Способ изготовления изоляции обмоток электрических машин

 

О П И С А Н И Е 748680

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<<

«.» ." « з„»»в з (6 I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ><»- WHO 14.06.78 (2! )2631387/24 07 (51) Щ, д. с присоединением заявки №

Н 02 К 3/30

Государственный комитет (2 ) ) Приоритет

Опубликовано 15,07.80. Бюллетень № 26 ио делам изобретений и открытий (53) УДК 621. . 315 (088. 8) Дата опубликования описания 15.07.80

В. Г. Огоньков, Л. C. Збарская, H. В. Александров, С. Б. Шагалов, Б. П. Зернов, В. Г. Диренко и О. М. Ильина (?2) Авторы изобретения (7I} Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

ОБМОТОК ЗЛ ЕКТРИ ЧЕСК ИХ МАШИН

Изобретение относится к изоляции электрических машин, а именно к способу изготовления изоляции обмоток электрических машин.

Известен способ изготовления термо-, реактивной изоляции электрических машин, заключающийся в нанесении на обмотку

"сухих слюпосопержаших лент с последующей их укладкой и вакуум-нагнетательной пропиткой изоляции эпоксидным компаундом, Характерным пля этого способа

1О являются высокая теплопровопность систе-— мы изоляции, высокая механическая и электрическая прочность $1j.

Опнако в атом случае практически ис15 клзочено применение ряда нагревостойких пропиточных компаундов, имеющих высокую вязкость и короткий технологический срок жизни„

Известен также способ изготовления термореактивной изоляции на препварительно пропитанных слюпосопержаших лентах с послепуюшей опрессовкой стержней обмотки в специальных прес планках (2), 2

В этом случае не создается монолит ная связь обмотки со сталью статора, что вызывает уменьшение теплопровопности и накладывает тем cQMbIM ограничение на мошность электрической машины.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому эффекту является способ изготовления обмоток электрических машин, заключаюшийся в наложении на катушки электрических машин предварительно пропитанных лент, укладке их в статор и последующей пропитке термореактивной смолой. Причем в качестве связующего в ленте используется эпоксикремнийорганический состав, а пля пропитки - состав .. основе эпоксидных смол (3 .

«При пропитке процентное содержание эпоксикремнийорганического (нагревостойкого) связующего в системе уменьшения за счет проникновения в нее эпоксидного (менее нагревостойкого) компаунда, что привопит к снижению нагревостойкости всей системы изоляции.

3 7486

Цель изобретения - получение изоляции с высокой нагревостойкостью, электрической и механической прочностью и тепло. проводностью, усовершенствование технологического процесса изготовления обмоток.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления изоляции обмоток электрических машин, включающем наложение на элементы обмотки пропитанного нагревостойким связующим электроизоляционного материала, в котором термореактивное связующее находится в неотверж пенном состоянии, и послецующуй пропитку обмотки под вакуумом и давлением: низковязким составом меньшей нагревостойкости с большой жизнеспособностью, переп пропиткой производят горячую опрессовку, по меньшей мере, части обмотки при температуре и давлении, обеспечивающих полимеризацию связующего в укаэанном материале tlo состояния, ограничиваюшего проникновение менее нагревостойкого пропиточного состава в оп. рессованную часть обмотки. При атом в качестве термореактивного связующего используют состав на основе эпоксиноволачных смол, в качестве низковязкого состава используют состав на основе эпоксипных пиановых смол, а горячую опрессовку произвоцят при

100-180 С и давлении 3-10 кгс/см" о в течение 5-30 мин. Кроме того, в качестве термореактивного связующего ис;пользуют состав на основе модифицированных кремнийорганических смол, в качестве низковязкого состава используют З состав на основе эпоксицных циановых смол, а горячую опрессовку праизводят при 120-220 С и цавлении 510 кгс/см 2 в течение 5-20 мин.

Варьирование температуры и давления 4О в довольно широких препелах вызвано тем, что элементы обмотки имеют различные формы и размеры, причем форсирование давления позволяет в ряпе случаев снизить

I температуру, Опрессовка дает воэможность 45 оптимизировать соотношение нагревостойкого и менее нагревостойкого связующего в частях обмотки, подвергаемых наибольшему нагреванию в аксплуатации, что ведет к повышению общей нагревостойкости системы изоляции и ее алектрических характеристик.

При этом способе изготовления изоля- . ции обмоток электрических машин появляется воэможность использовать нагревостой„55 кие высоковязкие связующие,например эпс ксиноволачные смолы, которые вводятся предварительно в ленты и которые не могут

80 4. быть использованы для пропиткп сухой пористой изоляции вакуум-нагнетатель ным методом вследствие их высокой . вязкости и короткого срока жизни, Пропитка обмотки после укладки в пазы может произвоцнться низковязкими сс: ставами меньшей нагревостойкости, но с большим сроком жизни, например составами на основе диановой эпоксидной смолы и отвердителя ангидрицного типа. Пс падание менее нагревостойкого пропиточного состава в епрессованные части обмотки затруднена в связи с частичной полимеризацией связующего в атих частях.

При предлагаемом способе изготовления изоляции упрощается процесс вакуумнагнетательной пропитки, так как для заполнения пустот в пазах и зазоров в изоляции иэ пропитанных лент глубина вакуу ма и величина избыточного цавления могут быть уменьшены, а продолжительность пропитки сокращена.

Пример 1. Макеты - медные стержни, имитирующие алементы обмотки, размером 6х30х500 мм заизолированы стеклослюцинитовой лентой, содержащей

36-38% неотвержценного эпоксиноволачного связующего (смола эпоксиноволачная

УП643 и отверднтель BF>MBA (комплекс трехфтори стог о бора с моноатиламином) . Лента наносится в вице непрерывной изоляции вполнахлеста с расчетной толщиной 1 мм на сторону. Срепняя часть макетов на цлине о

200 ммопрессована при 160 С и цавлении 10 кгс/см в течение 30 мин. Изолированные стержни пропитаны под вакуумом и давлением компаунцом на основе апоксицной циановой смолы ЭД22 и

ИМТГФА (изометилтетрагицрофталевый ангидрид) в соотношении 100-80 вес. ч. (остаточное давление при пропитке порядка О, 5 мм рт. ст., павление на компаунд

2 кгс/см и термообработаны в течение

16 ч при 150 С.

Получена изоляция с характеристиками, привеценными в табл. 1. Для сравнения приведены характеристики непропитанной из ол яци и„

Опрессованная часть макетов имеет более высокую электрическую прочность и более низкие диэлектрические потери и процентное содержание связующего по сравнению с неопрессованными частями макетов.

Пример 2. На образцах изоляции макетов, изготовленных по примеру 1, с последующей термической стабилизацией

Тип изоляции и наличие опрессо

tg т при О, кВ

Макеты пропитывают в диановой смоле опрессованная часть 39,2 неопрессованная часть

0,0 107 0,0360 0,0469 0,0474

27

0,01 15 0,0564 0,07 12 0,0726

50,4

Макеты не пропитывают в диаиовой смоле опрессованная часть неопрессованная часть

0,0210 .0,0450 0,163 0,310

0,0230 0,0490 0,210 0,560

Т аблица 2

100

0,4

100

0,8

200

0,8

1,7

200

ЗОО

1,6

327

320

4,8

10,0

370

20,0

10,0

363

14,0

400

400

23,75

450

20,0

30,0

27,2

500

39,6

500

30,0

50,0

525

5 748680 6 свойств при 200 С в течение 12 ч, опре- cs в виде непрерывной изоляции вполнахделеиы потери массы изоляции в процес- леста с расчетной толщиной 1 мм. Средсе нагрева ее до 500 С со скоростью няя часть макетов на длине 200 мм о

Г

8 С/мин термогравиметрическим методом опрессована при 200 С и давлении (см. табл. 2) 5 кгс/см в течение 10 мин. ИзолированВ случае изготовления изоляции по .ные стержни пропитаны под вакуумом и предлагаемому способу с предварительной давлением компаундом на основе эпоксид опрессовкой части обмотки изоляция имеет ной диановой смолы ЭД-22 и ИМТГФА меньшие потери массы. в соотношении 100:80 .вес. ч. (остаточ»

Пример 3, Макеты - медные 0 ное давление при пропитке 0,5 мм рт. от стержни размером бхЗОх500 мм, имити- давление на компаунд 2 кгс/см ) и террующие элементы обмотки, эаиэолированы . мообработаны в течение 16 ч при ие 16чпи 15ОС стеклослюдинитовой лентой, содержащей

33-36% неотвержденного кремнийоргани- Получена изоляция с характеристикамй, ческого модифицированного компаунда, д приведенными в табл. 3. представляющего собой смесь метилфенилвинилсилоксанового олигомера (до 90%), 8 случае изготовления изоляции по эпоксидной диановой смолы ЭД-20 (около предлагаемому способу изоляция имеет

10%) и инициатора отверждения - пере- более высокую нагревостойкость и лучшие киси дикумила (до 1,5%), Лента наносит щ диэлектрические свойства.

Таблица 1

748680

Таблица 3

Содер ние с

Наличие опрессовки при поЕп, В кВ/мм ющег

Опрессованная часть

388 571

0,0582 30,0

37,3

H еопресс ов анна я часть

0,0938 26,8

349 462

48,2

Составитель П. Забуга

Редактор С. Лыжова ТехредА. Щепанская Корректор М. Демчик

Заказ 4 380/18 Тираж 783 Попписное

UHHHI1H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., и. 4/5

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

Формула изобретения

15 L. Способ изготовления изоляции обмоток йектрических машин, заклютающийся в наложении на элементы обмотки пропитанного нагревостойким связующим Электроиэоляционного материала, в кото- 20 ром термореактивное связующее находит-Ся в неотвержденном состоянии и последующей пройитке обмотки под вакуумо;л и давлением низковязким составом меньшей нагревостойкости с большой жизнеспо- 5 собностью, отличающийся тем, что, с целью повышения нагревостой кости, теплопроводности и электрических характеристик изоляции, перед пропиткой производят горячую опрессовку по меньшей мере части обмотки при температуре и давлении, обеспечивающих частичйуто полимериэацию связующего в указан " йод материале до состояния, ограничивающего проникновение менее нагревостойко- 35 го-пропиточного состава в опрессованную часть обмотки.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве термореактивного связующего используют состав на основе эйоксйноволачных смол, в ка честве ниэковяэкого состава используют состав на основе" эпоксидных диановых

1 смол, а горячую опрессовку производят при при 100-180 С и давлении 3-10 кгс/см в течение 5-30 мин.

3.Способ поп, 1, отли ч аюшийся тем, что в качестве термореактивного связующего используют состав . на основе модифицированных кремнийорга« нических смол, в качестве низковязкого состава используют состав на основе эпоксидных диановых смол, а горячую опрессовку производят при 120-220 Си давлении 5-10 кгс/см в течение 520 мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 262239, кл, 21d, 53, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

% 240082, кл. 21 о, 53, 1964.

3. Акцептованная заявка Японии

No. 52-3441, кл. 55 А 01,опублик. 1977 (прототип).