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上海环利专家解读:电机绕组的浸漆工艺

来源: | 作者: | 发布时间: 2014-10-21 | 180 次浏览 | 分享到:
  • 一、电机绕组浸漆烘干的目的

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  •     电机绕组浸漆烘干的目的,是在于把绝缘材料中所含的潮气驱除,用绝缘漆填满所有空间气隙,这样既可提高绕组的绝缘强度和防潮性能,又可提高绕组的耐热性和散热性,还可提高绕组绝缘的机械性能、化学稳定性、导热性和散热效果和延缓老化,电动机浸漆质量的好坏,直接影响到电机的温升和使用寿命。要求浸漆与烘干严格按照绝缘处理工艺进行,以保证绝缘漆的渗透性好、漆膜表面光滑和机械强度高。使定子绕组粘结成为一个结实的整体。

  •     目前E、B级绝缘的电机定子绕组浸漆的处理,一般采用1032三聚氰胺醇酸树脂漆,溶剂为甲苯或二甲苯,浸漆次数为二次,将其统称为普遍二次浸漆热沉浸式艺。

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  • 二、电机绕组浸漆烘干的工序

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  •     其工艺过程由预烘、浸漆两个主要工序组成。

  • 1.预烘

  •     1)预烘目的

  •     绕组在浸漆前应先进行预烘,是为了驱除绕组中的潮气和提高工件浸漆时的温度,以提高浸漆质量和漆的浸透能力。

  •     2)预烘方法

  •     预烘加热要逐渐增温,温升速度以不大于20-30度/h为宜。预烘温度视绝缘等级来定,对E级绝缘应控制在120~125度,B级绝缘应达到125~130度,在该温度下保温4~6小时,然后将预烘后的绕组冷却到60~80度开始浸漆。

  • 2.浸漆

  •     浸漆时应注意工件的温度、浸的粘度以及浸漆时间等问题。

  •     浸漆温度:如果工件温度过高,漆中溶剂迅速挥发,使绕组表面过早形成漆膜,而不易浸透到绕组内部,也造成材料浪费;若温度过低,就失去预烘作用,使漆的粘度增大,流动性和渗透性较差,也使浸漆效果不好。实践证明,工件温度在60~80度浸漆为宜。

  •     漆的粘度:漆的粘度选择应适当,第一次浸漆时希望漆浸透到绕组内部,因此要求漆的流动性好一些,故漆的粘度应较低,一般可取22~26s(20度、4号粘度计);第二次浸漆时,主要希望在绕组表面形成一层较好的漆膜,因此漆的粘度应该大一些,一般取30~38s为宜。由于漆温对粘度影响很大,所以一般规定以20度为基准,故测量粘度时应根据漆的温度作适当调整。

  •     浸漆时间:浸漆时间的选择原则:第一次浸漆,希望漆能尽量浸透到绕组内部,因此浸漆时间应长一些,约15~20min 第二次浸漆,主要是形成较好的表面漆膜,因此浸漆时间应短一些,以免时间过长反而将漆膜损坏,故约10~15min为宜。但一定要浸透,一直浸到不冒气泡为止,若不理想可适当延长浸漆时间。每次浸漆完成后,都要把定子绕组垂直放置,滴干余漆,时间应为30min,并用溶剂将其它部位余漆擦净。

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  • 三、浸漆方法

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  •     浸漆的主要方法有:浇浸、沉浸、真空压力浸。

  •     对单台修理的电机浸漆,多采用浇浸,而沉浸和真空压力浸通常用于制造电机,对批量的可考虑沉浸,高压电机才采用真空压力浸。

  •     常用的浇浸工艺方法为:取出预烘的电机,待温度凉至60~80度,竖直架于漆盘之上;将无溶剂漆灌入空饮料塑料瓶中,以便把握浇浸漆量;手拿装有绝缘漆的塑料瓶,斜倾瓶口使绝缘漆流出瓶口呈线状,从绕组上端部浇入绝缘漆,使漆在线圈中渗透并由绕组下端部回流到漆盘;当停止滴漆约20~30min,把电机定子翻过来,再将绝缘漆浇向绕组上端部(原下端部)直至渗透为止;再停止滴漆约30min后,用布蘸上煤油,将定子内膛及机座上的余漆清除,然后进行烘干;若需二次浸漆的,经烘干后取出凉至60~80度再进行二次浇浸,操作同上。

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  • 四、真空压力浸漆(简称:VPI)绝缘工艺

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  •     VPI-真空压力浸渍工艺是将工件预烘去潮后冷却,置于真空环境中,排除白坯线圈内部的空气和挥发物,依靠真空中漆液重力和线圈毛细管作用,以及利用干燥的压缩空气或惰性气体,对解除真空后的浸渍漆液施加一定压力的作用,使漆液迅速渗透并充满绝缘结构内层。在国内,目前VPI还是一种间隙作业的绝缘工艺。工件的滴干工序在浸漆罐内进行,其干燥工序一般另设容器或烘箱进行,方式有真空干燥、常压静置干燥或旋转干燥。

  •     比较:显然,VPI在漆液渗透方面和浸渍方面,远远优于其它浸漆工艺。在应用方面,VPI更适合大型高压线圈、多层齐绕磁轭线圈和要求较高的大型绕组、以及其它高压线圈。理论上,VPI的应用,真空和压力可以做得相当的高,当然成本也高了。FGH则不然,由于连续作业,以及产量和成本的具体要求,其应用具有一定范围的限制。

  •     在应用试验和实际工作中,我们发现,真空环境对于某一温度条件下的一种浸渍漆液,当其真空度低于某一绝对压力的数值时,亦即达到某一对应的“临界”真空时,会导致该浸渍漆液中大量泡沫和液面大量雾气的产生,,即发生“沫化”和“雾化”现象。“沫化”造成漆液中大量空穴,会阻碍浸渗。“雾化”致使溶剂或稀释剂大量逸出,会影响固化。

  •     对于压力,原则上加压是为了使漆液更容易进入填充空隙,输漆过程实际上就有一个大气压。如果绝缘结构内毛细管的润湿性已经平衡,则增加压力对整个绝缘结构的填充并无明显作用,除非在固化时一直维持增加的压力,所以,增加填充的有效途径,是降低漆的粘度和减小绝缘结构空隙、提高毛细管效应,而不是提高压力。根据“粘度与压力对渗透速率”的试验,其数据显示:当漆液粘度较大时,增大压力对填充速度有较大作用,在漆液粘度小时,增大压力对填充速度的作用不显著。然而,漆液粘度却对填充速度具有十分显著的影响,二者呈反比关系。

  •     由此可见,在VPI工艺的应用中,片面强调和单纯追求高真空或高压力,是盲目和无益的。其结果会影响浸渍效率,甚至会破坏浸渍质量。

  • 一种工艺对不同的绝缘结构以及不同的技术要求,其实际工艺参数也各不相同。譬如VPI共有四种工艺参数,即真空Vi、压力Pi、温度Ti、时间ti,其中i为1、2、3、…….,n(n是VP工艺工序的总数,i是工序次序)。绝缘结构(W)、技术指标(A)、漆液特性(E)是这四种工艺参数的基本函数元素。

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  • 五、电机、变压器绕组的浸漆绝缘处理工艺

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  •     从沉浸即普通浸渍到多次浸渍,又到滴漆,滚浸和真空浸漆,真空压力浸渍发展到工艺连续的普通沉浸,滴漆和滚浸,最后到真空浸漆烘干一体化,形成了一系列多样的机械化连续作业,应用现代计算机技术和PLC技术自动化控制的浸渍工艺,这是不断地通过技术革新,生产需求和社会发展的推动,逐步演变发展,正是这种推动,又产生了新一代真空浸漆烘干机,节能、环保成一体的高新技术产品、名牌产品,国内外近600家用户使用。

  •     新一代真空浸漆烘干机是将工件放入浸烘缸预烘,在真空环境中排除线圈内部的空气和挥发物,再在真空条件下依靠漆液重力和线圈中毛细管作用,真空浸漆,使漆液迅速渗透并充满绝缘结构内层的一种机械作业的绝缘工艺。

  •     FGH工艺流程:放入工件→白坯预烘→真空去湿→真空浸漆→回漆→滴漆→清洗→回清洗剂→低温干燥至高温固化→保温→出炉全过程,全密封无环境污染一次性完成。

  •     FGH作用优点:在FGH工艺适用范围中,其作用的优点主要在以下几个方面:

  • 1)提高整体性,由于真空浸漆使绝缘漆几乎完全填充绝缘内部,加强了整个绕组的整体性,绕组在运行中各部分不会单独移动,减少了因移动磨损引起的故障。

  • 2)提高耐环境条件,由于真空浸漆,整个浸漆过程包括输漆和浸漆烘干,都是在完全密封容器条件下进行和完成,整个干燥过程采用热风循环加热,产生的废气通过A、B二组冷凝器回收再排放,改善工作环境,符合环保要求。

  • 3)降低运行温度和温升,由于真空浸漆与干燥成一体完全填充,良好地代替了内部空气隙,提高了导热性能,对电机、变压器一般可降低5-10℃。

  • 4)提高工件性能,由于真空浸漆干燥整个绕组被浸渍漆严密包封、浸透,表面漆膜光滑亮泽,使污染物、潮湿气体和化学气体不能进入内层,消除了由导电介质架桥引起的故障。

  • 5)节约能源和降低成本,由于真空浸漆、烘干成一体,干燥时间比烘箱缩短五分之二,干燥温度比烘箱降低10-20℃,进一步实现增产节能和降低成本。

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