CN107276342A - 一种电动机定子绕组的环氧树脂浇注工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动机的定子绕组的环氧树脂浇注工艺，包括如下步骤：(1)将环氧树脂与固化剂分别加热后按配比混合成浇注液；(2)将所得浇注液浇注至所述定子绕组中，浇注液浸入定子绕组的漆包线之间以及漆包线与定子铁芯的缝隙中；(3)浇注完成后进行固化。本发明采用环氧树脂浇注工艺解决发动机定子绕组的绝缘问题，电机定子与模具配合形成浇注空间，浇注液浇注至该浇注空间内，浇注到位后，进行固化，环氧树脂进入该空间与电机定子固化成一个整体，形成保护壳，提高防护能力。

Description

一种电动机定子绕组的环氧树脂浇注工艺
技术领域
本发明涉及电动机定子绕组的的防护技术领域，具体涉及一种电动机定子绕组的环氧树脂浇注工艺。
背景技术
电动机的定子是重要组成部分，定子内的定子绕组通过电流时，定子产生旋转磁场，为电机转动提供动力。定子绕组的导热性能及绝缘防护尤为重要，其直接影响电能损耗及电机寿命，目前常用的绝缘方式是通过沉浸绝缘漆，来提高定子的绝缘及散热。
例如，公开号为CN 101707406A的中国发明专利申请文献公开了一种耐高水压潜水电动机，它具有壳体、定子和转子、端盖、接线盒，定子包括定子铁芯和定子绕组，定子绕组引出线与引接电缆线焊接连接，定子绕组内部滴注有滴浸绝缘漆，外部整体包敷有滴浸绝缘漆膜，定子绕组引出线及其与引接电缆线的连接部位缠绕包裹有多层柔性绝缘带，该绝缘带外部套装有橡胶套管及依次缠绕包裹在橡胶套管上的柔性绝缘带和玻璃布带。该电动机通过对定子绕组及引出线和引接电缆线的滴浸绝缘和绝缘带的包扎等封装工艺，能够保证电动机在210℃高温及20MPa高压导电液体介质中安全可靠的运行。
但沉浸工艺的缺点有以下几点：1、漆包线与铁芯间的较大缝隙无法填充，导致定子的导热效果不佳，电机运行时产生的热量无法及时散出去，电能损耗加剧，甚至电机损毁；2、绝缘漆固化物一般偏薄、偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差，对外部液体、灰尘、酸碱腐蚀防御能力差。
发明内容
为克服现有沉浸工艺存在的问题，本发明提供一种电动机的定子绕组的环氧树脂浇注工艺，特别适合于批量化机械作业。
一种电动机的定子绕组的环氧树脂浇注工艺，包括如下步骤：
(1)将环氧树脂与固化剂分别加热后按配比混合成浇注液；(2)将所得浇注液浇注至所述定子绕组中，浇注液浸入定子绕组的漆包线之间以及漆包线与定子铁芯的缝隙中；(3)浇注完成后进行固化。
本发明采用环氧树脂浇注工艺解决发动机定子绕组的绝缘问题，电机定子与模具配合形成浇注空间，浇注液浇注至该浇注空间内，浇注到位后，进行固化，环氧树脂进入该空间与电机定子固化成一个整体，形成保护壳，提高防护能力。
优选地，环氧树脂和固化剂的加热温度均为40～60℃，加热时间均为10-15分钟。加热过程中进行搅拌。
优选地，环氧树脂与固化剂按质量比4～5:1进行配比。进一步地，环氧树脂与固化剂按质量比5:1～1.1进行配比；最优选地，环氧树脂与固化剂按质量比5:1进行配比。
以环氧树脂为基准，固化剂的量可浮动0～+10％。固化剂的用量影响固化时间，该优选范围内，固化时间及浇注间隔时间都能达到一个较好的平衡。
环氧树脂为定子绕组浇注用常规环氧树脂，例如可采用浙江荣泰科技企业有限公司R-381-3A，密度1.63g/毫升；固化剂为定子绕组浇注用常规固化剂，例如可采用浙江荣泰科技企业有限公司R-381-3B，密度1.14g/毫升。
优选地，步骤(2)中采用多次浇注方式进行浇注且在室温下进行。采用多次浇注方式，将混合后的环氧树脂浇注到位，避免起泡。固化剂比例适当调高后，多次浇注的间隔时间可相应降低。
优选地，浇注液分三次完成浇注，第一次的浇注量为浇注总量的40～50％，第二次浇注的浇注量为浇注总量的30～40％，第三次完成剩余部分的浇注。
进一步优选地，当室温高于20℃时，相邻两次浇注的间隔时间10～15分钟，室温低于20℃时，相邻两次浇注的间隔时间15～20分钟。
优选地，浇注时浇注液的注入流速控制在0.3～0.9K g/min，更有利于提高产品性能。
优选地，浇注完成后将电机定子放置在室温环境中固化，室温高于20℃时，固化时间6～8小时，室温低于20℃时，固化时间8～12小时。
为加快固化时间，亦可采用烘箱加热，控制烘箱温度为80～100℃，固化时间2～3小时。
为更好的改善浇注效果，本发明还对浇注作业的相关设备进行了改进，即优选地，将环氧树脂、固化剂分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌；将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度、管道压力、管内流速相同，各自的输送管道上均设置调节阀，两个调节阀的出液口连接双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，从双液静态混合管流出后即可进行对定子绕组浇注作业。
优选地，各自的管道压力控制在2～3MPa，管内流速分别控制在0.3～0.9K g/min。
经过本发明特有改进后，环氧树脂、固化剂在流动过程中完成混合搅拌，无须混料专用设备；无混合料残余，降低材料浪费，浇注过程中，无需对电机定子抽真空及加热，减少设备投入，降低能耗。
一种更优选的浇注工艺，包括如下步骤：
(1)将环氧树脂、固化剂分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌；控制加热温度均为40～60℃，加热时间均为10-15分钟；
(2)将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度、管道压力、管内流速相同，各自的输送管道上均设置调节阀，两个调节阀的出液口连接双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，流出液为环氧树脂与固化剂混合而成的浇注液；控制管道压力为2～3MPa，管内流速为0.3～0.9K g/min，环氧树脂与固化剂的质量比为4～6:1；
(3)分三次完成所述定子绕组的浇注作业，第一次的浇注量为浇注总量的40～50％，第二次浇注的浇注量为浇注总量的30～40％，第三次完成剩余部分的浇注；
(4)浇注完成后将电机定子放置在室温环境中固化，室温高于20℃时，固化时间6～8小时，室温低于20℃时，固化时间8～12小时。
更进一步优选的浇注工艺，包括如下步骤：
(1)将环氧树脂、固化剂分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌；控制加热温度均为40～60℃，加热时间均为10～15分钟；
(2)将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度、管道压力、管内流速相同，各自的输送管道上均设置调节阀，两个调节阀的出液口连接双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，流出液为环氧树脂与固化剂混合而成的浇注液；控制管道压力为2～3MPa，管内流速为0.6K g/min，环氧树脂与固化剂的质量比为5:1；
(3)分三次完成所述定子绕组的浇注作业，第一次的浇注量为浇注总量的45％，第二次浇注的浇注量为浇注总量的35％，第三次完成剩余部分的浇注；
(4)浇注完成后将电机定子放置在烘箱中固化，控制烘箱温度为80～100℃，固化时间2～3小时。
与传统定子绕组沉浸工艺比，本发明具有如下有益效果：
(1)环氧树脂、固化剂在流动过程中完成混合搅拌，无须混料专用设备；无混合料残余，降低材料浪费；
(2)浇注过程中，无需对电机定子抽真空及加热，减少设备投入，降低能耗；
(3)浇注后的电机定子可室温环境中固化，环氧树脂浸入漆包线之间，以及漆包线与定子铁芯的缝隙进行充满，利于电机热量的散发；已测100W永磁同步电机，其效率可提高2～3％，热平衡温升可降低15～20K；并将漆包线与定子铁芯密封于环氧树脂中，固化成一个坚硬整体，形成保护壳，提高防护能力到IP5X级。
(4)本发明的工艺，浇注液能够充满环氧树脂浸入漆包线之间，以及漆包线与定子铁芯的缝隙，很好的解决了现有工艺漆包线与铁芯间的较大缝隙无法填充，导致定子的导热效果不佳，电机运行时产生的热量无法及时散出去，电能损耗加剧，甚至电机损毁的问题；同时本发明的方法将漆包线与定子铁芯密封于环氧树脂中，固化成一个坚硬整体，解决了现有工艺中绝缘漆固化物一般偏薄、偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差，对外部液体、灰尘、酸碱腐蚀防御能力差的问题。
(5)本发明的浇注工艺渗透性好，不需要进行烘干。
附图说明
图1是本发明浇注工艺的流程及装置图。
图中所示附图标记如下：
1-储蓄罐A 2-储蓄罐B 3-第一输送管道
4-第二输送管道 5-第一输送泵 6-第二输送泵
7-第一调节阀 8-第二调节阀 9-双液静态混合管
10-电机定子 11-环氧树脂混合物
具体实施方式
本发明浇注工艺的流程及装置如图1所示，包括两个储蓄罐(储蓄罐A和储蓄罐B)，环氧树脂和固化剂分别送入储蓄罐A1和储蓄罐B2中，以下实施例中，环氧树脂送入储蓄罐A中，固化剂送入储蓄罐B中，储蓄罐A和储蓄罐B各自独立的配置输送管道(第一输送管道3及配置的第一输送泵和第二输送管道4及配置的第二输送泵6)，浇注时控制两个输送管道内的温度、压力和流速相同，各输送管道上各自独立的设置调节阀(第一调节阀7和第二调节阀8)，还设置一个双液静态混合管9，两个调节阀的出液口均接入该双液静态混合管的进液口，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌。
电机定子10与模具配合后形成浇注空间，环氧树脂混合物11流过双液静态混合管后注入浇注空间内，浇注液浸入定子绕组的漆包线之间以及漆包线与定子铁芯的缝隙中，固化后与电机定子形成整体。
环氧树脂和固化剂均为定子绕组浇注工艺中常用选择。
实施例1
采用如图1所示工艺和装置：
(1)将环氧树脂R-381-3A、固化剂R-381-3B分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌，保温到40～60℃，搅拌10～15分钟；
(2)将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度60℃、管道压力2～3MPa(、管内流速相同0.4Kg/min，输送管道上设置调节阀，将环氧树脂、固化剂按照配比5:1(质量比)输出，调节阀上设置双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，流出后即可进行对定子绕组浇注作业；
(3)电机定子与模具配合后形成浇注空间,采用多次浇注方式，将混合后的环氧树脂浇注到位，首次按浇注总量的45％，第二次按35％，第三次完成剩余部分；室温高于20℃时，间隔时间10～15分钟，室温低于20℃时，间隔时间15～20分钟；
(4)浇注完成后将电机定子放置在室温环境中固化，室温高于20℃时，固化时间6～8小时，室温低于20℃时，固化时间8～12小时；环氧树脂进入该空间与电机定子固化成一个整体。
实施例2
采用如图1所示工艺和装置：
(1)将环氧树脂、固化剂分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌，保温到40℃，搅拌15分钟；
(2)将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度60℃、管道压力2～3MPa、管内流速相同0.5Kg/min，输送管道上设置调节阀，将环氧树脂、固化剂按照配比4：1输出，调节阀上设置双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，流出后即可进行对定子绕组浇注作业；
(3)电机定子与模具配合后形成浇注空间,采用多次浇注方式，将混合后的环氧树脂浇注到位，首次按浇注总量的40％，第二次按40％，第三次完成剩余部分；室温高于20℃时，间隔时间10～15分钟，室温低于20℃时，间隔时间15～20分钟；
(4)浇注完成后将电机定子放置在室温环境中固化，室温高于20℃时，固化时间6～8小时，室温低于20℃时，固化时间8～12小时；环氧树脂进入该空间与电机定子固化成一个整体。
实施例3
采用如图1所示工艺和装置：
(1)将环氧树脂、固化剂分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌，保温到50℃，搅拌10分钟；
(2)将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度60℃、管道压力2～3MPa、管内流速相同0.6Kg/min，输送管道上设置调节阀，将环氧树脂、固化剂按照配比6：1输出，调节阀上设置双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，流出后即可进行对定子绕组浇注作业；
(3)电机定子与模具配合后形成浇注空间,采用多次浇注方式，将混合后的环氧树脂浇注到位，首次按浇注总量的50％，第二次按30％，第三次完成剩余部分；室温高于20℃时，间隔时间10～15分钟，室温低于20℃时，间隔时间15～20分钟；
(4)浇注完成后将电机定子放置在室温环境中固化，室温高于20℃时，固化时间6～8小时，室温低于20℃时，固化时间8～12小时；环氧树脂进入该空间与电机定子固化成一个整体。
实施例4
采用如图1所示工艺和装置：
(1)将环氧树脂R-381-3A、固化剂R-381-3B分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌，保温到50℃，搅拌12分钟；
(2)将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度60℃、管道压力2～3MPa、管内流速相同0.8Kg/min，输送管道上设置调节阀，将环氧树脂、固化剂按照配比(质量比)5：1输出，调节阀上设置双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，流出后即可进行对定子绕组浇注作业；
(3)电机定子与模具配合后形成浇注空间,采用多次浇注方式，将混合后的环氧树脂浇注到位，首次按浇注总量的45％，第二次按35％，第三次完成剩余部分；室温高于20℃时，间隔时间10～15分钟，室温低于20℃时，间隔时间15～20分钟；
(5)浇注完成后将电机定子放置烘箱固化，控制烘箱温度为80～100℃，固化时间2～3小时。

Claims (9)

1.一种电动机的定子绕组的环氧树脂浇注工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将环氧树脂与固化剂分别加热后按配比混合成浇注液；(2)将所得浇注液浇注至所述定子绕组中，浇注液浸入定子绕组的漆包线之间以及漆包线与定子铁芯的缝隙中；(3)浇注完成后进行固化。
2.根据权利要求1所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，环氧树脂和固化剂的加热温度均为40～60℃，加热时间均为10-15分钟。
3.根据权利要求1所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，环氧树脂与固化剂按质量比4～5:1进行配比。
4.根据权利要求1所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，步骤(2)中采用多次浇注方式进行浇注且在室温下进行。
5.根据权利要求4所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，浇注液分三次完成浇注，第一次的浇注量为浇注总量的40～50％，第二次浇注的浇注量为浇注总量的30～40％，第三次完成剩余部分的浇注。
6.根据权利要求5所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，当室温高于20℃时，相邻两次浇注的间隔时间10～15分钟，室温低于20℃时，相邻两次浇注的间隔时间15～20分钟。
7.根据权利要求1所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，步骤(3)的固化在室温环境中进行，室温高于20℃时，固化时间6～8小时，室温低于20℃时，固化时间8～12小时。
8.根据权利要求1所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，步骤(3)的固化在烘箱中进行，控制烘箱温度为80～100℃，固化时间2～3小时。
9.根据权利要求1所述环氧树脂浇注工艺，其特征在于，将环氧树脂、固化剂分别注入A、B两个储蓄罐中，进行单独加热及搅拌；将环氧树脂、固化剂分别泵入各自的输送管道，保持各自的温度、管道压力、管内流速相同，各自的输送管道上均设置调节阀，两个调节阀的出液口连接双液静态混合管，环氧树脂、固化剂在流过双液静态混合管过程中完成自动搅拌，从双液静态混合管流出后即可进行对定子绕组浇注作业。
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