国内外学者曾对变频电机绝缘的过早破坏现象进行过广泛而深入地研究 。这些研究表明变频电机使用的脉宽调制电源输出的脉冲方波使电动机定子绕组首匝处承受的电压是平均匝间电压 10 倍以上,这是变频电机匝绝缘过早击穿的根本原因 。而由脉冲过电压引起的电 、热 、机械以及环境等因素的共同作用则是造成定子绕组匝绝缘材料快速老化并发生击穿的直接原因 。因此 , 改善变频电源的输出波形和提高电机绝缘系统 , 尤其是提高电磁线的耐电晕性能和耐温等级 , 是延长变频电机使用寿命的主要途径 。目前耐电晕电磁线绝缘均采用复合涂层 , 其中中间层 ( 三层复合)或外层( 两层复合)为耐高温聚合物与纳米材料的复合物 , 厚度约为整体绝缘厚的 40 %～ 60 % 。

自从 1994 年杜邦公司推出耐电晕聚酰亚胺( K apton CR)薄膜和含氟聚酰亚胺 ( Kapton FCR)耐电晕薄膜以来 , 耐电晕材料的制备 、性能以及纳米材料在耐电晕性能的提高方面所起的作用成为各国学者研究的热点之一 。杜邦公司 Kapton CR 采用50 ～ 500 nm 的气相氧化铝填充聚酰亚胺薄膜 , 使该薄膜的耐电晕性能提高了 10 倍以上。 PhelpsDodg e 公司生产的具有三层漆膜耐电晕漆包线 , 中间层采用纳米 TiO 2 与耐高温聚合物的复合材料使耐电晕性能提高了 100 倍。美国的 REA 和 Essex 电磁线公司 、 瑞士 Isola 公司等也先后推出耐电晕电磁线产品 。2000 年以后 ,变频电机的耐电晕绝缘材料的研发开始在国内得到重视 , 耐电晕材料的制备以及性能研究进入活跃时期 。 2002 年 , 由雷清泉提出的 “无机纳米 -高聚物的介电性和耐局部放电老化机理的研SiO 2 及其复合物 , 使其固化物的耐电晕性能得到显著提高。马寒冰等通过球磨法将 TiO 2基纳米复合颗粒添加到普通绝缘漆 PA I 中试制得到一种耐电晕电磁线漆。作者所在课题组通过原位分散聚合法将纳米 TiO 2 、Al 2O 3等纳米粒子填充到聚酰亚胺材料中, 所得复合物的耐电晕性能得到大幅度提高 。本文在国内外公开发表的相关文献的基础上 , 对耐电晕材料的合成 、耐电晕机理以及存在的问题 , 并指出今后的发展方向 。