Вакуумная пропитка обмоток

Вакуум-нагнетательная пропитка

Изоляция по типу пропитанных лент увеличивают долю ручного труда до 30-60% в производстве высоковольтных электромашин. Поэтому современная полная вакуум-нагнетательная пропитка является одним из лучших способов изоляции электрических машин, значительно снижающая трудоёмкость процесса изоляции и уровень ручного труда, а также серьёзно сокращающая время выполнения работ.

Технология вакуум-нагнетательной пропитки предполагает сушку в вакуумной камере собранного сердечника со вложенной обмоткой как единого целого, после пропитки до полного проникновения эпоксидной смолой. Для затвердевания статор и обмотка помещаются в печь, где под давлением выполняется сушка, особенно важная для электрических машин, которые эксплуатируются в условиях быстрых и частых изменений нагрузок.

Этот метод изоляционной пропитки позволяет улучшить некоторые характеристики электрической машины, сокращает время сборки обмотки и процесса изоляции, исключает необходимость использования технологической оснастки, снижает количество выполняемых операций.

Суть данного метода заключается в следующем: обмотка изолируется слюдобумажными лентами, в вакууме сушатся и пропитываются компаундом под давлением в инертном газе, а затвердевание выполняется при высокой температуре. Современные установки производства ОАО «СКЭР» позволяют максимально автоматизировать данные процессы, задать нужные режимы и значительно сократить время и ресурсы при выполнении производственных работ.

Такая обработка даёт высокую сопротивляемость эрозии изоляции и изменениям температуры

Поскольку такие режимы работы могут приводит к отслоению проводников от изоляции, однако при соблюдении технологии, постоянном контроле пропитки и полном выведении пузырьков воздуха повреждение изоляции практически полностью исключается.

От качества выполнения процесса вакуумной пропитки зависит долговечность и цельность обмотки электрической машины, а также надежность её изоляции. Поэтому сушка выполняется на каждом этапе: до, после и во время пропитки. Таким образом удаляется влага вначале процесса, повышается уровень проникновения жидкой изоляции и улучшаются её характеристики после полного затвердевания.

Технологический процесс вакуум-нагнетательной пропитки исключает множество технологических операций, присущих процессу изолирования на основе пропитанных лент, таких как: гидростатическая опрессовка изоляции, упаковка стержней под опрессовку, операции подпрессовки, калибровка стержней, изготовление опрессовочных планок, зачистка изоляции после битума и пр.

Пропитка и просушка обмоток

Пропитка лаками и компаундами с дальнейшей просушкой изолированных элементов обмотки якорей катушек, роторов и статоров обязательна в соответствии с технологическим процессом производства электрических машин. Пропитка с последующей просушкой улучшает качественные характеристики изоляции электрических элементов: увеличивается стойкость элементов к нагреву; оптимизируется теплопроводность обмоток электромашин; улучшается изоляционная влагостойкость; улучшается изоляционная электрическая прочность; повышается изоляционная механическая прочность, стойкость к вибрации и истиранию изоляции. Нанесение лакового или эмалевого покрытия поверхности обмоток после выполнения пропитки с просушкой позволяет лучше защитить обмотки от пыли, влаги и рабочих смазочных жидкостей оборудования.

Методы пропитки обмоток электротехнических машин: струйный полив, погружение в лак, компаундирование, при помощи производственных стендов и вакуум-нагнетательная пропитка. Конкретный выбор в пользу того или иного способа осуществляет технолог производства на основе конструкции обмоток назначению электромашины и соответствия типов пропиточных лаков или компаундов. От этого выбора зависит и время выдержки элементов в пропиточном составе, а также количество выполняемых пропиток.

Метод пропитки с погружением изолируемых изделий в лак. Состав и чистота пропиточных лаков и компаундов критически важны, поэтому требуют особого контроля на производстве. Первая пропитка обычно требует больше времени, чем последующие, так как должны заполнится все пустоты, а также должен полностью выйти воздух. Перед погружением в лак изолируемые элементы необходимо хорошо прочистить под высоким давлением сжатого воздуха.

Стандартное время просушки составляет 10-12 часов, однако если предварительно нагреть погружаемый в лак элемент до 160 °C и только затем опустить изделие в изолирующую жидкость, то лаки гораздо лучше проникают в обмотку, а время последующей сушки значительно сокращается, составляя всего 1-2 часа. Несмотря на свои преимущества, данный метод имеет ряд недостатков: высокий расход лаков и компаундов, сложность последующего удаления лаков с соседствующих с обмоткой поверхностей, образование лаковой плёнки, значительно снижающей качество последующей покраски, высокий уровень вредных выделений и сильная загазованность сушильных камер, а также серьезно повышается уровень пожароопасности. Однако, если процессах пропитки применяются лишь водоэмульсионные лаки, все вышеуказанные проблемы являются несущественными.

Метод пропитки при помощи производственных стендов. С нижней части специального стенда подключаются шланги с лаком внутри, через которые пропитка поступает непосредственно внутрь изделий, установленных на стенд для пропитки. Это довольно экономичный способ, при котором расходуется мало лака, пропитка практически не загрязняется и не меняет свой состав, снижается уровень пожароопасности из-за отсутствия больших ёмкостей с пропиточными составами, исключаются вредные выделения и снижается уровень загазованности. К недостаткам данного способа относятся: малая производительность и выполнения ряда предварительных работ. Применение этого метода уместно при мелкосерийном производстве, либо индивидуальном изготовлении электротехнических изделий.

Метод пропитки струйным поливом. Данный способ основан на применении лаков пропитки без растворителей в своей основе в сочетании с индукционным нагревом. Такие лаки хорошо вытесняют воздух и надёжно заполняют поры обмоток, а также быстро высыхают при индукционном нагревании до 160 ° C за 7-11 минут и быстро полимеризуются. Из преимуществ пропитки лаками КП без растворителей в своей основе являются: высокая степень цементирования составов пропитки с обмоткой, высокое качество пропитки и отличная монолитность элемента. При данной обработке изделия выдерживают значительно больше циклов теплового старения, чем при использовании классических лаков пропитке на растворителях.

Метод компаундирования обмоток. Процессы пропитки обмоток битумными компаундами отличаются от лаковых пропиток. Обычно данный способ используют для пропитки обмоток элементов электрических машин, функционирующих в условиях высокой влажности и на открытом воздухе. Для осуществления процесса используются специальные установки компаундирования, в которые под давлением подаётся битумный компаунд, опрессовывая обмотку катушки. Высококачественное заполнение обмоток становится возможным благодаря их предварительному вакуумированию в автоклаве, что позволяет эффективно удалить из обмоток влагу и пузырьки воздуха. При работе установки компаундирования рабочие процессы давление-вакуум чередуются последовательно не менее 4-х раз. Процесс давления производит опрессовку обмоток катушек, а вакуум – пропитку. Для обеспечения высокого качества пропитки необходимо полностью соблюдать технологический процесс: изоляция обмотки не должна быть повреждена, а пропитка должна быть сквозной.

Метод вакуум-нагнетательной пропитки. Производственная установка для вакуум-нагнетательной пропитки комплектуется: компрессором, баком с лаком, автоклавом и вакуум-насосом. В основном данный способ применяется для пропитки обмоток катушек возбуждения в кремнийорганическом лаке. В данной системе компаунд (кремнийорганический лак и его затвердитель) смешивается и нагревается до 55-60 ° C, до такой же температуры нагревают и пропиточный бак, а катушки с обмоткой предварительно высушивают при температуре до 130 ° C, а затем охлаждают до 55-60 ° C и загружают для пропитки в бак. После выемки производится вакуумная сушка в течении 2 часов, затем создают давление 5-6 атмф. с выдержкой катушек в течении 1 часа. Завершают процесс отчисткой пластин, метчиком прочищают резьбу, выполняют покраску эмалью и отправляют в отдел контроля качества.