Способ пропитки изоляции обмоток электротехнических изделий

 

Изобретение относится к электротехнике и электромашиностроению и может быть использовано при изготовлении и ремонте обмоток статоров электрических машин, трансформаторов, дросселей. Сущность изобретения состоит в следующем. В способе пропитки изоляции обмоток электротехнических изделий, при котором обмотки погружают в ванну с пропиточным составом, накладывают на изоляцию обмоток постоянное электрическое поле и измеряют электроемкость обмоток. Согласно изобретению, погружение обмоток в ванну с пропиточным составом осуществляют постепенно при скорости погружения 2 - 10 мм/мин с последующей выдержкой в пропиточном составе в течение 30 - 120 мин. При этом при погружении обмотку располагают вертикально относительно поверхности пропиточного состава, а электроемкость измеряют по окончании пропитки. Технический результат от использования изобретения состоит в интенсификации процесса сушки, т.е. в повышении качества пропитки за более короткий срок. 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам изготовления электротехнических изделий, например, обмоток статоров и роторов электродвигателей.

Известны различные способы пропитки электротехнических изделий - окунание, вакуумирование. При этом пропитка путем вакуумирования очень эффективна, но очень дорогая.

Существующие способы пропитки позволяют достигать заполнения межвиткового пространства с коэффициентом 0,5-0,8. Таким образом, чем качественнее будет проведена пропитка, тем меньше вероятность образования воздушных включений в изоляции, которые вызывают снижение электрической прочности, перегрев и постепенное разрушение изоляции.

Известен способ пропитки изоляции электротехнических изделий, включающий вакуумирование изоляции перед пропиткой и пропитку нагретым и дегазированным пропиточным раствором в режиме импульсного вакуумирования (RU 2138899, кл. H 02 K 15/12, 27.09.99). При этом если в качестве пропиточного раствора используют лак МЛ-92, то нагрев его ведут до 70-75^oC, если в качестве пропиточного раствора используют лак КО, то нагрев его ведут до 85-95^oC.

Известный способ пропитки электротехнических изделий позволяет повысить степень насыщения изделий пропиточным составом путем создания условий, позволяющих более эффективно удалять с поверхности и межвиткового пространства изделий, а также из пропиточного состава воздуха.

Однако способ реализации известной пропитки энерго- и материалоемок и осуществляется он при использовании вакуума на всех стадиях технологического процесса, т.е. требует специального дорогостоящего оборудования.

Известен способ пропитки электротехнических изделий, при котором обмотки погружают в ванну с пропиточным составом, накладывают на изоляцию обмоток постоянное электрическое поле, затем обмотки периодически извлекают из пропиточного состава, одновременно изменяя полярность постоянного электрического поля, а заканчивают процесс пропитки при достижении установившегося значения электроемкости (RU 2107979, кл. H 02 K 15/12, 27.03.98).

При этом в процессе пропитки осуществляют измерение электроемкости до выхода ее на постоянную величину.

Известный способ обеспечивает некоторую интенсификацию процесса и улучшение качества пропитки. При реализации такого способа используют сравнительно простое оборудование.

Однако находящиеся воздушные включения в межвитковых пространствах изделий выполняют роль замков в капиллярных пространствах и не позволяют в значительной степени проникать пропиточному составу в толщу обмотки.

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ пропитки изоляции обмоток электротехнических изделий, при котором обмотки погружают в ванну с пропиточным составом, накладывают на изоляцию обмоток постоянное поле и измеряют электроемкость обмоток (Тареев Б.М., Кирикиас В.Г., Влияние электрического поля на проникновение жидкости в поры изоляции, - Вопросы радиоэлектроники, 1975, N 1, с. 168-179).

Электрическое поле оказывает влияние на проникновение пропиточного состава в поры изоляции. Однако и в данном случае воздушные включения, находящиеся в межвитковых пространствах изделий, выполняют роль замков в порах и тем самым пропиточный состав интенсивно продвигается по порам до некоторой высоты, а затем процесс пропитки замедляется.

Электрическое постоянное поле создают в изоляции двигателя путем подключения источника тока к обмоткам электротехнических изделий и корпусу этих изделий. При этом в процессе пропитки осуществляют измерение электроемкости обмоток.

Однако и в этом способе пропитка изоляции обмоток электротехнических изделий ограничена в силу причин, указанных выше.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является интенсификация процесса, а следовательно, достижение более качественной пропитки за более короткий срок.

Этот результат достигается тем, что в способе пропитки изоляции обмоток электротехнических изделий, при котором обмотки погружают в ванну с пропиточным составом, накладывают на изоляцию обмоток постоянное электрическое поле и измеряют электроемкость обмоток, погружение обмотки в ванну с пропиточным составом осуществляют постепенно при скорости погружения 2 -10 мм/мин с последующей выдержкой в пропиточном составе в течение 30 -120 мин, при этом при погружении обмотку располагают вертикально относительно поверхности пропиточного состава, а электроемкость измеряют по окончании пропитки.

При этом в изоляции двигателя создают электрическое поле (воздействуют электрическим полем) путем подключения источника постоянного тока к обмоткам и корпусу двигателя, при этом величина напряжения электрического тока составляет 100-1000 В.

А подключение источника постоянного тока осуществляют путем подключения к проводникам обмоток "плюса" источника тока, а "минус" источника тока подключают к корпусу двигателя.

При этом в качестве пропиточного состава используют состав, содержащий лак МЛ-92, растворитель - диоксан (C₄H₈O₂) и электролит NH₄OH. Используемый в данном составе электролит имеет основной характер и содержит в своем составе аминную группу, так же как и лак МЛ-92, обладающий кислым характером (pH 4,4) и хорошо растворяющийся в основных растворителях и электролитах.

Диоксан (C₄H₈O₂), используемый в пропиточном составе, в качестве растворителя имеет также основной характер, причем основность обусловлена присутствием в его молекулах сразу двух эфирных атомов кислорода (-C-O-C-).

Предложенная совокупность операций предлагаемого способа позволяет провести более глубокую пропитку за счет сбалансированного продвижения пропиточного состава по капиллярам обмоток и межвитковым пространствам. Что в свою очередь приводит к сбалансированному удалению воздуха, в том числе за счет медленного погружения обмотки в ванну, что обеспечивает нахождение части обмотки в воздухе и вытеснение пропиточным составом "внутреннего" воздуха в эту часть обмотки. В конечном итоге это позволяет провести более глубокую пропитку за короткий срок. С учетом габаритных размеров электрооборудования оптимальная скорость погружения составляет 2-10 мм/мин, а выдержка составляет 30-120 мин. При этом вертикальное погружение статора электродвигателя относительно поверхности пропиточного состава обеспечивает равномерность пропитки обмоток по периметру.

Заявленный способ реализован в асинхронном электродвигателе ЭД 1,1 и ЭД 5.5. Процесс пропитки осуществлен до достижения необходимой электроемкости.

В таблице представлены технические параметры осуществленного способа, исходная емкость электродвигателей и достигнутый уровень электрической емкости в результате пропитки изоляции обмоток ЭД.

Анализ таблицы показывает, что предложенный способ пропитки изоляции обмоток электротехнических изделий позволяет достигать необходимую электроемкость за более короткий срок (пример 1 - электроемкость - 1100 пФ за 80 мин, а по способу - прототипу (пример 3) - электроемкость 900 пФ за 80 мин), т.е. предложенный способ обеспечивает более интенсивную качественную пропитку. При этом предлагаемый способ пропитки также не требует сложного и дорогостоящего технологического оборудования и легко реализуется на практике.

Формула изобретения

Способ пропитки изоляции обмоток электротехнических изделий, при котором обмотки погружают в ванну с пропиточным составом, накладывают на изоляцию обмоток постоянное электрическое поле и измеряют электроемкость обмоток, отличающийся тем, что погружение обмоток в ванну с пропиточным составом осуществляют постепенно при скорости погружения 2 - 10 мм/мин с последующей выдержкой в пропиточном составе в течение 30 - 120 мин, при этом при погружении обмотку располагают вертикально относительно поверхности пропиточного состава, а электроемкость обмоток измеряют по окончании пропитки.

РИСУНКИ

Рисунок 1