CN102255448B - 风力发电机绝缘制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明风力发电机绝缘制作方法，涉及电机制造领域，该制作方法包括两次VPI浸漆处理工艺。第一次VPI浸漆工艺，绕组经过包扎绝缘层、绝缘测试、直线段包扎热缩带、直线段加热整型固化、自然冷却、烘烤箱陪烘、自然冷却、装入浸漆灌进行第一次VPI浸漆处理、滴漆、陪烘、绝缘测试等工艺。第二次VPI浸漆工艺，经过绕组出库检查检验、转子铁心线槽清理、拆除绕组包扎的热缩带、绕组插入安装到转子槽中、端部整形绑扎、绝缘测试、引接线焊接、绕组及转子铁心线槽整体装入浸漆灌进行第二次VPI浸漆处理、滴漆、陪烘等工艺。采用该方法制作的发电机其铜排的绝缘性好，绝缘漆容易溶入线圈绕组绝缘层内外和转子铁心槽芯之内，可有效提高发电机质量。
Description
技术领域
本发明涉及电机制造领域，特别是一种发电机绝缘制作方法。
背景技术
采用交流变频励磁技术的发电机，在发电机组转速发生剧烈变化时，发电机的转子绕组承受的作用力、过载电压、瞬时脉冲比普通的直流励磁或交流恒频励磁的破坏力更大，特别是在绕组不同相位间切向界面处，放电结果使得绝缘层分解，变得越来越薄，直至产生匝间短路电流，致使匝间绝缘失效，最终影响发电机组的安全稳定运行。
为提高发电机输出电能的质量，特别是减少发电机在超同步运行状态转子输出电能对变频变流系统的影响，兆瓦级异步双馈风力发电机的转子槽型由常规的开口槽型和半开口槽型改为半闭口的槽型，绕组的装配方式由一般的嵌入式改为插入式，虽然VPI真空压力浸漆技术对提高发电机的绝缘性能、机械强度和抗老化性、抗腐蚀性起着至关重要作用，如果采用整体的一次或二次VPI浸漆，由于发电机转子的线槽改为半闭口型式，首先浸漆的通道小、漆路窄一次浸漆难以保证绕组绝缘层内外浸透；其次，由于绕组的装配由嵌入式改为插入式，因为工艺的要求，铁心的开口朝外部分基本上被绝缘纸封闭，在进行第一次VPI真空压力浸漆时，绝缘漆能够有效进入绕组绝缘层内外和进入绕组与铁心槽之间就已经不容易了，如果再进行第二次浸漆，由于第一次浸漆的固化，浸漆的通道和漆路几乎堵死，浸漆的效果更差。
发明内容
本发明的目的提供一种能保证绝缘漆有效合理地溶入线圈绕组绝缘层内外和转子铁心槽芯之内、提高发电机绝缘质量的风力发电机绝缘制作方法。
为达到上述发明目的本发明采用的技术方案是：一种风力发电机绝缘制作方法，该制作方法的步骤包括：（1）在用于制作转子的铜排外先半叠包一层聚酰亚胺薄膜补强的少胶云母带，然后再半叠包两层耐电晕少胶云母带，包扎好的铜排进行绕组绝缘耐压测试合格后，再在绕组直线段外半叠包一层热缩带；（2）对步骤（1）包扎好的绕组进行绝缘试验合格后，进行绕组直线段的热压整型固化，热压整型固化温度控制在145-155℃、时间为5-7分钟，热压整型固化后绕组自然冷却至室温，再将绕组装入烘烤箱进行除潮干燥，在除潮干燥时烘烤箱的温度控制在80-100℃、烘烤时间为7-9小时；（3）步骤（2）的绕组除潮干燥后自然冷却到40℃时将其装入VPI浸漆罐内进行第一次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，VPI浸漆罐内的温度控制在25-35℃、浸漆罐内的真空压力≤100pa，保持4小时，再加压0.6-0.9Mpa，加压后再保压4小时，然后在罐内滴漆；（4）罐内滴漆之后再次将绕组送入烘烤箱进行焙烘，焙烘时烘烤箱的温度控制在155-165℃、烘烤时间为9-11小时，焙烘完成绕组冷却后对绕组进行绕组绝缘检测和标示，合格的绕组入库备用；（5）对步骤（4）中合格入库备用的绕组进行绝缘检测，清理转子铁心线槽，将绝缘检测合格的绕组在步骤（1）中所包扎的热缩带拆除，后将拆除了热缩带的绕组插入转子铁心线槽进行装配，再对绕组两端进行整形绑扎，接着对绕组绝缘检测合格后进行引接线焊接，再次对绕组进行绝缘测试合格后，将绕组及转子铁心线槽整体吊入VPI浸漆罐内进行第二次VPI浸漆处理，在进行第二次VPI浸漆处理时，温度、压力及时间与步骤（3）相同，检查绕组及转子铁心线槽整体浸漆是否均匀，浸漆均匀的进行余漆清理，然后将绕组及转子铁心线槽整体送入烘烤箱焙烘，焙烘时烘烤箱的温度及烘烤时间与步骤（4）相同。
其中在步骤（1）进行之前还包括制作铜排的步骤，制作铜排的步骤包括：对原材料进行检查检验、图纸核对、对铜排的铜导线进行退火处理、对铜排的铜导线进行压制整型、对铜排的铜导线进行尺寸复核、在铜排的铜导线外包扎绝缘层形成铜排、对铜排进行绝缘测试。
其中在步骤（1）中所用的热缩带为PI热缩薄膜带。
采用本发明风力发电机绝缘制作方法制作的风力发电机具有以下有益效果：
1、铜排的绝缘层的附着力强、绝缘性能好
本发明风力发电机绝缘制作方法在铜排外包扎热缩带后再进行热压整型固化及装入VPI浸漆罐内进行VPI浸漆处理，在进行绕组热压整型固化及VPI浸漆处理过程中，利用热缩收紧技术，尽量压缩绝缘层与铜排的铜导线之间的空隙，提高绝缘层的附着力，铜排的绝缘性能好。
2、能保证绝缘漆有效合理地溶入线圈绕组绝缘层内外和转子铁心槽芯之内、提高发电机绝缘质量
本发明之风力发电机绝缘制作方法先对铜排进行一次VPI浸漆处理，有效提高铜排绝缘层的附着力后将铜排插入式装入转子铁心线槽后，对绕组两端进行整形绑扎，接着对绕组绝缘检测合格后进行引接线焊接，再次对绕组进行绝缘测试合格后，将绕组及转子铁心线槽整体吊入VPI浸漆罐内进行第二次VPI浸漆处理，能保证绝缘漆有效合理地溶入线圈绕组绝缘层内外和转子铁心槽芯之内、提高发电机绝缘质量。避免采用整体的一次或二次VPI浸漆，由于发电机转子的线槽改为半闭口型式，首先浸漆的通道小、漆路窄一次浸漆难以保证绕组绝缘层内外浸透；其次，由于绕组的装配由嵌入式改为插入式，因为工艺的要求，铁心的开口朝外部分基本上被绝缘纸封闭，在进行第一次VPI真空压力浸漆时，绝缘漆能够有效进入绕组绝缘层内外和进入绕组与铁心槽之间就已经不容易了，如果再进行第二次浸漆，由于第一次浸漆绝缘漆的固化，浸漆的通道和漆路几乎堵死，浸漆的效果更差。因此，本发明采用绕组在制作过程中进行VPI浸漆处理一次后，再在绕组装配完毕后进行第二次VPI浸漆处理是提高发电机绝缘的有效手段。同时，使得发电机机械强度、抗老化性和抗腐蚀性也得到提高。
下面结合实施例对本发明风力发电机绝缘制作方法作进一步的说明。
具体实施方式
实施例一：
本发明风力发电机绝缘制作方法，该制作方法的步骤包括：
（1）在用于制作转子的铜排外先半叠包一层聚酰亚胺薄膜补强的少胶云母带，然后再半叠包两层耐电晕少胶云母带，包扎好的铜排进行绕组绝缘耐压测试合格后，再在绕组直线段外半叠包一层热缩带，在本实施例中所用的热缩带为PI热缩薄膜带，包扎热缩带的目的是在进行绕组热压过程中，利用热缩收紧技术，尽量压缩绝缘层与铜排之间的空隙，提高绝缘层的附着力；
（2）对步骤（1）包扎好的绕组进行绝缘试验合格后，进行绕组直线段的热压整型固化，热压整型固化温度控制在150℃、时间为6分钟，热压整型固化后绕组自然冷却至室温，再将绕组装入烘烤箱进行除潮干燥，在除潮干燥时烘烤箱的温度控制在90℃、烘烤时间为8小时；
（3）步骤（2）的绕组除潮干燥后自然冷却到40℃时将其装入VPI浸漆罐内进行第一次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，VPI浸漆罐内的温度控制在30℃、浸漆罐内的真空压力≤100pa，保持4小时，再加压0.8Mpa，加压后再保压4小时，然后在罐内滴漆；
（4）罐内滴漆之后再次将绕组送入烘烤箱进行焙烘，焙烘时烘烤箱的温度控制在160℃、烘烤时间为10小时，焙烘完成绕组冷却后对绕组进行绕组绝缘检测和标示，合格的绕组入库备用；
（5）对步骤（4）中合格入库备用的绕组进行绝缘检测，清理转子铁心线槽，将绝缘检测合格的绕组在步骤（1）中所包扎的热缩带拆除，后将拆除了热缩带的绕组插入转子铁心线槽进行装配，再对绕组两端进行整形绑扎，对绕组绝缘检测合格后进行引接线焊接，再次对绕组进行绝缘测试合格后，将绕组及转子铁心线槽整体吊入VPI浸漆罐内进行第二次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，温度、压力及时间与步骤（3）相同，检查绕组及转子铁心线槽整体浸漆是否均匀，浸漆均匀的进行余漆清理，然后送入烘烤箱焙烘，焙烘时烘烤箱的温度及烘烤时间与步骤（4）相同。
在步骤（1）进行之前还包括制作铜排的步骤，制作铜排的步骤包括：对原材料进行检查检验、图纸核对、对铜排的铜导线进行退火处理、对铜排的铜导线进行压制整型、对铜排的铜导线进行尺寸复核、在铜排的铜导线外包扎绝缘层形成铜排、对铜排进行绝缘测试。对铜排的铜导线进行退火处理是为了绕组整型尺寸更精确和装配时两端线圈整形更容易。
实施例二：
本发明风力发电机绝缘制作方法，该制作方法的步骤包括：
（1）在用于制作转子的铜排外先半叠包一层聚酰亚胺薄膜补强的少胶云母带，然后再半叠包两层耐电晕少胶云母带，包扎好的铜排进行绕组绝缘耐压测试合格后，再在绕组直线段外半叠包一层热缩带，在本实施例中所用的热缩带为PI热缩薄膜带，包扎热缩带的目的是在进行绕组热压过程中，利用热缩收紧技术，尽量压缩绝缘层与铜排之间的空隙，提高绝缘层的附着力；
（2）对步骤（1）包扎好的绕组进行绝缘试验合格后，进行绕组直线段的热压整型固化，热压整型固化温度控制在145℃、时间为7分钟，热压整型固化后绕组自然冷却至室温，再将绕组装入烘烤箱进行除潮干燥，在除潮干燥时烘烤箱的温度控制在80℃、烘烤时间为9小时；
（3）步骤（2）的绕组除潮干燥后自然冷却到40℃时将其装入VPI浸漆罐内进行第一次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，VPI浸漆罐内的温度控制在35℃、浸漆罐内的真空压力≤100pa，保持4小时，再加压0.9Mpa，加压后再保压4小时，然后在罐内滴漆；
（4）罐内滴漆之后再次将绕组送入烘烤箱进行焙烘，焙烘时烘烤箱的温度控制在155℃、烘烤时间为11小时，焙烘完成绕组冷却后对绕组进行绕组绝缘检测和标示，合格的绕组入库备用；
（5）对步骤（4）中合格入库备用的绕组进行绝缘检测，清理转子铁心线槽，将绝缘检测合格的绕组在步骤（1）中所包扎的热缩带拆除，后将拆除了热缩带的绕组插入转子铁心线槽进行装配，再对绕组两端进行整形绑扎，对绕组绝缘检测合格后进行引接线焊接，再次对绕组进行绝缘测试合格后，将绕组及转子铁心线槽整体吊入VPI浸漆罐内进行第二次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，温度、压力及时间与步骤（3）相同，检查绕组及转子铁心线槽整体浸漆是否均匀，浸漆均匀的进行余漆清理，然后送入烘烤箱焙烘，焙烘时烘烤箱的温度及烘烤时间与步骤（4）相同。
在步骤（1）进行之前还包括制作铜排的步骤，制作铜排的步骤包括：对原材料进行检查检验、图纸核对、对铜排的铜导线进行退火处理、对铜排的铜导线进行压制整型、对铜排的铜导线进行尺寸复核、在铜排的铜导线外包扎绝缘层形成铜排、对铜排进行绝缘测试。对铜排的铜导线进行退火处理是为了绕组整型尺寸更精确和装配时两端线圈整形更容易。
实施例三：
本发明风力发电机绝缘制作方法，该制作方法的步骤包括：
（1）在用于制作转子的铜排外先半叠包一层聚酰亚胺薄膜补强的少胶云母带，然后再半叠包两层耐电晕少胶云母带，包扎好的铜排进行绕组绝缘耐压测试合格后，再在绕组直线段外半叠包一层热缩带，在本实施例中所用的热缩带为PI热缩薄膜带，包扎热缩带的目的是在进行绕组热压过程中，利用热缩收紧技术，尽量压缩绝缘层与铜排之间的空隙，提高绝缘层的附着力；
（2）对步骤（1）包扎好的绕组进行绝缘试验合格后，进行绕组直线段的热压整型固化，热压整型固化温度控制在155℃、时间为5分钟，热压整型固化后绕组自然冷却至室温，再将绕组装入烘烤箱进行除潮干燥，在除潮干燥时烘烤箱的温度控制在100℃、烘烤时间为7小时；
（3）步骤（2）的绕组除潮干燥后自然冷却到40℃时将其装入VPI浸漆罐内进行第一次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，VPI浸漆罐内的温度控制在35℃、浸漆罐内的真空压力≤100pa，保持4小时，再加压0.6Mpa，加压后再保压4小时，然后在罐内滴漆；
（4）罐内滴漆之后再次将绕组送入烘烤箱进行焙烘，焙烘时烘烤箱的温度控制在165℃、烘烤时间为9小时，焙烘完成绕组冷却后对绕组进行绕组绝缘检测和标示，合格的绕组入库备用；
（5）对步骤（4）中合格入库备用的绕组进行绝缘检测，清理转子铁心线槽，将绝缘检测合格的绕组在步骤（1）中所包扎的热缩带拆除，后将拆除了热缩带的绕组插入转子铁心线槽进行装配，再对绕组两端进行整形绑扎，对绕组绝缘检测合格后进行引接线焊接，再次对绕组进行绝缘测试合格后，将绕组及转子铁心线槽整体吊入VPI浸漆罐内进行第二次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，温度、压力及时间与步骤（3）相同，检查绕组及转子铁心线槽整体浸漆是否均匀，浸漆均匀的进行余漆清理，然后送入烘烤箱焙烘，焙烘时烘烤箱的温度及烘烤时间与步骤（4）相同。
在步骤（1）进行之前还包括制作铜排的步骤，制作铜排的步骤包括：对原材料进行检查检验、图纸核对、对铜排的铜导线进行退火处理、对铜排的铜导线进行压制整型、对铜排的铜导线进行尺寸复核、在铜排的铜导线外包扎绝缘层形成铜排、对铜排进行绝缘测试。对铜排的铜导线进行退火处理是为了绕组整型尺寸更精确和装配时两端线圈整形更容易。
以上实施例仅为本发明的较佳实施例，本发明的并不限于上述实施例列举的形式，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种风力发电机绝缘制作方法，其特征在于，该制作方法的步骤包括：
（1）在用于制作转子的铜排外先半叠包一层聚酰亚胺薄膜补强的少胶云母带，然后再半叠包两层耐电晕少胶云母带，包扎好的铜排进行绕组绝缘耐压测试合格后，再在绕组直线段外半叠包一层热缩带；
（2）对步骤（1）包扎好的绕组进行绝缘试验合格后，进行绕组直线段的热压整型固化，热压整型固化温度控制在145-155℃、时间为5-7分钟，热压整型固化后绕组自然冷却至室温，再将绕组装入烘烤箱进行除潮干燥，在除潮干燥时烘烤箱的温度控制在80-100℃、烘烤时间为7-9小时；
（3）步骤（2）的绕组除潮干燥后自然冷却到40℃时将其装入VPI浸漆罐内进行第一次VPI浸漆处理，在进行VPI浸漆处理时，VPI浸漆罐内的温度控制在25-35℃、浸漆罐内的真空压力≤100pa，保持4小时，再加压0.6-0.9Mpa，加压后再保压4小时，然后在罐内滴漆；
（4）罐内滴漆之后再次将绕组送入烘烤箱进行焙烘，焙烘时烘烤箱的温度控制在155-165℃、烘烤时间为9-11小时，焙烘完成绕组冷却后对绕组进行绕组绝缘检测和标示，合格的绕组入库备用；
（5）对步骤（4）中合格入库备用的绕组进行绝缘检测，清理转子铁心线槽，将绝缘检测合格的绕组在步骤（1）中所包扎的热缩带拆除，后将拆除了热缩带的绕组插入转子铁心线槽进行装配，再对绕组两端进行整形绑扎，接着对绕组绝缘检测合格后进行引接线焊接，再次对绕组进行绝缘测试合格后，将绕组及转子铁心线槽整体吊入VPI浸漆罐内进行第二次VPI浸漆处理，在进行第二次VPI浸漆处理时，温度、压力及时间与步骤（3）相同，检查绕组及转子铁心线槽整体浸漆是否均匀，浸漆均匀的进行余漆清理，然后将绕组及转子铁心线槽整体送入烘烤箱焙烘，焙烘时烘烤箱的温度及烘烤时间与步骤（4）相同。
2.如权利要求1所述的风力发电机绝缘制作方法，其特征在于，在步骤（1）进行之前还包括制作铜排的步骤，制作铜排的步骤包括：对原材料进行检查检验、图纸核对、对铜排的铜导线进行退火处理、对铜排的铜导线进行压制整型、对铜排的铜导线进行尺寸复核、在铜排的铜导线外包扎绝缘层形成铜排、对铜排进行绝缘测试。
3.如权利要求1所述的风力发电机绝缘制作方法，其特征在于，在步骤（1）中所用的热缩带为PI热缩薄膜带。
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