Ремонт стержневых обмоток роторов и обмоток полюсов
Извлеченные из пазов стержни поступают на восстановление изоляции.
Старую изоляцию снимают ножом в холодном или нагретом состоянии и для снятия наклепа отжигают места, где стержень изгибался при выемке. Отжиг производят в печи или газовой горелкой, нагревая стержень до 400 °С и охлаждая его в воде. Затем стержни выправляют и рихтуют, выгоревшие места напаивают твердым припоем и зачищают под размер стержня, удаляют заусенцы, зачищают концы металлической щеткой и облуживают. После такой обработки стержни передают на изолировку и опрессовку.
Пазовые части изолируют простынками, покрытыми клеем, обкатывают на обкаточных механизмах и опрессовывают на прессах. Лобовые части изолируют лентами и передают на укладку. Технология укладки стержней при ремонте не отличается от технологии укладки при изготовлении машины.
Обмотки полюсов выполняют из круглого или прямоугольного провода или сборными. Обмотки из прямоугольного провода могут быть намотаны плашмя или на ребро. Катушки из круглого провода не ремонтируют, а изготовляют по технологии, принятой на электромашиностроительных заводах.
Катушки из шинной мели, намотанные на ребро, при ремонте растягивают гармошкой, очищают от старой изоляции, покрывают лаком и просушивают их в растянутом состоянии, проложив между витками асбестовую бумагу. Затем катушку сжимают, обрезают изоляцию по размеру внутреннего и наружного контура катушки, заводят внутрь оправку и опрессовывают на прессе или стяжными шпильками под давлением 3…4 МПа. Не снижая давления, катушку нагревают до 180 °С и выдерживают в течение 1 …2 ч. Спрессованную катушку сушат, пропитывают в лаке или компаунд, ной массе и накладывают на нее внешнюю изоляцию.
Пропитка обмоток статоров и роторов
Обмотки статоров, роторов и катушки электрических аппаратов подвергают пропитке, которая уменьшает площадь их соприкосновения с окружающей средой и тем самым цементирует витки обмоток, снижает механический износ изоляции, замедляет процессы теплового старения и увлажнения электроизоляционных материалов. При пропитке повышается электрическая прочность изоляции вследствие заполнения пор и капилляров обмотки лаками, имеющими более высокую электрическую прочность, чем воздух. Кроме того, пропитка снижает температуру обмоток, так как теплопроводность лаков намного выше теплопроводности воздуха.
Растворители лаков (ксилол, толуол) при сушке должны испариться и выделиться из обмоток в виде летучих веществ, которые необходимо нейтрализовать и рассеять в атмосфере. Поэтому оборудование для пропитки должно быть установлено в отдельном помещении. Составы без растворителей при отвердении не выделяют вредных летучих веществ, поэтому оборудование дня пропитки и сушки можно располагать в общем помещении.
Полуавтоматическая установка АВБ-4 для пропитки под вакуумом и давлением:
Способ пропитки изделия лаком в вакууме с переходом к вишенному давлению является менее гибким, чем способ погружения. но позволяет получить более высокое качество пропитки с меньшей трудоемкостью и используется на специализированных предприятиях. Рассмотрим этот способ пропитки на примере венгерской установки типа АВБ-4 (рис. а). Пропитываемые изделия на подвеске 7 по конвейеру 1 подают в печь J для сушки. После сушки изделия поступают в автоклав 5, в котором пропитываются лаком в автоматическом цикле, после чего возвращаются в печь J для сушки и запечки лака. Зона автоклава 5 защищена выгородкой 4. В состав установки входят вакуумные насосы 6 для создания вакуума и давления и электрошкаф 2.
Циклограмма пропитки изделия лаком
Операция | Время, мин | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
Закрытие автоклава | X |
|
|
|
|
|
|
|
Вакуумирование | X | X | X | — | -— | — | ——— | — |
(давление до 2,7 * 10-3 Па) |
|
|
|
|
|
|
|
|
Снижение вакуума, | — | ——— | X | — | — | — | ——— | 1 |
создание давления |
|
|
|
|
|
|
|
|
(13…40)* !03 Па |
|
|
|
|
|
|
|
|
Заполнение автоклава | — |
| X | — | — | — | ——— | ——— |
лаком |
|
|
|
|
|
|
|
|
Повышение давления | — | ——— | — | X | X | —. | -— | ——— |
до (200…300)- 10-3 Па |
|
|
|
|
|
|
|
|
Снижение давления до | — | ——— | — | — | X | X | ——— | ——— |
атмосферного и слив лака |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вакуумирование до |
|
|
|
|
| X | X | — |
(5… 13)-10-3 Па |
|
|
|
|
|
|
|
|
Увеличение давления |
|
|
|
|
|
|
| X |
до атмосферного |
|
|
|
|
|
|
|
|
Раскрытие автоклава | — | ——— |
|
|
|
|
| X |
Цикл пропитки в зависимости от типа изделий можно изменять в пределах 6… 16 мин. Отсутствие воздуха в изделии способствует глубокому проникновению лака в обмотку. Этот процесс усиливается при создании повышенного давления после заполнения автоклава лаком. При таком способе пропитки можно использовать лаки с вязкостью 55… 100 с. Создание вакуума после пропитки приводит к испарению более половины летучих веществ и повышению вязкости лака. При этом лак становится настолько вязким, что практически не вытекает из обмотки после пропитки и во время сушки.
Использование более вязкого лака, чем при пропитке погружением, и повышение его вязкости сразу после пропитки позволяют за одну пропитку ввести в обмотку примерно столько же лака, сколько вносится при двукратной пропитке погружением. Использование более вязкого лака требует меньше времени для сушки. Время пропитки и сушки сокращается в 4…6 раз по сравнению со способом погружения. Особенно эффективен рассматриваемый способ для многовитковых катушек из тонкого провода (обмотки электрических машин небольшой мощности, катушки аппаратов, реле и т.п.).
Пропитка и сушка обмоток | Технология и оборудование производства электрических машин
Страница 63 из 83
ГЛАВА XV
ПРОПИТКА И СУШКА ОБМОТОК
§ 15-1. Назначение пропитки
В процессе изготовления и после укладки в пазы статоров, роторов и якорей обмотки пропитываются лаками или компаундами с последующей сушкой.
В результате пропитки и сушки улучшаются следующие свойства электрической изоляции:
- повышается нагревостойкость;
- улучшается теплопроводность обмоток за счет уменьшения воздушных прослоек между проводниками и стенками паза сердечника;
- повышается влагостойкость изоляции, особенно волокнистой, из-за уменьшения гигроскопичности в результате заполнения пор и создания лаковой пленки, препятствующей проникновению влаги внутрь обмотки;
- повышается электрическая прочность изоляции, так как электрическая прочность пропиточных материалов выше электрической прочности воздуха, находящегося между волокнами непропитанных материалов;
- повышается механическая прочность изоляции, так как пропитанная обмотка имеет хорошо сцементированные витки, плотно- и прочно сидящие в пазах сердечников. Благодаря этому предотвращается перемещение проводников в результате вибрации и связанное с этим повреждение изоляции от истирания.
Наружные поверхности обмоток после сушки окрашивают покровными эмалями и лаками. Образующаяся в результате этого твердая и гладкая пленка толщиной 50—60 мкм хорошо защищает изоляцшо от влаги, смазочных масел и скапливания пыли.
§ 15-2. Методы пропитки
Для пропитки обмоток пользуются следующими методами:
- погружением в лак;
- на стендах с нижней подачей лака;
- струйным поливом;
- компаундированием;
- вакуумно-нагнетательным способом.
Выбирают метод пропитки в зависимости от типа лака и конструкции обмоток.
Метод пропитки погружением. Этот метод является наиболее распространенным способом пропитки лаками, содержащими растворитель, как отдельных катушек, так и обмоток, уложенных в пазы сердечников. Для лучшего проникновения лака в обмотки, уложенные в пазы сердечников, последние перед погружением в лак нагреваются до температуры 60—70°.
Перед пропиткой водноэмульсионным лаком ПФЛ-86 нагревать сердечники не следует во избежание распада эмульсии.
Режим пропитки зависит от назначения электрической машины, конструкции обмоток и типа лака. Так, количество пропиток бывает от одной и более, а время выдержки обмотки в лаке колеблется от нескольких секунд до одного часа.
Время выдержки обмоток в лаке при первой пропитке (15 мин — 1 ч) значительно больше, чем при последующих погружениях, так как при первом погружении происходит основное заполнение пор и воздушных прослоек в изоляции.
При любой пропитке обмотка должна находиться в лаке до прекращения выделения пузырьков воздуха.
Для лучшего проникновения лака в обмотку у погружаемых в бак с лаком изделий пазы сердечников должны быть расположены вертикально или под небольшим углом. Якорь электрической машины погружают в лак коллектором вверх.
Во время пропитки обычно бывает сложно защищать концы валов, посадочные поверхности статоров и шайб якорей, поэтому сразу после пропитки лак с этих поверхностей удаляют, протирая посадочные поверхности хлопчатобумажными салфетками, смоченными в растворителе.
В пропиточном отделении должен быть установлен жесткий контроль за составом и чистотой лака. Пропиточные ванны и котлы необходимо периодически очищать от остатков лака, а погружаемые в лак изделия перед пропиткой обязательно продувать чистым сжатым воздухом для удаления с них пыли и грязи. Ежедневно и после каждого разведения проверяют вязкость лака, а через два-три дня — содержание основы лака.
При обычном методе пропитки на удаления растворителей в процессе сушки затрачивается значительное время — 10—12 ч.
Для ускорения процесса пропитки и последующей за ним сушки за рубежом был разработан новый метод пропитки. Сущность этого метода заключается в том, что изделие, подлежащее пропитке, нагревают до температуры, несколько превышающей температуру кипения растворителя, а затем погружают на 10—20 сек в ванну с лаком, имеющим температуру цеха. У слоев лака, соприкасающихся с якорем, нагретым до температуры 160°, резко снижается вязкость, в результате чего лак лучше проникает в поры обмотки и при этом большая часть растворителя испаряется из обмотки.
Время сушки после пропитки для удаления оставшегося растворителя сокращается таким образом до 1—2 ч.
Метод пропитки погружением имеет ряд недостатков. Целью операции является пропитка изоляции обмоток и пазов сердечника, а в лак приходится погружать сердечник целиком. В результате этого увеличивается расход лака за счет покрытия им металлических деталей. К тому же этот лак приходится с посадочных поверхностей смывать вручную.
На наружной поверхности статора образуется лаковая пленка, которую очень трудно смыть, при окраске по ней качество покрытия получается невысоким.
После пропитки в течение 20—30 мин с изделий на поддоны стекает лак.
Выделяемые в это время пары растворителей, а также испарения с поверхности лака пропиточных ванн приводят к загазованности пропиточно-сушильных отделений.
При определенной концентрации паров растворителей пропиточное отделение становится взрыво- и пожароопасным и вредным для здоровья находящихся в нем работников. Исключение составляют пропиточные отделения с водноэмульсионными лаками.
Метод пропитки с нижней подачей лака.
Изделия, подлежащие пропитке, устанавливают на специальные стенды (рис. 15-3; описание см. § 15-4). К стендам снизу подведен лакопровод, через который внутрь статора или в бачок для ротора подается пропиточный состав.
При данном методе пропитки в сравнении с пропиткой погружением сокращается расход лака, так как в процессе пропитки лак покрывает главным образом пропитываемые обмотки и поэтому излишне не расходуется; меньше загрязняется пропиточный состав, так как с наружной поверхностью статоров, которая не всегда бывает чистой, лак не соприкасается; замывать приходится у статоров только одну посадочную поверхность, а у роторов и якорей — конец вала, который при пропитке находился внизу бачка.
Резкое уменьшение загазованности, отсутствие больших масс лака в открытых емкостях создает благоприятные условия для работы в пропиточных отделениях и делает их менее опасными в пожарном отношении.
Метод пропитки на стендах имеет и недостатки:
меньшая производительность, чем при пропитке погружением;
необходимость выполнения дополнительных работ — замазывание замазкой или закрытие крышками отверстий в статоре для предохранения от вытекания лака при пропитке.
Метод пропитки на стендах с нижней подачей лака рационален в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.
Метод пропитки струйным поливом.
Применение для пропитки обмоток лаков типа КП, разработанных ВНИИЭМ, позволяет по-новому подойти к процессу пропитки и сушки. Лак типа КП — лак без растворителя.
Институтом ВНИИТЭЛЕКТРОПРОМ для пропитки статоров единой серии 1—5-го габаритов создан новый метод пропитки струйным поливом в сочетании с индукционным нагревом для сушки.
Метод пропитки струйным поливом заключается в следующем. Статор, обмотка которого подлежит пропитке, устанавливают вертикально (на одну из горловин). На верхнюю лобовую часть его поливается лак. Проникающий в обмотку лак хорошо заполняет имеющиеся в ней промежутки и поры, вытесняя находящийся там воздух.
Изделия, пропитанные в лаках типа КП, при нагревании быстро высыхают. Применяемый для этого индукционный способ нагрева позволяет разогреть пропитанные статоры асинхронных электродвигателей 1—5-го габаритов до необходимой температуры 160— 170° за 6—10 мин.
Небольшое время полимеризации лака позволяет не выдерживать изделия при этой температуре, так как лак успевает полимеризоваться за время остывания статора.
Качество пропитки лаками типа КП обычно высокое, обмотка монолитна, хорошо сцементирована. При испытании на тепловое старение статоры, пропитанные лаками типа КП, выдерживают большее количество пробных циклов до выхода из строя, чем статоры, пропитанные лаком № 447.
Компаундирование обмоток.
Компаундирование обмоток в битумных компаундах — процесс, несколько отличный от пропитки обмоток в лаках.
Компаундированию подвергаются полюсные катушки с изоляцией класса А и катушки статоров высоковольтных электрических машин и машин, работающих на воздухе в условиях с высокой влажностью. В процессе компаундирования компаундная масса, подаваемая в котел под давлением, опрессовывая катушку, хорошо заполняет промежутки между проводами, между проводами и наружной изоляцией. Хорошему проникновению битумной массы в катушку способствует вакуумирование катушек перед подачей в автоклав битума, в результате этого из промежутков и пор изоляции удаляются воздух и влага.
Процесс компаундирования осуществляется в автоклавных установках (рис. 15-1). Рассмотрим процесс на примере компаундирования полюсных катушек.
рис. 15-1. Схема установки для компаундирования:
— •— —• массопровод; —..— воздушная сеть; — вакуумная сеть
Катушки, подвергаемые компаундированию, загружают в автоклав 16 в специальных сетчатых люльках. На крышке автоклава имеются два смотровых окна 6 и кран 5 для выпуска воздуха, а сбоку установлен моновакуумметр 7 для измерения давления или разрежения внутри автоклава.
Битумный компаунд подается в автоклав из смесительного котла 1 при открытии кранов 2.
Масса, находящаяся в котле в жидком состоянии, перемешивается мешалкой, приводимой во вращение от электродвигателя 3 через червячную передачу 4.
При перемешивании не происходит осаждения твердых частиц битума на дно бака и создаются условия для одинакового нагрева всей массы. Нагревается масса за счет передачи тепла от масла, имеющего температуру 195 -=- 200° и циркулирующего между двойными стенками автоклава и котла.
Для того чтобы масса не охлаждалась в массопроводе, он окружен защитной рубашкой. Между рубашкой и массопроводом тоже циркулирует нагретое масло.
Разрежение в автоклаве создается при помощи вакуум-насоса 14, а давление — компрессором 12.
Отсасываемый насосом воздух, проходя через маслоуловитель 8 и конденсатор 15, очищается от загрязнения битумной массой и выбрасывается в атмосферу через трубу 13.
Для очистки от пыли и влаги забираемого компрессором воздуха служит фильтр 11.
Подача воздуха в автоклав может производиться непосредственно от компрессора или через воздушный резервуар 10, при этом ускоряется поднятие в автоклаве давления.
Резервуар 10 оборудован предохранительным клапаном 9, который автоматически открывается в случае превышения давления.
Операция компаундирования начинается с загрузки катушек в люльку автоклава. Катушки в нее укладываются таким образом, чтобы ко всем поверхностям их был обеспечен свободный доступ компаундной массы. Для этого между слоями катушек прокладывают стальные прутья диаметром 10—15 мм, в результате чего создается необходимый зазор между ними.
Загрузив катушки в автоклав, крышку котла плотно не закрывают и производят сушку катушек в течение 6 ч при атмосферном давлении.
Далее в течение 2 ч сушка продолжается под вакуумом. Для этого крышку котла плотно затягивают болтами и из автоклава вакуум-насосом откачивается воздух до остаточного давления 160 мм рлг. ст.
Пуск компаунда из мешалки в автоклав производится при вакууме, битумная же масса должна быть хорошо перемешена и иметь температуру 175—185°.
Заполнив автоклав массой и открыв кран 5 для сообщения с атмосферой, катушки в автоклаве выдерживают в течение 1 ч.
Затем создается возможно больший вакуум (остаточное давление не более 15—20 мм рт. ст.), который поддерживается в течение 15 мин, далее в течение 15 мин в автоклаве создается давление 6—7 атм.
Процесс вакуум — давление чередуется четыре раза. В процессе давления, производится гидростатическая опрессовка изоляции и одновременная пропитка ее, при этом уровень битумной массы в котле может понизиться. Необходимо следить за тем, чтобы масса полностью покрывала верхний слой катушек не менее чем на 50 мм.
Закончив чередование процесса вакуум — давление, катушки в автоклаве в течение Аз пропитывают под давлением 6—7 атм.
По окончании пропитки компаундная масса из автоклава выпускается в мешалку, массопровод продувается воздухом, открывается крышка автоклава и при атмосферном давлении в течение 1 ч с катушек стекают излишки массы.
Вынутые из автоклава катушки должны иметь температуру не ниже 50° и с них немедленно должна быть снята временная киперная лента, которой их покрывали перед компаундированием. При более низкой температуре компаунд твердеет и ленту снять с катушек трудно.
Качество пропитки катушек обеспечивается соблюдением предписанного технологического процесса. Изоляция катушек не должна иметь повреждений и наплывов, что контролируется внешним осмотром. Пропитка катушек должна быть сквозной. Проверка качества пропитки производится работниками ОТК периодически, но не реже одного раза в месяц, путем вскрытия нескольких катушек от разных партий.
При пропитке компаундной массой статорных высоковольтных катушек режим по времени выполнения отдельных операций может быть несколько иным, существо же процесса остается неизменным.
Вакуумно-нагнетательный способ пропитки.
Пропитка катушек возбуждения в кремнийорганическом лаке. Пропитка катушек главных полюсов с параллельной обмоткой, имеющих большое количество витков, методом погружения затруднительна.
Еще большее затруднение для проникновения лака создают детали шаблона, на котором, например, пропитываются в кремнийорганическом лаке К-47к катушки с изоляцией класса Н. Поэтому такие катушки пропитываются вакуумно-нагнетательным способом.
Установка для пропитки таким способом состоит из автоклава, бака с лаком, вакуум-насоса и компрессора.
Последовательность процесса следующая: сушка катушек перед пропиткой в печи; охлаждение на воздухе до температуры70—80°; сушка катушек под вакуумом в автоклаве; пропитка лаком под давлением б—8 атм; стекание с катушек излишков лака; продувка катушек в автоклаве воздухом при помощи вакуум-насоса при открытой крышке автоклава; сушка катушек в печи.
Пропитка катушек с изоляцией типа «м о н о л и т». Рассмотрим технологический процесс изготовления катушек с изоляцией типа «монолит» на примере изготовления моноблоков дополнительного полюса (см. рис. 9-10).
До операции пропитки моноблоков технологический процесс изготовления катушек с изоляцией типа «монолит» аналогичен процессу изготовления полюсных катушек из шинной меди «на ребро», за исключением операции пропитки витковой изоляции, которая совмещена с операцией пропитки моноблоков.
Перед пропиткой производят изолирование сердечников полюса и сборку моноблоков.
Сердечники полюсов, предварительно обезжиренные протиркой хлопчатобумажными салфетками, смоченными в бензине, закрепляют в тисках, вручную плотно обертывают изоляцией и туго утягивают лентой.
На подготовленный таким образом сердечник плотно под некоторым усилием насаживается катушка.
Установка для пропитки моноблоков вакуумно-нагнетательным способом состоит из автоклава с масляным обогревом; аппарата для приготовления компаунда, имеющего масляный обогрев и мешалку; аппарата для разогрева отвердителя с масляным обогревом и мешалкой; вакуумного насоса; компрессора; печи электрической; пропиточного бака, помещенного в автоклаве. Пропитываются изделия в баке, а не непосредственно в автоклаве, потому что выемной бак легче периодически вычищать от остатков налипшей смолы, чем стационарный автоклав.
Пропитка моноблоков производится в эпоксидном компаунде, приготовляемом смешением смолы Арольдит F с отвердителем МТ-907.
Отвесив необходимое количество смолы и отвердителя (в соотношении 100 : 80 весовых частей), смолу загружают в аппарат для приготовления компаунда, а отвердитель в аппарат для расплавления.
В обоих аппаратах составные части компаунда нагреваются при перемешивании до температуры 50—55°, а затем по трубопроводу отвердитель подается в аппарат для приготовления компаунда, в котором смешивается со смолой. Приготовленный компаунд в аппарате нагревается до температуры 60°. В связи с этим пропитываемые моноблоки, пропиточный бак и автоклав должны иметь такую же или близкую к этой температуру.
При соприкосновении с холодными катушками и баком компаунд загустеет и потеряет жидкотекучесть, пропитки в этом случае не произойдет.
Перед впуском компаунда автоклав с пропиточным баком разогревается до температуры 60 ± 5°. Катушки специально не нагревают. Перед пропиткой их сушат в печи при температуре 110—130° в течение 6 ч, после чего охлаждают до температуры 55—60°, укладывают в контейнер незакрашенной стороной вверх и загружают в бак.
Между сердечником полюсов прокладывают металлические рейки толщиной 3 мм, предохраняющие катушки от слипания.
Загруженные в бак автоклава моноблоки при температуре 60° сушатся в течение 2 ч в условиях вакуума (остаточное давление 4-5 мм рт. ст.). Затем пропиточный бак в условиях вакуума заполняется компаундом, далее вакуум снимают и в автоклаве создается давление 5—6 атм, которое выдерживается в течение 1 ч.
После пропитки давление в автоклаве понижается до 0,5 атм избыточного, кран открывают и по трубопроводу компаунд перегоняется в аппарат, в котором он был приготовлен.
Открыв крышку автоклава, в течение 10 мин с моноблоков стекают излишки лака, затем производится их запечка в печи при температуре 140—150° в течение 20 ч.
Завершают изготовление моноблоков операции: зачистка выводных пластин, прогонка резьбы метчиком, окраска катушек эмалью и контроль.
Ремонт обмоток электродвигателя, их пропитка и сушка
В асинхронных электродвигателях общепромышленного применения мощностью до 100 кВт обмотки статоров по способу изготовления относятся к шаблонным обмоткам с мягкими катушками. Мягкие катушки укладывают в полузакрытые пазы отдельными проводниками, как бы всыпая в паз (всыпные обмотки).
Роторы сaмых распространенных асинхронных двигателей выполняются в виде «беличьей клетки» (короткозамкнутыми). Пазы ротора заполняют голыми неизолированными стержнями, концы которых (торцы) соединяют между собой кольцами или заливают алюминием с одновременным образованием замыкающих колец.
Изготовление всыпных обмоток статора. Как правило, поврежденные всыпные обмотки с проводом небольшого диаметра не ремонтируют, а заменяют новыми, которые изготавливают из круглого провода на намоточном станке с помощью различных шаблонов. Изоляцию паза выпускают на 10-15 мм над поверхностью расточки статора. После укладки в пазы всей обмотки выступающую часть изоляции срезают и загибают внутрь паза.
При двухслойной обмотке одну сторону катушки укладывают в нижнюю часть паза, вторую — в верхнюю часть паза, находящегося от первого паза на расстоянии, равном шагу обмотки. При замене одной поврежденной катушки поднимают верхние стороны всех катушек, находящихся между этими пазами.
При укладке всыпной обмотки следят за тем, чтобы провода не перекрещивались. Для этого расправляют проводники специальной фибровой пластинкой, проводя ею вдоль паза. Между слоями обмотки устанавливают изоляционную прокладку . После укладки обмотки паз заклинивают.
Ремонт стержневой обмотки фазных роторов. Если стержни разрушены, их заменяют новыми. У стержней большого сечения, как правило, восстанавливают изоляцию, для чего вычерчивают схему обмотки, отмечают концы поврежденного стержня и места его присоединения, вычерчивают форму изгиба лобовых частей. Распаивают концы поврежденного стержня, выпрямляют его лобовые части и пассатижами удаляют стержень, предварительно разогрев его электрическим током. .
Вынутые стержни освобождают от поврежденной изоляции обжигом. Поврежденную пазовую изоляцию заменяют новой такого же типа. Паз тщательно очищают. После укладки восстановленного стержня выгибают его лобовые части по шаблону ключами.
При изготовлении новых обмоток ротора или их peмoнте обращают особое внимание на равномерное расположение лобовых частей, обеспечивающих минимальный дисбаланс ротора.
Ремонт короткозамкнутой обмотки ротора. Чаще всего повреждается обмотка, изготовленная пайкой или сваркой, стержни которой соединены с короткозамкнутым кольцом. Повреждение ее проявляется в нарушении контакта между стержнями и короткозамыкающим кольцом, в появлении трещин, разрывов, усадочных раковин и подгаров.
Литые короткозамкнутые обмотки из алюминиевых сплавов более надежны. Если же они повреждаются, их удаляют выплавлением или химическим способом (в растворе каустической соды). В очищенные пазы ротора вновь заливают алюминий одним из следующих способов: статическим, центробежным, вибрационным или под давлением. Перезаливка роторов сложна, так как требует специального оборудования. Ее выполняют только на крупных ремонтных базах.
При ремонте обмоток электрических машин применяют специальный инструмент обмотчика.
Нормальная технология пропитки изоляции обмоток предусматривает предварительную сушку, пропитку лаками и окончательную сушку. Многократное пропитывание обмоток обеспечивает более высокое качество изоляции. Для создания влагонепроницаемой пленки и гладкой поверхности, на которой меньше скопляется пыль, чем на шероховатой, после окончательной пропитки и сушки обмотки покрывают покровным лаком или эмалью.
Предварительную сушку производят до полного удаления влаги из обмотки и выполняют в специальных сушильных шкафах при температуре воздуха 110-120 ˚С.
Существует несколько способов пропитки. Наиболее распространена для машин небольшой мощности пропитка погружением в пропиточный состав. После предварительной сушки статоры и роторы (якоря) с обмоткой охлаждают до температуры 60-70 ˚С и опускают в пропиточный бак с лаком. Якорь опускают вертикально, коллектором вверх так, чтобы петушки коллектора не доходили до поверхности лака в баке на 15 — 20 мм. Пропитку продолжают до тех пор, пока не перестанут выделяться пузырьки воздуха, что свидетельствует о заполнении лаком всех пор обмотки. Пропиточный лак применяют малой вязкости. Необходимая вязкость лака достигается добавлением растворителя.
После пропитки обмотку устанавливают на 15 — 20 мин на решетку, чтобы излишек лака стек в бак. За это время тщательно очищают тряпкой, смоченной в растворителе, сердечник, вал ротора, выводные концы и другие поверхности, где не должно быть лаковой плёнки. После этого пропитанную обмотку сушат в сушильном шкафу с целью удаления остатков растворителя из пор изоляции и запекания лаковой пленки. Изоляцию считают хорошо высушенной после пропитки, если ее лаковая пленка совершенно не липнет к пальцам.
Еще не остывшие после сушки лобовые части обмотки покрывают слоем покровного лака или эмали, которые наносят кистью или пульверизатором. После этого обмотки окончательно сушат в печах или на воздухе.
На ремонтных базах, имеющих специальное оборудование, применяют способы вакуумной пропитки и пропитки под давлением или же комбинируют эти способы, Они совершеннее описанного выше, но требуют более сложного оборудования.
Печи для сушки на разных ремонтных базах различны по конструкции. Но для них обязательна механизация подачи деталей машин и обмен воздуха, обеспечивающий удаление паров растворителя. Воздух в печи нагревают паром под высоким давлением или электрическим током в зависимости от энергетических возможностей предприятия.
Применяют сушку обмоток небольших электродвигателей инфракрасными лучами. Обмотку можно облучать непосредственно на участке ремонта лампами инфракрасного излучения ЗС-l, ЗС-2, ЗС-3, в которых 80-90 % подводимой электрической энергии преобразуется в энергию теплового излучения. Этот способ не требует громоздких и сложных сушильных печей и шкафов.
Для сушки можно применять и воздуходувки. В этом случае поток горячего воздуха направляют на станину, от нагрева которой нагревается и обмотка.
Распространен также индукционный способ сушки: за счет потерь в стали последняя нагревается и подсушивает обмотку. Различные способы сушки электродвигателя показаны на рисунок 2, а-в.
Рисунок 2 — Сушка обмоток электродвигателей:
а — лампами инфракрасного излучения, б — воздуходувкой, в — потерями в стали станины; 1 — двигатель, 2 лампы, 3 — временный шкаф (будка), 4 — воздуходувка с электроприводом, 5 — изолированный провод.
Лекция Технология пропитки и компаундирования обмоток
1. Классификация лаков и методы пропитки
В производстве электрических машин широкое применение имеют электроизоляционные лаки и компаунды. Выбор электроизоляционных лаков или компаундов для той или иной конструкции основывается на знании технических требований для заданной конструкции и условий ее работы, на физических и электрических характеристиках лаков и компаундов, определяемых соответствующими ГОСТами и техническими условиями (ТУ).
По назначению и выполняемым функциям электроизоляционные лаки принято подразделять на три основные группы:
пропиточные;
покровные;
клеящие.
Пропиточные лаки предназначены для пропитки изоляции обмоток электрических машин и аппаратов, для пропитки различных электроизоляционных материалов волокнистого строения — бумаги, ткани, стеклоткани, электрокартона и др.
Покровные лаки используют для создания внешней защитной отделки различных электроизоляционных деталей, металлических узлов и деталей, покрытия предварительно пропитанных обмоток.
Клеящие лаки предназначены для склеивания различных электроизоляционных материалов и деталей, слюды, бумаги, картона и др.
Приведенная классификация лаков в значительной мере является условной, так как один и тот же лак иногда может служить и пропиточным и клеящим -например, бакелитовый лак при производстве слоистых пластиков.
По способу сушки электроизоляционные лаки делятся на:
лаки воздушной, или холодной сушки;
лаки печной, или горячей сушки.
Лаки воздушной сушки высыхают и образуют пленки требуемого качества при комнатной температуре.
Лаки печной, или горячей, сушки содержат в основе высококипящие растворители, медленно улетучивающиеся при нормальной температуре, или композиции различных термореактивных синтетических смол, в которых во время сушки при высокой температуре 100 °С и выше происходят реакции окисления, полимеризации или поликонденсации.
Пропитка — это процесс заполнения обмотки специальными лаками или составами с последующей запечкой. В процессе изготовления обмотки и после укладки ее в пазы статоров, роторов и якорей пропитка позволяет заполнить лаками или компаундами воздушные включения и пустоты в обмотке и изоляции с последующей полимеризацией основы лака.
В результате пропитки:
повышается теплопроводность обмотки за счет уменьшения воздушных промежутков между проводниками и стенками паза сердечника;
снижается температура обмотки, поскольку теплопроводность лаков намного выше теплопроводности воздуха;
повышается влагостойкость изоляции, особенно волокнистой, из-за уменьшения гигроскопичности в результате уменьшения пор и создания лаковой пленки, препятствующей проникновению влаги внутрь обмотки;
повышается электрическая прочность изоляции вследствие заполнения пор и капилляров обмотки лаками, имеющими более высокую электрическую прочность, чем воздух;
повышается механическая прочность изоляции, так как сцементированные пропиткой витки плотно и прочно сидят в пазах сердечников.
Для получения надежной в работе обмотки необходимо на этапе конструирования изоляционной системы учитывать совместимость пропиточного состава с изоляцией провода и паза.
Работоспособность изоляции в значительной степени зависит от физико-механических свойств, применяемых полимерных материалов. Внутренние напряжения, которые возникают в полимерных материалах в процессе изготовления обмоточного узла, остаются в нем на протяжении всего срока эксплуатации электрической машины. Учет этих напряжений, а также учет механических нагрузок на изоляционные материалы в конструкциях электрических машин позволит правильно выбрать материал для пропитки и тем самым повысить надежность изоляции.
Полимерные материалы в стеклообразном состоянии лучше противостоят сжимающим нагрузкам и значительно хуже — растягивающим. Полимерные материалы в системе электрической изоляции при наличии даже незначительных растягивающих усилий растрескиваются, особенно если они характеризуются малым относительным удлинением при разрыве.
Для пропитки обмоток ЭМ применяют два вида пропиточных составов ,лаки на основе растворителей и составы без растворителей компаунды
. Лаками называют жидкие изоляционные составы, состоящие из:
Установка для пропитки и термообработки обмоток статоров и роторов электрических машин
Изобретнние относится к технологическому оборудоватпо для изготовления электрических машин и может быть использовано в электротехнике. Цель изобретения — повышение качест
СОЮЗ СОВЕТСИИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„.,SU„„1394341 А1 (56 4 Н 02 К 15/12! i d
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3920466/24-07 (22) 15.05.85 (46) 07.05.88. Бюл. Н 17 (72) О.И.Овчинников, А.Е.Кузнецов, Н;Ф.Дьяконова и В.В.Каменда (53) 621.9.04,06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 657530, кл. Н 02 К 15/12, 1975. (54} УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОПИТКИ И ТЕРМООБРАБОТКИ ОБМОТОК CTATOPOB И РОТОРОВ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретнние относится к технологическому оборудованию для изготовления электрических ханин и может быть использовано в электротехнике.
Цепь изобретения — новьппение качест139434! ва изготавливаемых изделий. Установка содержит станину, на которой шарнирно закреплено устройство для размещения обрабатываемого иэделия, связанное с приводом вращения и измене- ния положения и имеющее гнездо с системой токоподводящих элементов, механизм дозирования 4, мерное устройство 5 и емкость для пропиточного состава, систему 7 управления и трубопроводы 8. Механизм доэирования выполнен в виде игольчатого клапана
Изобретение относится к технологическому оборудованию для изготовления электрических машин и может быть использовано в электротехнике, Цель изобретения — повышение качества изготавливаемых изделий путем регулирования скорости подачи, пропиточного состава на обмотку пропитываемого изделия.
На фиг,1 изображена установка, общий вид, на фиг.2 — система подачи пропиточного состава на обмотку иэделия; на фиг.3 и 4 — оправки для крепления статора и ротора. Установка содержит станину !, на которой шарнирно закреплено устройство 2 для фиксации и поворота обрабатываемого иэделия, имеющее привод вращения и гнездо 3 с системой токоподводящих элементов. Кроме того, на станине установлены механизм 4 дозирования, мерное устройство 5 и емкость 6 для пропиточного состава, систему 7 управления, с помощью которой обеспечивают регулирование скорости подачи пропиточного состава на обмотку изготавливаемого изделия. Все элементы системы соединены между собой трубопроводами 8. Механизм дозирования выполнен >в виде игольчатого клапана
9 и установлен в корпусе 10. Корпус
10 с игольчатым клапаном 9 смонтированы в подпружиненном состоянии в герметичной камере 11, разделенной на две части мембраной 12 с центральчым отверстием.
9 и установлен в корпус 10. Корпус
10 с игольчатым клапаном 9 смонтирован в герметичной камере 11, разделенной на две части мембраной 12 с центральным отверстием. Обрабатываемое изделие устанавливают в сменные оправки с клеммами и через токопроводящие шины и крнтактные кольца соединяют обмотку с системой -7 управления. Дозировка пропиточного состава осуществляется фотодатчиками 19.
4 ил.
Установка работает следующим образом.
Последовательность работы отдель- . ных узлов установки обеспечивают системой 7 управления. Обрабатываемое изделие 13 закрепляют в сменных оправках 14, Выворотные концы обмоток пропитываемых статоров подключают к клеммам 15. В случае пропитки ротора подвод электропитания к обмотке производят через коллектор с помощью оправки с подпружиненным токоподводящим щеточным узлом 16.
Ротор закрепляют в оправке с токоподводящими шинами 17, которые через контактные кольца 18 соединяют обмотку с системой 7 управления.
Токовый режим разогрева обмотки до требуемой температуры, обеспечивающий качественную пропитку изделия и сушку пропиточного состава, установку иэделия под требуемым углом при пропитке и регулировку скорости подачи пропиточного состава на обмотку осуществляют с помощью командного устройства (не показано) по программе для данного типа обрабатываемого изделия.
При достижении заданной температуры на обмотке система управления выдает сигнал на распределительный клапан, который срабатывает и подает избыточное давление в емкость 6 для пропиточного состава. Одновременно
35 избыточное давление подают в камеру
11, воздействуя на мембрану 12 и от3 139434 крывая игольчатый клапан 9. Пропиточный состав вытекает через щели корпуса 10 и с игольчатого клапана 9 стекает на обмотку иэделия.
При опускании столбика пропиточного состава до нижнего фотодатчика
19 срабатывает система управления и переключает избыточное давление на емкость 6. 10
Система подачи пропиточного состава имеет элементы регулирования величины хода игольчатого клапана и величины подачи избыточного давления, что позволяет производить регулиров- 15 ку скорости подачи пропиточного со става на обмотку изделий в широких пределах.
Использование установки для пропитки обмоток электрических машин 20 позволит повысить качество изготавливаемых иэделий.
Ф о р м у л а изобретения
Устан звка для пропитки и термо- обработки обмоток статоров и роторов
4 электрических машин, содержащая устройство для фиксации и поворота обрабатываемого изделия с приводом его вращения, систему подачи электропитания для токового нагрева, средство для подачи пропиточного состава, включающее емкость для пропиточного состава, и доэирующее устройство, отличающаяся тем, что, с целью повышения каче ства изготавливаемых изделий путем регулирования скорости подачи пропиточного состава, она содержит привод перемещения дозирующего устройства в направлении подачи пропиточного состава, выполненный в виде герметичной камеры, разделенной на две части мембраной с центральным отверстием, и системы избыточного давления, соединенной с верхней частью камеры, а дозирующее устройство выполнено в виде игольчатого клапана, установленного в подпружиненном к камере корпусе, при этом корпус расположен в отверстии мембраны и жестко с ней связан.
1394341
Составитель С.Моисеев
Техред М,Дидык
Корректор О.Кравцова
Редактор Н.Бобкова
Заказ 2231/51
Тираж 665 Подписное
В11ИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий *
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4
Установка и способ пропитки обмоток статоров асинхронных вспомогательных электродвигателей
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам для пропитки обмоток тяговых электродвигателей на железнодорожном транспорте. Предлагаемая установка пропитки обмоток статоров асинхронных вспомогательных электродвигателей включает: емкость для пропитки, емкость для хранения пропиточного вещества, которые соединены между собой трубопроводом. Трубопровод имеет фильтр для очистки от грязи пропиточного вещества. Обе емкости снабжены нагревательными элементами, уровнемерами, термодатчиками, датчиками давления и подсоединены к вакуумной системе. Емкость для пропитки оснащена ультразвуковой системой, а емкость для хранения подключена к системе сжатого воздуха. Согласно способу пропитки обмоток статора, осуществляемому на данной установке, помещают обмотку статора в емкость для пропитки, нагревают до температуры 120-140°С и выдерживают до удаления паров воды из обмотки, после чего обмотка статора охлаждается до температуры 60-70°С и подают в емкость для пропитки предварительно подогретое пропиточное вещество. С помощью ультразвуковой системы создают кавитацию пропиточной жидкости, а подачей сжатого воздуха создают барбатаж. В результате образованных ударных волн производят очистку от грязи обмотки статора. Пропиточное вещество перекачивают в емкость для хранения, предварительно очистив от грязи, вакуумируют. Очищенное пропиточное вещество вновь подают в емкость для пропитки, включают вакуумную систему, устраняют воздух из емкости и из пропиточного вещества. Включают ультразвуковую систему, создают кавитацию и с помощью ударных волн обеспечивают глубокую пропитку обмотки статора. Технический результат — повышение степени насыщения изделий пропиточным веществом путем создания условий, позволяющих более эффективно удалять с поверхности и из межвиткового пространства изделий и из пропиточного вещества газы и пары. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к устройствам для пропитки обмоток тяговых электродвигателей на железнодорожном транспорте.
Статические данные по надежности узлов и деталей оборудования электровозов в условиях эксплуатации показывают, что большая доля отказов приходится на электрические машины.
Установлено, что более 75% повреждений асинхронных электродвигателей приходится на пробой изоляции статорных обмоток вследствие снижения ее диэлектрической прочности. Известны способы, повышающие качество пропитки обмоток статора.
Например, способ пропитки и сушки электроизделий и установка для его осуществления (патент РФ №2128392, МПК Н02К 15/12, заявка 16.12.1997). Сущность способа пропитки и сушки электроизделий заключается в том, что осуществляют предварительный нагрев изделий, их пропитку соответствующим составом и последующую сушку. На стадии предварительного токового нагрева последовательно соединенные с помощью автоматически подсоединенных контактных групп изделия подключают к стабилизатору тока и периодически пропускают ток с заданным временем наличия тока и паузы, достигают быстрый нагрев обмотки изнутри при холодной металлической части.
При пропускании тока производят нагрев изделий и активный контроль в зоне предварительного нагрева на наличие обрыва, короткого замыкания, замыкания на корпус, а во время паузы осуществляют контроль температуры изделий на позиции перед пропиткой, которую запоминают до следующего цикла измерения и на основании которой происходит управление циклом предварительного нагрева с возможностью плавной и оперативной установки требуемой температуры изделий.
На ее основании формируют сигнал разрешения движения конвейера и перемещения изделия в зону пропитки.
После пропитки изделие подвергают операции сушки, которая включает непосредственный разогрев металлической части изделия электронагревательными элементами и одновременной сушкой потоком горячего воздуха, циркулирующего по замкнутому каналу воздуховода, при этом температуру воздуха, одинаковую во всех точках сушильной камеры, поддерживают семисторным регулятором мощности с возможностью ее оперативного изменения.
Кроме того, специальный канал вытяжной вентиляции обеспечивает оптимальную концентрацию паров пропитывающего состава в сушильной камере.
Установка для пропитки и сушки электроизделий, включающая узел предварительного нагрева, узел пропитки и сушильную камеру, отличается тем, что в узле предварительного нагрева имеются автоматически подсоединяемые контактные группы для последовательного подсоединения и нагрева изделий стабилизированным током, а узел пропитки содержит герметически закрытый бачок с гибкой прозрачной индикаторной трубкой, соединенный с пропиточной ванной трубкой для подачи состава в ванну и трубкой для поддержания в ванне заданного уровня, при этом последняя снабжена переходной трубкой с резьбой и шкалой уровня, регулировочным винтом и наконечником, а в ванне установлена мерная линейка.
Указанный способ имеет следующие недостатки: из-за сложного строения лобовых частей не обеспечивается в достаточной мере пропитка обмоток тяговых электродвигателей и для достижения качественной пропитки время пропитки увеличивается более чем в два раза.
Известно изобретение «Способ пропитки и сушки электротехнических изделий (патент РФ №2138899, МПК Н02К 15/12, дата подачи заявки 20.06.1997).
Задачей данного изобретения является разработка способа пропитки и сушки изделий, позволяющего повысить степень насыщения их пропиточным материалом путем создания условий, позволяющих более эффективно удалять с поверхности и межвиткового пространства изделий и из пропиточного материала газы и пары.
Предлагаемый способ предусматривает перед пропиткой пропиточный материал и изделия изолированно друг от друга подвергнуть дегазации в вакуумно-импульсном режиме, после чего провести пропитку, а затем сушку в том же режиме.
Импульсное вакуумирование проводят при остаточном давлении 0,1-13,3 кПа и времени его достижения 0,07-1,0 с. Приведенные режимы на существующем оборудовании обеспечивают оптимальное протекание всех стадий технологического процесса и позволяют достичь 100%-ной пропитки электротехнических изделий с высоким диффузионным сопротивлением, таких как магнитопроводы, электродвигатели и трансформаторы с плотной обмоткой из проводов малого сечения.
К недостатком данного способа следует отнести низкую производительность пропитки обмоток статора асинхронных вспомогательных машин.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является «Устройство ультразвуковой пропитки» по патенту РФ №2224649 (МПК В29В 15/10, дата подачи заявки 17.02.2003).
Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что в известном устройстве ультразвуковой пропитки наполнителя связующим, включающем в себя ванну со связующим, прижимные ролики для перемещения наполнителя вдоль дна ванны, ультразвуковую колебательную систему, состоящую из преобразователя электрических колебаний в ультразвуковые, концентратора механических колебаний и рабочего инструмента, размещенную над поверхностью ванны со связующим таким образом, что рабочий инструмент погружается в связующее.
Рабочий инструмент колебательной системы выполнен в виде пластины со скругленными краями, имеющей криволинейную излучающую рабочую поверхность.
Поперечный размер рабочего инструмента устанавливают из условия обеспечения однослойного размещения наполнителя по ширине рабочего инструмента в процессе пропитки.
Продольный размер пластины выбирается из условия обеспечения требуемой степени пропитки при заданной скорости протягивания наполнителя через ванну со связующим.
Ультразвуковую колебательную систему размещают над ванной со связующим таким образом, что акустическая ось колебательной системы располагается под углом к поверхности связующего в ванне.
Часть рабочего инструмента располагается над поверхностью связующего, а прижимные ролики располагают таким образом, чтобы в процессе протягивания наполнителя вдоль поверхности рабочего инструмента обеспечивался механический контакт наполнителя с излучающей поверхностью ультразвуковой колебательной системы.
Нижнюю стенку ванны в месте размещения над ней рабочего инструмента колебательной системы выполняют под углом к поверхности связующего к ванне, перпендикулярным акустической оси колебательной системы.
Расстояние от поверхности рабочего инструмента до дна устанавливают равным половине длины волны ультразвуковых колебаний в связующем на рабочей частоте колебательной системы.
Прототип имеет следующие недостатки: низкую производительность и необходимость проворачивать статоры, что усложняет конструкцию и увеличивает время технологического процесса.
Целью предлагаемого технического решения является создание условий, облегчающих проникновение пропиточного вещества в поры обмотки и способствующие уменьшению количества газообразных включений в обмотке статора при пропитке, тем самым повышается качество пропитки и обеспечивается повышение сопротивления изоляции обмотки статора.
Цель достигается тем, что предлагаемая установка состоит из емкости с пропиточным веществом и ультразвуковой системой, емкости для хранения пропиточного вещества, которая соединена трубопроводом с емкостью для пропитки через фильтр, причем обе емкости снабжены нагревательными элементами, уровнемерами, термодатчиками, датчиками давления и подсоединены к вакуумной системе. Емкость для пропитки оснащена ультразвуковыми излучателями, а емкость для хранения подключена к системе сжатого воздуха.
Ультразвуковые излучатели установлены напротив в верхней и нижней части обмотки статора равномерно по окружности.
А способ пропитки обмоток статоров асинхронных вспомогательных двигателей включает нагрев пропиточного вещества и создание в емкости для пропитки ультразвуковых колебаний.
Отличие заключается в том, что после установки обмотки статора двигателя в емкость для пропитки ее нагревают до температуры 120-140°С для удаления паров воды из обмотки, затем ее охлаждают до 60-70°С, после чего емкость для пропитки наполняют пропиточным веществом, предварительно нагретым в емкости для хранения.
Затем включают ультразвуковые излучатели и создают кавитацию в пропиточном веществе и барбатаж воздухом, в результате чего образуются ударные волны, которые осуществляют очистку обмотки статоров от грязи.
По окончании очистки пропиточное вещество перекачивают через фильтр в емкость для хранения, вакуумируют ее, убирают воздух и перекачивают пропиточное вещество в емкость для пропитки. После наполнения емкости для пропитки создают кавитацию с помощью ультразвуковых колебаний в пропиточном веществе, обеспечивая с помощью ударных волн глубокую пропитку обмотки статора.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется схемами:
На фиг.1 представлена общая схема установки пропитки обмотки статора асинхронных вспомогательных электродвигателей;
На фиг.2 представлена схема размещения ультразвуковых излучателей.
Установка пропитки обмоток статора (Фиг.1) содержит емкость для пропитки 4, емкость для хранения 11, которые соединены между собой трубопроводом, трубопровод имеет фильтр 10 для очистки от грязи пропиточного вещества.
Емкость 4 и емкость 11 снабжены датчиками 5 для измерения давления, уровнемерами 6 для контроля за уровнем в емкостях 4 и 11, термодатчиками 7 для контроля за температурой в емкостях 4 и 11, нагревательными элементами 8 для сушки обмоток статоров 15 в емкости 4 и подогрева пропиточного вещества в емкости 11, вакуум-насосом 9 для создания вакуума в емкостях 4 и 11.
Кроме того, емкость 4 снабжена ультразвуковой системой, которая включает ультразвуковой генератор 1, коммутатор 2 и ультразвуковые излучатели 3 для создания кавитации в пропиточном веществе, а емкость 11 имеет подвод сжатого воздуха 12 для создания барбатажа в емкости 4.
Весь процесс пропитки обмоток статора контролируется дискретно-аналоговой линией управления 14.
Установка работает следующим образом.
Обмотку статора 15 асинхронного вспомогательного электродвигателя устанавливают в емкость для пропитки 4 на специальную подставку.
Затем включают нагревательные элементы 8, обмотку статора 15 нагревают до температуры 120-140°С и производят сушку обмотки статора до удаления паров воды, которые затем поступают в вытяжную вентиляцию 13.
По нормативам этот период составляет 10 часов.
По окончании сушки обмотку статора 15 проверяют на сопротивление изоляции.
На следующем этапе после остывания обмотки статора 15 до температуры 60-70°С подают по трубопроводу предварительно подогретое пропиточное вещество до температуры 45-50°С из емкости для хранения 11 до заданного уровня и температуры. Контроль уровня осуществляют с помощью уровнемера 6, температуру — с помощью термодатчика 7.
Для создания кавитации включают ультразвуковые излучатели 3 и через подвод 12 подается сжатый воздух для создания барбатажа.
Образованные благодаря барбатажу пульсирующие пузырьки (большое количество), заполненные воздухом, совершая сложные движения, сливаются друг с другом, образуя крупные пузыри, которые затем схлопываются, образуя в пропиточном веществе микроударные волны и микропотоки. При этом образуются чередующиеся области локальных высоких и низких давлений, т.е. создаются зоны высоких сжатий и зоны разряжений.
В разряженной зоне гидростатическое давление понижается до такой степени, что силы, действующие на молекулы жидкости, становятся больше сил межмолекулярного сцепления.
В результате резкого изменения гидростатического равновесия пропитывающее вещество «разрывается», образуя многочисленные мельчайшие пузырьки воздуха. В следующий момент, когда в жидкости наступает период высокого давления, образующиеся ранее пузырьки схлопываются.
Процесс схлопывания пузырьков сопровождается образованием ударных волн с очень большим местным мгновенным давлением, достигающим несколько сотен атмосфер.
При создании барбатажа процесс схлопывания пузырьков и процесс очистки обмотки статора 15 происходит быстрее.
По окончании промывки обмотки статора 15 промывочное вещество перекачивают в емкость 11, предварительно очистив пропиточное вещество от грязи с помощью фильтра 10.
Далее емкость 4 вновь заполняют пропиточным веществом до заданного уровня, включается вакуум-насос 9 и удаляется воздух из емкости 4 и пропиточного вещества, включается ультразвуковая система и благодаря ультразвуковым излучателям 3 происходит кавитация в пропиточном веществе.
Кавитационные пузырьки, пульсация которых приводит к возникновению ударных волн, производят микроударное проникновение в обмотку статора 15, осуществляют пропитку обмотки статора 15 на большую глубину. Причем ультразвуковая волна, пройдя обмотку статора 15, сталкивается со стенкой емкости 4, отражается и еще раз обеспечивает прохождение отраженной ударной волны, которая позволяет повысить глубину пропитки обмотки статора 15. В работе («Физические основы ультразвуковой технологии» под ред. Л.Д.Розенберга. М.: Наука, 1970, стр.187) определен оптимальный диапазон экономичности процесса и техники безопасности:
— для удаления загрязнений с высокой адгезией к поверхности — 18-22 кГц;
— для очистки от загрязнений, слабо связанных с очищенной поверхностью (жировых и механических) — 40-44 кГц.
Время пропитки по нормативам 10-15 мин.
По завершению ультразвуковой пропитки пропиточное вещество выводится в емкость 11 для хранения пропиточного вещества.
После заключения цикла пропитки обмотки статора 15 последний вывешивается для стекания пропиточного вещества.
Причем время промывки, пропитки обмотки статора 15 фиксируется в дискретно-аналоговой линии управления 14 с последующей передачей в технологический протокол.
Проведенные исследования в депо показали высокую эффективность процесса очистки пропитки обмотки статора 15 в пропиточном веществе с использованием ультразвука.
1. Установка пропитки обмоток статоров асинхронных вспомогательных электродвигателей, состоящая из емкости с пропиточным веществом и ультразвуковой системой, отличающаяся тем, что имеется емкость для хранения пропиточного вещества, соединенная трубопроводом с емкостью для пропитки через фильтр, причем обе емкости снабжены нагревательными элементами, уровнемером, термодатчиком, датчиком давления и подсоединены к вакуумной системе, емкость для пропитки оснащена ультразвуковыми излучателями, а емкость для хранения подключена к системе сжатого воздуха.
2. Установка пропитки обмоток статоров асинхронных вспомогательных электродвигателей по п.1, отличающаяся тем, что ультразвуковые излучатели установлены напротив верхней и нижней частей обмотки равномерно по окружности.
3. Способ пропитки обмоток статоров асинхронных вспомогательных электродвигателей, включающий нагрев пропиточного вещества и создание в емкости для пропитки ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что после установки обмотки статора двигателя в емкость для пропитки ее прогревают до удаления паров воды из обмотки, после остывания обмотки до 60-70°С емкость для пропитки наполняют пропиточным веществом, предварительно нагретым в емкости для хранения, включив ультразвуковые излучатели, создают кавитацию в пропиточном веществе, подав сжатый воздух, создают барбатаж и с помощью созданных ударных волн в пропиточном веществе осуществляют очистку обмотки статора от грязи, затем перекачивают пропитывающее вещество через фильтр в емкость для хранения и вакуумируют ее, убрав воздух, перекачивают пропитывающее вещество в емкость для пропитки, вновь вакуумируют и убирают воздух, создают кавитацию с помощью ультразвуковых колебаний в пропиточном веществе, обеспечивая с помощью ударных волн глубокую пропитку обмотки статора.
4. Способ пропитки обмоток статоров асинхронных вспомогательных электродвигателей по п.3, отличающийся тем, что обмотку статора нагревают до температуры 120-140°С и выдерживают при этой температуре до удаления воды.
Технологические процессы пропитки, сушки и лакировки обмоток
- Подробности
- Категория: Электрические машины
Пропитку обмоток производят в специальном котле, заполненном лаком, в котором создают и поддерживают давление до 0,8 МПа в течение 5 мин, затем давление снижают до нормального и снова поднимают на 5 мин; эту операцию повторяют до 5 раз. По окончании пропитки лак уделяют, а обмотки выдерживают до тех пор в котле, пока не стекут все излишки лака. Сведения о пропиточных лаках и рекомендуемых количествах пропиток приведены в табл. 7
Сушку обмоток после пропитки лаками разделяют на два этапа. На первом этапе (при 60—80°С) удаляют растворитель. На втором, этапе происходит затвердевание лаковой основы при температуре 120—130°С в зависимости от лака и класса нагревостойкости изоляции.
Пропиточные лаки и число пропиток
Вид обмотки | Рекомендуемый лак | Число пропиток |
Обмотки всыпные статоров, якорей и роторов (пропитка в узле; провода ПБД, ПЭЛБО, ПЭЛШО): |
|
|
нормальное исполнение | БТ-988 | 2 |
| 321Т | 2 |
влагостойкое исполнение | БТ-987 | 3-5 |
| 321Т | 3-5 |
Обмотки шаблонные якорей, статоров и роторов (пропитка витковой изоляции): |
|
|
нормальное и влагостойкое | БТ-988 | 1 |
исполнение (провод ПБД) |
|
|
Пропитка корпусной изоляции шаблонных обмоток: | БТ-988 | 1 |
влагостойкое исполнение (провод ПСД) | БТ-987 | 1 |
Пропитка обмотанных статоров с шаблонной об |
|
|
моткой: |
|
|
нормальное исполнение'(провода ПБД, ПЭВП) | БТ-988 | 1 |
влагостойкое исполнение (провода ПБД, ПЭВП) | БТ-987 | 2 |
Пропитка обмотанных роторов со стержневой об |
|
|
моткой: |
|
|
нормальное исполнение | 321Т | 1 |
влагостойкое исполнение | 321Т | 2 |
Пропитка шунтовых катушек машин постоянного тока: |
|
|
нормальное исполнение (провода ПБД, | БТ-987 | 2 |
ПЭЛБО, ПЭВ-2) | 321Т | 2 |
влагостойкое исполнение (провода ПБД, | БТ-987 | 3 |
ПЭЛБО, ПЭВ-2) | 321Т | 2-3 |
Примечания: 1. Способ пропитки для шунтовых катушек под вакуумом и давлением, для остальных — горячее погружение.
2. Класс изоляции для нормального и влагостойкого исполнения — А
После сушки обмотки выгружают из печи и оставляют на воздухе для охлаждения. Если обмотки подвергают повторной пропитке, потом их охлаждают на воздухе до 60—70°С и затем снова погружают в лак. л
Лакировку обмоток производят непосредственно за сушкой пропитанных обмоток после их укладки в пазы. Рекомендуемая температура обмотки при лакировке 50—60°С. Толщина пленки лака или эмали не более 0,05—0,1 мм. После нанесения покровного лака или эмали обмотки подсушивают на воздухе или в печах в зависимости от применяемого лака или эмали.
Режимы лакировки и сушки обмоток
Обмотки | Способ лакировки | Тип покровного лака или эмали | Температура сушки, °С | Время сушки, ч |
Статоров машин переменного тока нормального исполнения | Пульверизация | БИ-99, ГФ- 92XC, ГФ- 92XK | 15—25 | 6-24 |
Якорей и роторов нормального исполнения | » | БТ-99, ГФ- 92ГС | 20; 80-110 | 4 и более |
Статоров машин переменного тока с влагостойкой изо | Погружение | БТ-99, ГФ- 92XC | 20 | 6-24 |
ляцией | Пульверизация | ГФ-92ГС | 110-120 | 3-10 |
Якорей и роторов с влагостойкой изоляцией | Погружение | 460, БТ-99 | 120-140 | 8 и более |
| Пульверизация | ГФ-92ГС | 110-120 | 4-12 |
Статоров машин переменного тока изоляцией класса Н | Погружение | ПКЭ-15, ПРКЭ-13 | 120-180 | 8-12 |
| Пульверизация | ПКЭ-19 или ПКЭ-14 | — | — |
Обмотки, покрытые лаком или эмалью воздушной сушки, охлаждают на воздухе до исчезновения липкости (обычно 12—18 ч). Для сокращения времени лаковое покрытие можно сушить в печи при 70—80°С в течение 3—4 ч. Покровные лаки и эмали печной сушки сушат при 100—180°С в зависимости от вида эмали и класса нагревостойкости изоляции (табл.).