Способ изготовления изоляции обмоток электрических машин

 

«Ъ1 и нс, 1,„

С А

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii 775S28

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 11.09.78 (2! ) 2661805/24-07 (51)М. КЛ.

Н 02 К 15/12 с присоединением заявки №вЂ”

Гооударстевниый комитет (23 } Приоритет ао делам иаобретеиий и открытий

Опубликовано 80 10 80 Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описания 02.11.80 (5З) УЛК 621.315 (088.8) В. Г, Огоньков, H. В. Александров, E. А. Калинина, С. Г. Трубачев, l1. Я. Черняк, Ю. Л, Преснов, И. Т. Сушкова и Б. H. Кучин (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

{54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ОБМОТОК

ЭЛЕ КТ РИ ЧЕ СК ИХ МА ШИ Н

Изобретение относится к области электроизоляционной техники и может быть использовано при изготовлении .изоляции обмоток электрических машин.

Известен способ изготовления изоляции flj (2), заключающийся в нанесении на обмотки пропитанных слюдосодержащих лент, нанесении поверх изоляции защитных лент, помещении обмо-. ток в котел, нагретый до 150-160"С, разогреве изоляции обмоток, вакуумировании, гидростатической опрессовке битумом и выпечке изоляции под давлением. После вышеперечисленных операций битум сливается, стержни после охФ лаждения очищаются от битума и защитного материала.

B настоящее время этот способ широко применяется на электромашиностроительных заводах. Но он имеет ряд недостатков.

Методом гидростатической опрессовки нельзя пользоваться при изолировке об моток лентами с содержанием связую2 щего больше„чем должно быть в изоляции. Избыток связующего не дает, возможность получить необходимые размеры обмоток. Йля удаления избытка связующего и получения заданных размеров обмотки применяют предварительную подпрессовку изоляции в прессах или пресс-формах, что усложняет и удлиняет процесс изготовления обмотки. Процесс перегонки битума и режим гидростати10 ческого прессования осуществляется при

l50-160 С, что достаточно длительно во времени. Тем самым исключается при менение в лентах составов с малым врв менем желирования. Наличие в рабочем

15 котле битума затрудняет получение глу бокого вакуума, так как разогретый до

150-160оС битум сильно газит. Со вре менем вязкость битума нарастает и не

20 обходимо периодически добавлять легко плавкий битум для поддержания опреде» ленной ее величины, что усложняет проведение процесса. При применении метода гидроопрессовки и даже с использова

3 775828 нием предварительной подпрессовки обмотки подвергаются калибровке по тол щине. Эта операция ручная, трудоемкая и по вредности нежелательна для работающих. Иногда битум проникает под защитное покрытие и загрязняет поверхность обмоток.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ изготовления изоляции, заключающийся в нанесении на обмотки сухих лент с промазкой лакОм или пропитанных лент, помещении обмотки в герметичную трубу, например, из облученного полиэтилена, при этом обмотка полностью изолирована от окру жающей атмосферы, кроме двух концов трубы (3). Оба конца трубы соедишпотся с вакуум-насосом, который включается при достижении температуры на обмотке 80-100 С, таким образом произ о вОдится вакуумная сушка. Затем оба конца трубы закрываются. После этого о мотка опрессовыввется в прессе или эв счет усадки полиэтилена при температуре, причем в этом случае оболочка входит в соствв изоляции. Этот способ также имеет недостатки.

Прессование только эа счет усадки полиэтилена не может обеспечить изоляцню с высокими характеристиками, так как полиэтилен при усадке развивает недостаточные усилия для качественного прессования. Прессование в прессе или пресс-форме не обеспечивает равномерного качества изоляции обмотки, особенно в месте выхода обмотки иэ паза, если прессуется только пазовая часть, и на углу и в лобовой части, если прессуется все изделие, Для каждого типоразмера обмоток необходима своя пресс-форма, что экономически дорого.

Целью изобретения является упрощеwe технологии изготовления и повышение электрических характеристик изоляции.

Поставленная цель достигается описываемым способом изготовления изоляции обмоток электрических машин, заключающихся в изолировании обмоток пропитанными слюдосодержащими лентами, помещении отдельных частей обмотки в пресс, планки, нанесении нв обмотку герметич» ной оболочки, ввкуумировании и прессовании с одновременной термообраоткой изоляции.

Предложенный способ отличается от известных тем, что прессование осуществляют газовой средой и, по меньшей мере„

4. частично совмещают с вакуумироввнием.

При этом вакуумирование продолжают до окончания термообрвботки изоляции или прекращают после достижения максимального давления прессования или после достижения максимальной температуры термообработки изоляции.

Нв. обмотки наносятся пропитанные слюдосодержвщие ленты, после чего нв пазовые части наносятся пресс-планки, фиксирующие геометрические размеры обмотки, а на лобовые части накладываются легкие эластичные металлические планки. Поверх планок помещается пористый материал, например пропиточная фильтровальная бумага или металлическая сетка. Количество материала эакла« дывается иэ расчета заполнения порами материала возможных излишков связующего. Поверх обмотки наносится вакуумплотное покрытие, способное передавать на поверхность обмотки давление до

10 кгс/см .

В качестве такого покрытия могут использоваться эластичные самосклеивающиеся ленты или трубы. Внутренняя полость обмотки через штуцер присоединяется и вакуумнм".у насосу. Обмотки помещаются на раму и загружаются в котел. Штуцера обмоток присоединяются к многорожковому коллектору, который грисоединяе †. я к вакуумному насосу.

Котел может быть разогрет до 60120 С, и тогда после вакуумирования

0 и прессования изоляции газовой средой для отверждения связующего температура котла поднимается до 150-170 С, или обмотки помещаются в разогретый до 150-170 С котел, где для замедлеЯ ния процесса разогрева изоляции обмоток используются экраны с большой теплоемкостью и малой теплопроводностью.

В любом варианте изоляция должна вакуумироваться и прессоввться -при такой температур-"-, которая обеспечивает для связующего состояние подвижности.

Вакуумирование в зависимости от тре бований к изоляции, от типа связующего в ленте (процента летучих, времени гелеобразоввния и полимеризации), от ввкуумплотности покрытия обмотки, мощности откачной системы может длиться до полного отверждения изоляции, может быть прекращено после достижения давления и может быть прекращено после достижения температуры термообработки изоляции. Для облегчения вакуумирования изоляции вакуумируются одновремен?78828 но обмотки и котел, после чего в котел подается газ, например азот, и давлением 10 кгс/см прессуют изоляцию.

1.

Термообработка изоляции производятся под давлением. 3

Пример 1. На обмотки наносилось 12 слоев пропитанной ленты на эпоксиноволачной смоле, поверх изоляции надевались пресс-планки, обеспечивающие толщину изоляции 2 мм, затем на обмот- е ку надевалась резиновая труба, которая с одной стороны герметизировалась, а с другой стороны через специальное устройство подключалась к вакуумному насосу, затем обмотка помешалась в котел и разогревалась до температуры

70 С. После вакуумированыя изоляции и котла в течение 2 ч в коте подавалось давление азотом 10 кгс/см, затем тем. пература поднималась до 160 С и при атой температуре и при непрерывном вакуумяровании изоляции последняя после прогрева выдерживалась в течение

4 ч, после чего давленне снималось, обмотка охлаждалась и проводились испыта- 2g ния, результаты которых приведены в таблице.

Пример 2. Обмотки изолировались 24 слоями ленты на эпоксиноволачном связующем, поверх изоляции на пазо- Зй вую и лобовые частя надевались пресспланки, обеспечивающие размер изоляция, затем сверху обмотка покрывалась липкой термоусаживающейся полимерной пленкой, обмотка герметизировалась с одной стороны, а с другой подключалась через специальное устройство к вакуумному насосу. Затем обмотка помещалась в котел, который разогревался до 160 С о при непрерывном вакуумировании в течение а

3 ч, подавалось давление воздухом

10 кгс/см, после чего вакуумный насос отключался и обмотки выдерживалнсь под давлением и при температуре после прогрева изоляции в течение 6 ч. йалее дав ление снималось, обмотка охлаждалась и проводились испытания, результаты которых приведены в таблице.

Пример 3. Обмотки изолировались 26-ю слоями ленты на эпокснполкэфирной смоле, поверх изоляции на пазовую часть надевались пресс-планки, обес» печивающие размер изоляции, сверху планок помещался пористый материал (фильт ровальная бумага общей толщиной 3 мм).

Все обматывалось липкой эластичной лен той, обмотки герметизкровались с одной стороны, а с другой стороны подключались через специальное устройство к вакуумному насосу. Затем обмотка помещалась в котел, который разогревался до

100 С. Обмотки вместе с котлом вакуумировались в течение 4 ч, после чего в котел подавалось давление азотом

10 кгс/см, затем температуру подни2.

О мали до 160 С, вакуумный насос отключался и изоляция термообрабатывалась в течение 16 ч, после чего обмотки ох- лаждались и проводились испытания, ре-. зультаты которых приведены в таблице.

Из результатов таблицы видно, что изоляция, изготовленная по предлагаемому способу, имея величины диэлектрических потерь при 20 и 130 С в зависимости от напряжения на уровне известного способа, значительно превышает уровни краткоьременной н длительной электрической прочности, что определяет эксплуатационную надежность изоляция.

При данном процессе обеспечивается равномерное давление опрессовки изоляцни по всей длине обмотки при одновременном ее вакуумирования, что обеспечивает необходимые размеры изоляции по всей длине обмотки и высокие характеристики изоляции; обеспечивается чистота процесса (гаэ вместо битума), давление создается газом; нет необходимости в прессах и пресс-формах, представляется возможность использовать имеющееся на электромашиностроительных заводах автоклавное оборудование.

«

7 775828 8

Результаты испытаний изоляции толщиной 2 мм, изготовленной по разработанному способу.

Зпектрическая прочность

Е„,, кВ/мм фаад при 20 С U„„-З кВ

20-30

35-43

30-35

3 0-35

О, 005

0,008

0,015

0,10

0,005

0,009

0,0040-0,0070 0„005

0,0070-0,010

U -6 кВ 3 -15 кВ

0,009

0,012

0,10

0,015

О, 0098-0,01 l

0,091-0,11 8

0,102-0,127 д при 130 СU -3 кВ

0,10 (М «9 кВ иСп

Ц„ю -15 кв

0,11

0,11

0,126-0,134

0,12

Срок жи ни при

12 кВ/мм (50%-ный образец), 1 00-270 600-1 000

600-1 000 6 00-1 000

Составитель П.Забуга

Редактор Б.Левяков Ч ехред H.Áàáópêà Корректор C.Øåêìàð

Заказ 7779/67 тщ 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035,Москва,Ж-З 5,Раущская наб„д.4/5

Филиал ППП Патент,г.Уж". ород,ул.Проектная,4

Формула изобретения

36

1. Способ изготовления изоляции обмоток электрических машин, заключающийся в изолировании обмоток пропитанными слюдосодержащими лентами, помещении отдельных частей обмотки в пресс планки, нанесении на обмотку герметичной

35 оболочки, вакуумировании и IIpBccQBBHHH с одновременной термообработкой изоляции, отличающийся тем,что, с целью упрощения технологии изготовле49 ния и повышения электрических характериь тик изоляции, прессование осуществляют газовой средой и, по меньшей мере, частично совмещают с вакуумированием.

2. Способ по п. l, о т л и ч а юшийся тем, что вакуумирование

ФЗ осуществляют до окончания термообработки изоляции.

3. Сцособ по и. 1, о т л и ч а ю - щ и -"-,. с я тем, что вакуумирование прекращают после достижения максимального давления прессования, 4.Способпоп, 1, отличаю щ v. и с я тем, что вакуумирование прекращают после достижения максимальной температуры термообреботки изоляции.

Источники информации, принятые pQ внимание при экспертизе

1. Проспект фирмы Микафил, Швейцария, 1976;

2. Сухоруков Ф. Т. Технология обмоточно-изоляционного производства. Крупные электрические машины. Госэнергоиздат, 1951, разд. 8-10, с. 106.

3, Патент США N 3311514, кл. 156--53Ä 1967 прототип).