Способ изготовления термореактивной изоляции обмоток электрических машин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социалистическик

Республик (1<)100! 318 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)M. Кл.

Н 02 К 3/30 (22) Заявлено 03.02.81 (2l ) 3242904/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02.83

Гасударственные кемитет пф делам кзебретеккй и открытий (53) УДК621. .3 15 (088.9) (72) Авторы изобретения

А. ll. Дунаевский, В. Б.. Бунер

Научно-исследовательский проек . ф р р:, и технологический институт тяжелого ЪлектромаШинЬ3фоения

Харьковского завода "Электротя кмаш,.":.им., В. И. Ленина . (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОРЕАКТИВНОЙ

ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН то

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованс тг и изготовлении изоляции обмоток электричес-. ких машин

Известен способ изготовления термо5 . реактивной изоляции, при котором токоведушую часть промазывают подклеиваюшим составом, наносят последовательные слои изоляционного материала, опрессовывают изоляцию в пресс-форме или гидростатически и термообрабатывают (1 ) .

Наиболее близким к предлагаемому является способ% 2) изготовления изоляции обмотки электрической машины, заключаюшийся в нанесении на токоведушую часть обмотки слоя подклеиваюшего термореактивного компаунда, преимущественно эпоксидного, наложении предварительно пропитанных слюдосодержаших лент, опрессовании в металлической . пресс-форме и термообработке. B известном способе используется подклеиваюший состав, вязкость которого при условиях прессования обеспечивает его растекание и непрерывность слоя по длине прессуемой части обмотки по крайней мере до нача- ла желирования состава. Указанный состав до начала желирования более равномерно распределяет давление на отдельные участки изоляции при опрессовке в металлической пресс-форме, так как служит гидравлической подушкой, а после полимеризации жестко склеивает между собой токоведутую чясть и изоляцию.

Известные способы обеспечивают после термообработки высокую жесткость изолированного элемента обмотки и полнук адгезионную связь между токоведушей частью и изоляцией, однако адгезионное соединение материалов (медь, изоляция) с различными коэффициентами линейного расширения приводит к возникновению в изоляции собственных термомеханических напряжений. Это связано с тем, что используется состав с высокой адгезионной прочностью и температурой стеклова

1001318 ния, которая хотя и ниже температуры термообработки, но выше температуры изоляции в эксплуатации. В процессе эксплуатации изоляции адгезионная прочность и температура стеклования состава значительно повышаются, В результате в течение всего срока эксплуатации на изоляцию воздействуют термомеханические напряжения, приводящие к ее износу.

Опаснос nь воздействия термомехани- 30 ческих напряжений и вызванный ими износ возрастают в электрических машинах с повышенными удельными нагрузками и маневренностью (частота пусков, скорость набора нагрузки и т.д.), низко- 15 температурным или криогенным охлаждением.

Цель гзобретения — повышение надежности и долговечности изоляции путем снижения собственных термомеханических 20 напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления термореактивной изоляции обмоток электрических машин путем ее послойного нане- д сения, опрессования и термообработки, при котором на токоведущую часть до нанесения основной изоляции наносят покрытие из состава, вязкость которого при опрессовании основной. изоляции обеспечи- ЗО вает растекаемость и сплошность покрытия, для покрытия используют состав в виде раствора антиадгезива, температура стеклования которого ниже, а температура текучести выше температуры эксплуата- 35 ции изоляции, удаляют растворитель до нанесения основной изоляции, а термообработку проводят при температуре находящейся в интервале между темпера ату рами стеклования и текучести состава.

В качестве состава используют раствор термостойкого синтетического каучука в органическом растворителе.

На токоведущую часть стержня или катушки после ее скрепления . выравнивания замазкой и зачистки наносится кистЬю, распылителем или окунанием раствор антиадгезива в органическом растворителе. Малая вязкость раствора обеспечивает растекаемость и позволяет без затруд50 нений нанести сплошное покрытие толщиной 0,005-0,02 мм, После удаления растворителя, которое производят при нормальной или повышенной температуре, на токоведущую часть послойно наносят

55 термореактивную изоляцию, которую прессуют (механически или гидростатически) и термообрабатывают. В .процессе опрессовки и термообработки за счет того, что температура стеклования покрытия ниже, чем температура термообработки, а температура текучести выше, оно находится в высокоэластичном состоянии, при этом возможно некоторое его перераспределение в зазоре между токоведушей частью и внутренней поверхностью изоляции, что исключает образование газовых включений под изоляцией. Антиадгезионные свойства и высокоэластичное состояние покрытия обеспечивают взаимный сдвиг изоляции и токоведущей части, таким образом снижаются собственные термомеханические напряжения в изоляции.

Указанные свойства покрытия сохраняются в дальнейшей эксплуатации, в результате повышается надежность и долговечность изоляции. Предъявляемым к покрытию требованиям удовлетворяют невулканизированные диметилсилоксановые каучуки, например теплостойкий синтетический каучук марки СКТ. Каучук имеет низкую смачиваемость органическими полимерами, что препятствует адгео зии, низкую менее -60 С температуру стеклования, высокую более 180 С температуру текучести, его раствор в органическом растворителе имеет низкое поверхностное натяжение и легко растекается.

Пример 1. Токоведущую часть макета покрывают раствором термостойкого синтетического каучука СКТ в бензине-растворителе концентрацией (по массе) 10-20%. Сушку проводят при нормальной температуре, а затем при

150-170 С продолжительностью по 1 ч. о

На макет наносят четыре слоя пропитанной стеклослюдинитовой ленты марки

ЛСК-110-СТ, опрессовывают механичес» ки в пресс-форме или гидростатически при давлении 1 МПа и термообрабатыва- ют при 160 С в течение 16 ч. Собственные термомеханические напряжения в полученной изоляции равны нулю(для прототипа 24-70 МПа) в интервале температур 20-160 С. Время до пробоя (50%-е значение) при напряженности

Е = 12 кВ/мм в исходном состоянии у нее составляет более 1300 ч (для прототипа 440 ч), после теплового старения в течение 2100 ч-1400 ч (для прототипа 307 ч), после 1200 термических циклов — более 3300 ч (для прототипа

650 ч).

Пример 2. На токоведущую часть катушки наносят и сушат покрытие ана5 10 01 логично цримеру 1, затем наносят через, слой полиимидную пленку марки ПМА (второй слой), активированную фтороплас и вую пленку марки Ф-4ЭО ЭА {третий слой) и стеклоленту марки ЛЗС-1- слой S с промазкой каждого слоя кремнийорганическим лаком марки КО-916 К. Катушку опрессовывают в планках и запекают при

200 С в течение 15 ч. Собственные термомеханические напряжения в полученной изоляции равны нулю (в прототипе1,5 МПА) в интервале температур 20160 С, пробивное напряжение (среднее значение) составляет в исходном состоянии 23,6 кВ (для прототипа 21,6 кВ), после теплового старения при 24д С и

900 термических циклов - 20,2 кВ (для прототипа 15,2 кВ).

Предлагаемый способ позволяет сушественно снизить собственные термомеха- 20 йические напряжения в изоляции как в исходном состоянии, так и после эксплуатационных воздействий, эа счет чего повышается надежность и долговечность изоляции в эксплуатации и дает большой технико-экономический эффект..

Формула изобретения

1. Способ изготовления термореактивной изоляции обмоток электрических машин путем ее послойного нанесения, 318 б опрессования и термообработки, при котором на токоведушую часть до нанесения основной изоляции наносят покрытие из состава, вязкость которого при -опрессованни основной изоляции обеспечивает растекаемость и сплошность покрытия, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что,- с целью повышения надежности и долгове ности изоляции путем снижения собствена ных термомеханических напряжений, для покрытия используют состав в виде раствора антиадгеэива, температура стеклова- . ния которого ниже, а температура текучестн выше температуры эксплуатации изоляции, удаляют растворитель до нанесения основной изоляции, а термообработМу проводят при температуре, находяшейся в интервале между температурами стеклования и текучести состава.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что в качестве состава используют раствор термостойкого синтетического каучука в органическом растворителе.

Источники ннформации, принятые во внимание при экспертизе

1 Системы изоляции гидро- и турбогенераторов и электродвигателей высокого напряжения эа рубежом. М., Информэлектро, 1977, с. 53.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 386593, кл. Н 02 К 15/12, 1976;

Составятель Н, Зеленцова

Редактор Ю. Ковач Техред м.тепер Корректор И. Ватрушкщц

Заказ 1433/67 Тираж 685 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4