轻且坚固，加工容易，可大量生产，价格便宜，用途广泛、容易着色、部分耐高温，具有防潮性能。
2 电机绕组绝缘浸渍工艺保障措施和和水性绝缘浸渍漆的特点
绝缘浸渍漆主要用于浸渍电机、电器的线圈，填充绕组间隙和微孔，固化后能在被浸渍物的表面形成连续平整的漆膜，粘结成坚硬的整体。电机定子、转子、带绕组铁芯完成嵌线和接线工序后，进行浸烘，以保证绕组的所有空隙内被绝缘漆填充，并形成一个坚实整体。在电机绕组绝缘处理过程中，绝缘漆的粘度和固化效果，与绕组制造厂家的加工工艺和设备直接相关，材料与设备及工艺的匹配合理性，是保证浸漆，烘干效果的关键。一般的浸烘工艺，包括带绕组铁芯预烘、浸漆和烘干，各工序涉及到的设备和工艺参数，都直接影响到最终的绝缘性能，浸漆前预烘，需要将绕组内的潮气尽可能排出，保证绝缘漆最大限度地渗透到每个空隙；为保证浸漆效果，大多数电机制造厂家采用真空压力浸漆工艺及设备；保证浸漆绝缘质量的另一个重要因素是绝缘漆的粘度与设备和工艺的匹配性，保证渗入绕组的绝缘漆能保持并固化，是浸烘过程控制的重点，绕组的浸漆与烘干工序之间良好衔接是关键，特别是烘箱温度的控制，在不引起绕组过热的情况下，应尽可能地缩短绝缘漆固化时间，有效保证绕组的绝缘性能，绝缘漆有足够的绝缘物质填充到绕组内部，有效改善绕组的散热条件。
环保型水性绝缘漆不含苯类及其它有害有机溶剂、绿色环保，无有毒有害物质排放，粘度低、渗透性好、成膜薄，利于电器长时间工作状态下散热，成本低。水溶性绝缘漆的开发成功将对我国电机行业使用绝缘漆产生革命性的变革，可以在所有需要使用绝缘漆的电器上应用，使用环保型水性绝缘漆处理电机线圈干燥速度快、粘接力强、绝缘性能极佳，成膜抗回潮更利于防锈、透明度好。而且使用方便，操作简单，浸渍后无需等待表干，可以直接进入烘箱高温烘烤，环保型水性绝缘漆可以根据客户使用要求直接加入一定比例的水进行稀释使用。水性绝缘漆与传统的溶剂型绝缘漆相比，除了环保方面的优点，还具备以下优势：粘度低。有利于浸渍渗透到电机线圈内部，填充性能更好，可以减少或消除电机或变压器等电器运行时产生的噪音。无毒无味。水性绝缘漆以水为溶剂，只有少量易挥发的食用乙醇为辅助溶剂。客户实际使用时候，可以根据产品具体要求加入适当比例的去离子水或者自来水进行稀释，比较经济。使用水性绝缘漆浸渍，绕组表面成膜比溶剂型绝缘漆薄，更利于电机运行中散热。耐高温性能好，明显高于市面上所有的溶剂型绝缘漆。水性绝缘漆具有良好的耐高温性能，经测试在170℃膜表面不发黏，耐温达240℃以上。使用、运输、贮藏方便、安全，水性绝缘漆有利于安全生产和改善职工劳动条件。价格合理，相比于溶剂型绝缘漆性价比高。
3 电机绕组绝缘浸渍工艺保障措施和和水性绝缘浸渍漆的特点
绝缘纸是电机绕组采用漆包线时使用的复合绝缘材料，采用不同材质的绝缘材料通过特用的胶粘结，可制成不同的绝缘等级和耐热等级，适应电机绕组的不同性能要求。在电机绕组制作过程中，绝缘纸主要作绕组与铁芯的槽绝缘和三相绕组之间的相间绝缘。实际应用中，绝缘纸按实际需求裁制出不同的形状和尺寸，满足绕组绝缘及电气间隙的基本要求；当绝缘纸用作三相电机的相间绝缘时，多应用于端部，具体形状按照实际绕组绝缘需求确定。
电机绕组的复合绝缘材料，必须可以耐受电机运行过程中的对地绝缘电压和相间绝缘电压。为保证绝缘性能不发生劣变，电机绕组的生产加工过程中，复合绝缘材料不应出现分层、起泡等不良影响，能经受规定的电场冲击。除绝缘材料本身的质量水平外，由于电机生产加工工艺和质量管理控制的一些不良习惯或失误，可能会出现以下质量问题：1）铁芯质量不良，导致绝缘损坏。铁芯槽内不光滑或有异物，铁芯槽口弹开严重，嵌线过程的野蛮操作，都可能导致绝缘层受损，发生击穿故障。2）槽内绝缘材料的宽度和长度非常关键，槽内绝缘与铁芯槽口的绝缘盖条共同包络槽内的电磁线，保证绕组与铁芯通过绝缘纸隔离，绝缘纸必须伸出铁芯槽口，保证绕组与地和不同相绕组之间的电气间隙和爬电距离符合要求。3）三相电机绕组的端部相间绝缘绕组跨距相对较大，对应的相间绝缘面积也较大，在绕组绑扎过程中，相间绝缘容易出现位移，造成异相绕组绝缘效果变差，绑扎过程中整形，绝缘材料发生折损，导致相间绝缘故障。在电机绕组生产加工过程中，为防止绝缘纸尺寸过大，产生杂音，需对绝缘纸进行修剪，如果修剪过度，绕组的爬电距离不足，在绕组半成品试验及检查试验中，质量故障表现不明显，电机投入使用后，相间绝缘问题往往会发生。
4 电机绕组线圈槽楔的作用和尺寸工艺保障
槽楔的主要作用是将嵌入铁芯的线圈进行固定，防止线圈从槽内弹出。低压电机定子绕组和转子绕组主要靠加垫的绝缘材料进行包络和绝缘处理，包括槽绝缘、层间绝缘和盖条绝缘，槽楔是所有绝缘材料加装完成后，放置在最外层。一是保证绝缘材料与电磁线和铁芯的相对位置稳定；二是补强线圈在槽口位置的绝缘性能。因此，槽楔的尺寸应与有绕组铁芯的槽口尺寸、槽内材料相对于槽内空间的占比情况相关联，槽楔放入槽后不能有过多的位移空间，应与铁芯槽口紧密配合。当槽楔扭斜时，会因槽楔高出槽口，发生相擦故障，或槽楔弹出后，线圈发生电气质量故障。
5 结论
电机绝缘结构破坏通常由老化引起，因此，需要对材料的热老化、电气老化、机械老化和气体电介质预防情况进行分析。由于长期运行，电机设备将保持较高温度，整体会发生形变或导体外漏情况。如果绝缘材料的温度超过额定温度，会出现绝缘老化，绝缘材料弯曲和破裂，造成绝缘失效。在高压电场中，电机绝缘材料的内部孔隙或表面容易发生放电。多次放电会导致绝缘材料遭受离子电弧的严重侵蚀，降低绝缘性能。在电网运行过程中，电机设备可能出现负荷变动，导致绝缘材料受到交变负荷冲击。如果绝缘材料与导体之间膨胀系数存在差异，会产生反复应力与变形，导致绝缘材料的绝缘性能下降。所以在分析电机的绝缘性能时，应对绝缘材料间的相互作用进行分析。合理进行材料组合，使电机的绝缘结构得到改善，保持安全运行。
