CN109995203B - 用于电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备 - Google Patents
用于电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109995203B CN109995203B CN201711481416.XA CN201711481416A CN109995203B CN 109995203 B CN109995203 B CN 109995203B CN 201711481416 A CN201711481416 A CN 201711481416A CN 109995203 B CN109995203 B CN 109995203B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor armature
- flow
- air flow
- gas flow
- airflow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 89
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 96
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 43
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 30
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 24
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 13
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 12
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 10
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 claims description 9
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims description 9
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 7
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 claims 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 32
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 abstract description 20
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 56
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 28
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 16
- 239000000306 component Substances 0.000 description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 2
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 2
- -1 moisture Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 108010021156 ARC 341 Proteins 0.000 description 1
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000353135 Psenopsis anomala Species 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002500 effect on skin Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical group 0.000 description 1
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/10—Applying solid insulation to windings, stators or rotors
- H02K15/105—Applying solid insulation to windings, stators or rotors to the windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/12—Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
Abstract
本发明提供了一种用于电机电枢的液体填充料浸渍工艺后密封固化的工艺装备,所述电机电枢包括导磁部件和线圈绕组,所述电机电枢浸渍有液体填充料,轴向水平地放置在所述装备中,所述装备包括:气流供应单元,供应加热加压的气流;主体下部扼流单元,设置在所述电机电枢的下部,在所述电机电枢的下部形成蓄压腔,使从所述气流供应单元输送的气流在所述蓄压腔内蓄压,在所述电机电枢表面形成气压密封环境,阻止所述液体填充料从所述电机电枢流出和下落。根据本发明的工艺装备,能够在浸渍工艺后对液体填充料形成有效封堵,避免液体填充料过度流失,从而提高电机电枢的填充饱满度,提高电机电枢的绝缘性能和使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,更具体地讲,涉及用于使电机的电机电枢的液体填充料浸渍工艺后密封和固化的工艺装备。
背景技术
风能是最清洁、无污染的可再生能源之一。利用风力发电已越来越成为风能利用的主要形式,受到世界各国的高度重视。风力发电机组是一种将风能转化为电能的大型发电装置。
电机作为风力发电机组的核心部件,包括转子和定子。通常情况下,定子包括定子导磁部件以及固定在定子导磁部件上的绕组。以定子为例,如图1-3所示,电机电枢100包括导磁部件10和线圈绕组20,在导磁部件10上设置有绕组槽11,线圈绕组20嵌入在绕组槽11内,并在绕组槽11的槽口安装槽楔30来将线圈绕组20固定在绕组槽11内。当电机电枢100为转子时,其结构类似,即,线圈绕组固定在圆筒形的铁磁部件上。因此,在下面的描述中,将转子绕组和定子绕组等类似结构的绕组部件统称为电机电枢。将在附图中以定子为例示出电机电枢100的结构。
图4示出了电机电枢主体的立体结构示意图。如图4所示,线圈绕组20通过槽楔30固定在导磁部件10的绕组槽11内,包括位于绕组槽11内的主体绕组21以及位于电机轴向两端的端部绕组22和23。尽管通过槽楔30将线圈绕组紧密的压持在绕组槽11内,线圈绕组20之间以及线圈绕组20与绕组槽11的内壁之间仍然存在大量间隙。此外,槽楔30无法完全密封绕组槽11的槽口,因此,在绕组槽11的槽口处与槽楔30之间存在径向间隙。同时,在绕组槽11的两端存在轴向缝隙口。因此,缠绕了线圈绕组20的电机电枢形成为一种圆柱形多孔回转体结构。
由于风力发电机组设置在户外,经受风吹雨淋,水汽和湿气会进入发电机电枢内部,导致铁磁部件以及绕组受到腐蚀而损坏。尤其是,安装在海上的风力发电机,更容易受到盐雾的侵袭腐蚀。除此之外,电机在运行过程中,线圈绕组的绝缘膜以及绕组槽内的槽绝缘等绝缘层会由于受到电磁振动和机械振动的冲击而磨损,同时还会经受发热而老化。因此,为了保证电机电枢的绝缘性能,还需要将线圈绕组与其相邻部件用绝缘树脂包封形成紧密坚固的整体。
因此,在制造发电机的过程中,电机各个部件,尤其是电机电枢的防腐处理和绝缘处理特别关键。
为了提高电机电枢的防腐性能和绝缘性能,通常对电机电枢采用浸渍处理,用绝缘漆或绝缘胶等液体填充材料填充电机电枢中的孔隙。浸漆处理是对电机电机电枢进行绝缘处理的一种常用的浸渍处理方式。目前采用的浸漆处理工艺是属于热沉浸工艺的二次浸漆,例如,真空压力浸渍工艺(简称VPI工艺)浸漆过程大致包括:预烘、第一次浸漆、滴漆、第一次烘干、第二次浸漆、滴漆、第二次烘干。通过浸漆处理,可以使液体填充料填充电机电枢的内层空隙并覆盖线圈绕组的表面,并通过将浸渍后的电机电枢放置在烘箱中进行烘干处理,使液体填充料固化从而与线圈绕组以及绕组槽内壁粘接为一体结构。在浸漆的过程,希望液体填充料能够更好、更充分地渗透到电机电枢的各个缝隙中,尽量减少电机电枢中的孔隙。而在滴漆过程中,希望液体填充料尽可能少地从定子电机电枢中流出。然而,由于在槽楔30与槽口之间存在径向缝隙口,在绕组端部位置存在轴向缝隙口,虽然在浸漆过程中,液体填充料能够进入到绕组槽11内,但是,在滴漆和烘干过程中,大量的液体填充料在重力以及离心力等力的作用下又会沿着径向和轴向从绕组槽11内流出。
图5示出了根据现有技术的真空压力浸渍工艺电机电枢在浸漆后处于旋转烘焙状态的示意图。在图5所示的示例中,该电机为外转子内定子构造,在旋转烘焙过程中,电机电枢100轴向水平放置。当电机电枢100旋转到6点钟位置时,绕组槽11内的液体填充料不仅沿绕组槽11的轴向两端的出口向外流出,还会沿着槽楔30与绕组槽11的槽口之间的缝隙向下滴落。在12点钟位置,即使绕组槽11内的液体填充料不会沿着槽口沿径向向外流出,也会沿着轴向两端的出口向外流出。
因此,在采用传统的绝缘处理工艺和工艺设备对电机电枢100进行绝缘处理的过程中,无法有效阻止液体填充料沿着径向方向从槽口(槽楔)处流出,以及沿着轴向方向从绕组槽的轴向两端向外流出,导致在电机电枢100内液体填充料填不满而存在大量空隙,尤其铁磁边界的表面上挂漆量小、漆层薄。在槽口部分,也难以在槽楔外周形成严格的密封圈,造成槽楔与导磁部件10的槽口硅钢片之间形成缝隙,潮气和水自然会沿着脱粘缝隙进入槽内破坏绝缘,为风力发电机组的运行带来安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于遏制电机电枢的液体填充料出流的工艺装备,提高浸漆后填充料填充浸渍的饱满率,以在电机电枢与空气交接区域之间有效构筑密封防护体系,降低电机电枢受潮气和水侵入留存其中的风险,提高绝缘可靠性。
根据本发明的一方面,提供了一种用于电机电枢的液体填充料浸渍工艺后密封固化的工艺装备,所述电机电枢包括导磁部件和固定在所述导磁部件上的线圈绕组,所述电机电枢浸渍有液体填充料,并且轴向水平地放置在所述工艺装备中,其特征在于,所述工艺装备包括:
气流供应单元,供应加热加压的气流;
主体下部扼流单元,设置在所述电机电枢的下部,在所述电机电枢的下部形成蓄压腔,使从所述气流供应单元输送的气流在所述蓄压腔内蓄压,在所述电机电枢表面形成气压密封环境,阻止所述液体填充料从所述电机电枢流出和下落。
根据本发明的一方面,所述工艺装备还包括主体内部扼流单元,所述主体内部扼流单元设置在所述电机电枢的主体内腔中,产生向上吹送的压力气流,扼制所述主体内腔上部的液体填充料下垂和滴落。
根据本发明的一方面,所述主体内部扼流单元包括至少一个轴流风扇驱动单元,所述轴流风扇驱动单元为多级轴流风扇,包括同轴布置的至少两个轴流风扇,所述至少两个轴流风扇在竖直方向上间隔布置。
根据本发明的一方面,所述电机电枢设置有径向通风孔,所述蓄压腔内的气流穿过所述电机电枢下部的径向通风孔进入所述主体内腔中,所述轴流风扇的叶轮为平面型叶轮、外凸的球面型叶轮或外凸的曲面型叶轮,所述多级轴流风扇的下部设置有弧形分流器,所述弧形分流器包括沿着径向方向布置的分离器叶栅,将进入所述主体内腔的气流引导到所述多级轴流风扇的吸入口。
根据本发明的一方面,所述主体内部扼流单元包括至少一个离心风机组,所述离心风机组包括出风口相面对设置的第一离心风机和第二离心风机,气流沿电机电枢的轴向方向从所述第一离心风机和第二离心风机的入风口进入,沿径向方向从所述第一离心风机和第二离心风机的出风口流出,向上喷吹所述主体内腔。
根据本发明的一方面,所述电机电枢设置有径向通风孔,所述蓄压腔内的气流穿过所述电机电枢的下部的径向通风孔进入所述主体内腔中,所述离心风机组将通过所述电机电枢的下部的径向通风孔引入的气流向上输送,以使所述气流穿过所述电机电枢的上部的径向通风孔)。根据本发明的一方面,所述离心风机组包括具有导流结构的蜗壳,所述蜗壳包括位于离心风机组下部的弧形导流板和位于出风口处的汇流腔,所述汇流腔的出口处设置有导风口,用于将所述出风口处的气流均匀地引导到所述主体内腔的上部,所述蜗壳的侧部还设置有阻挡凸起,防止所述离心风机组的出风口处的气流返回到所述离心风机组的吸入口。
根据本发明的一方面,所述离心风机组靠近所述主体内腔的下部设置,所述第一离心风机和第二离心风机之间设置有分隔板,用于在所述电机电枢的轴向方向上,将气流分隔开,使气流均匀地穿过所述电机电枢的上部的径向通风孔。
根据本发明的一方面,所述主体内部扼流单元由支撑架支撑,通过移动所述支撑架将所述内部扼流单元整体放置所述主体内腔中,或从所述主体内腔中取出。
根据本发明的一方面,所述主体下部扼流单元包括配气室和气流加速器,所述配气室呈大致半圆形,围绕所述电机电枢的下部设置,将从所述气流供应单元接收的气流汇流后输送给所述气流加速器,所述气流加速器设置在所述配气室的径向内侧,包括沿着径向方向设置的具有喉部的变截面通道,从所述配气室引入的气流通过所述变截面通道后加速并冲击到所述电机电枢的下部的外表面。
根据本发明的一方面,所述导磁部件上设置有绕组槽,所述线圈绕组设置在所述绕组槽内,并通过槽楔固定,所述气流加速器包括多个加速柱,所述加速柱为柱体,其长度方向沿着所述电机电枢的轴向布置,所述多个加速柱在所述电机电枢的下部,沿着所述电机电枢的圆周方向间隔布置,从而在相邻的两根加速柱之间形成所述变截面通道,多个变截面通道分别与所述电机电枢的槽楔一一对应地设置。
根据本发明的一方面,所述气流加速器包括多个加速柱,所述加速柱为弧形柱体,所述多个加速柱在所述电机电枢的圆周方向围绕所述电机电枢的下部外围延伸,并在所述电机电枢的轴向方向上间隔布置,从而在相邻的两个加速柱之间形成所述变截面通道。
根据本发明的一方面,所述气流供应单元包括压气机、主加热器、气流母管和多个分流支管,所述压气机将气流加压后输送给所述主加热器,所述主加热器将所述气流加热后通过所述气流母管以及所述多个分流支管输送给所述配气室。
根据本发明的一方面,所述工艺装备还包括第一辅助加热器,所述第一辅助加热器设置在所述气流加速器中。
根据本发明的一方面,所述第一辅助加热器为下列形式中的至少一种:所述第一辅助加热器为电热膜,敷设在所述加速柱的表面上,用于加热通过所述变截面通道的气流;所述加速柱具有中空内腔,所述第一辅助加热器为电加热器,设置在所述加速柱的中空内腔中,用于加热所述加速柱,以对通过所述变截面通道的气流进行加热;所述加速柱具有内部气流通道,所述内部气流通道中通入可燃气体,所述可燃气体在所述内部气流通道内燃烧,从而加热所述加速柱,以对通过所述变截面通道的气流进行加热。
根据本发明的一方面,所述导磁部件上设置有绕组槽,所述线圈绕组设置在所述绕组槽内,并通过槽楔固定,在所述电机电枢的上部设置有协同加热装置,所述协同加热装置包括电磁感应加热器和红外辐射加热器中的至少一种,所述协同加热装置将热量施加给所述电机电枢的表面,使所述电机电枢的表面率先升温,所述红外辐射加热器发射能够穿透所述液体填充料的电磁波或电磁波段;所述电磁感应加热器的背部设置有电磁屏蔽罩。
根据本发明的一方面,所述工艺装备还包括主体端部扼流单元,所述主体端部扼流单元设置在所述电机电枢的轴向端部,向所述电机电枢的端部施加高压加热气流,对所述端部绕组进行加热、加压,遏制液体填充料从所述端部出流和滴落,并促使所述液体填充料固化。
根据本发明的一方面,所述主体端部扼流单元包括外筒体和设置所述外筒体内侧的内筒体,在所述外筒体和所述内筒体之间形成环状气流输送通道,在所述内筒体中形成气流回流通道,通过所述环状气流输送通道引入高温高压气流,喷吹所述电机电枢的端部,然后气流进入所述内筒体中,通过所述气流回流通道排出。
根据本发明的一方面,所述主体端部扼流单元还包括环状气流分流器,所述环状气流分流器形成在所述外筒体的端部内侧,并套设在所述电机电枢的端部绕组的外侧,使得通过所述环状气流输送通道引入的轴向气流的一部分进入所述气流分流器之后,气流方向由轴向改变为径向向内,在所述环状气流分流器与所述电机电枢的端部之间形成气体密封环。
根据本发明的一方面,所述环状气流分流器包括径向挡边和环状导流板,所述径向挡边从所述外筒体向内径向延伸预定长度,所述环状导流板为圆环状,设置在所述外筒体的内侧,与所述径向挡边的内端连接,所述环状导流板上开设有气流出口,使进入所述环状气流分流器(530)中的气体从所述气流出口沿径向向内流动。
根据本发明的一方面,在所述电机电枢的两端设置有圆形挡板,用于将所述电机内腔中的气流与所述电机端部的气流分隔开。
根据本发明的一方面,所述工艺装备还包括控制器和光学成像系统,所述光学成像系统包括设置在所述电机电枢的下部或内部的摄像头,用于监测所述液体填充料的下垂和滴落状态,所述控制器根据所述光学成像系统的检测结果,控制所述气流的压力和温度。
根据本发明的一方面,所述工艺装备还包括设置在电机电枢的上部的气流回收腔,将穿过电机电枢的气流汇集后通过管道输送到吸附塔中。
根据本发明的一方面,在所述气流回收腔与所述蓄压腔(268)之间设置有圆环状的隔板,用于将所述气流回收腔与所述蓄压腔中的气流分隔开,所述隔板的径向内侧与所述电机电枢的外周之间留有间隙,使得所述蓄压腔中的一部分气体溢流到所述气流回收腔中。
根据本发明的一方面,在所述气流回收腔和所述电机电枢之间还设置有气流溢流缓冲腔,将从所述间隙以及所述径向通风孔中释放的气流汇流后排放到所述吸附塔。
根据本发明的技术方案,能够降低浸漆后滴漆过程、传统旋转烘焙固化过程绝缘漆沿传统的铁磁边界(叠片导磁部件)的径向流失和铁磁边界(叠片导磁部件)的轴向流失,得以提高浸漆后绝缘漆填充浸渍的饱满率,并在加热固化过程中率先封锁住了绝缘漆自然流失的缝隙口,增加了边界阻止潮气和其它介质侵入的能力。使空气中的氧、潮气和水等不易侵入槽绝缘内部,可延缓绝缘体系老化过程。降低电机受潮气和水侵入存留其中的风险,提高绝缘可靠性。
附图说明
通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述,本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚,其中:
图1是风力发电机的电机电枢的示意图;
图2是风力发电机的电机电枢的局部结构立体图;
图3是风力发电机的电机电枢的一个绕组槽的局部截面图;
图4是示出电机电枢结构的立体图;
图5是根据现有技术的绝缘处理工艺使电机电枢处于旋转烘干状态的示意图;
图6是根据本发明第一实施例的用于使电机电枢的液体填充料浸渍固化的工艺装备的示意图;
图7和图8是示出在根据本发明实施例的工艺装备中形成的扼流气流的流动示意图;
图9A、10A和11A是根据本发明实施例的工艺装备中的气流加速器的截面图;
图9B、10B和11B分别是图9A、10A和11A中变截面流道的立体示意图;
图12是示出根据本发明实施例的气流加速器的另一种布置结构示意图;
图13-16是根据本发明第一实施例的主体内部扼流单元的结构示意图;
图17是根据本发明第一实施例的工艺装备的分解示意图;
图18是根据本发明第一实施例的工艺装备的作业状态示意图;
图19是根据本发明第二实施例的主内内部扼流单元的结构示意图;
图20示出了根据本发明第二实施例的主体内部扼流单元的另一种布置方式示意图;
图21是根据本发明第二实施例的主体内部扼流单元的截面图;
图22是根据本发明第二实施例的工艺装备的分解示意图;
图23是根据本发明第二实施例的工艺装备的作业状态示意图。
具体实施方式
本发明的实施例提供了一种用于遏制圆筒形径向多孔回转体结构部件中的液体填充料出流并强化液体填充料固化的工艺装备。根据本发明的实施例的方案,在电机电枢(包括导磁部件和线圈绕组的多种组织部件)浸渍液体填充料之后轴向水平放置在工艺装备中进行旋转烘焙的过程中,在电机电枢与空气交接区域之间、槽楔与导磁部件径向缝隙和空气交接区域之间形成高压气流,施加的高压气流能够克服液体填充料受重力和旋转烘焙方法的离心力作用,从而对缝隙口进行压力封堵来构筑密封防护体系,防止液体填充料在旋转烘焙的过程中过度流失而在电机电枢内部形成气穴,提高填充的饱满度。同时,通过高压气流的托举功能,阻止电机电枢表面的挂漆向下流动和跌落,使得电机电枢表面形成较厚的防护覆层。
根据本发明的一个实施例,借助变截面通道获得高速气流对电机电枢的泄露缝隙实施压力密封,使得电机电枢传统的铁磁边界具有在真空压力浸漆后阻止一次浸漆的绝缘漆径向流失、轴向流失的双重功能。
根据本发明的另一个实施例,通过在电机电枢的主体内腔中设置气流驱动单元,向上吹送气流,阻止电机电枢的表面挂漆向下滴落。同时,由于气流携带热量,在电机电枢内表面和外表面同时对电机电枢进行加热,能够加速液体填充料的固化。
下面,参照附图详细描述根据本发明的工艺装备和方法。
图6示出了根据本发明第一实施例的用于电机电枢进行旋转烘焙的工艺装备的示意图。
根据本发明第一实施例的工艺装备包括气流供应单元和主体下部扼流单元以及连接在气流供应单元和主体部扼流单元之间的气流管道。如图6所示,电机电枢100轴向水平地放置在根据本发明的实施例的工艺装备中,主体下部扼流单元设置在电机电枢100的下部,并在电机电枢100下部形成气体高压蓄压腔268。在工作过程中,气流供应单元将气体(例如空气)加热加压后供应给主体下部扼流单元,主体下部扼流单元将高压热气流供应到电机电枢100的下侧,在电机电枢100的下部的气体蓄压腔268中形成高压气流汇聚区,从电机电枢100的下部对液体填充料形成压力密封,阻止液体填充料从电机电枢100的内部空隙中流出,阻止液体填充料从电机电枢的表面下垂和跌落。
如图6所示,气流供应单元包括压气机210、加热器220、分流母管230、分流支管240等,主体部扼流单元包括配气室250和气流加速器260,控制器200对工艺装备进行整体控制。
经过压气机210和加热器220处理的加热加压的气流进入分流母管230,然后通过多个分流支管240从不同位置流入配气室250。
配气室250和气流加速器260按照圆弧形结构设置,包绕在电机电枢100的下部,优选为围绕电机电枢100的下部超过180度的范围,即,至少覆盖3点钟位置至9点钟位置。配气室250可以是通过圆弧板以及设置在圆弧板端部的挡板围绕成圆弧形腔体,分流支管240沿着圆周方向均匀地布置在圆弧形腔体的外侧,并与圆弧形腔体内部连通,使得从各个分流支管240输送的气流在配气室250的内部的汇流。配气室250的径向内侧开口面向气流加速器260,并与气流加速器260直接连通。气流加速器260将在配气室250中汇流的气体调整方向和提高流速后,形成高速射流,沿着径向方向喷射到电机电枢100的外表面上,如图6中的箭头所示。流体蓄压腔268形成在气流加速器260的出口与电机电枢100的下表面之间,从而在电机电枢100的表面形成气压密封环境,对液体填充料出流的缝隙口形成压力封堵,对有下落趋势的液体起到托举作用,阻止液体填充料从电机电枢100流出和下落。下面,结合图7和图8进行详细描述。
图7和图8示出了根据本发明实施例的工艺装备中气流的流动示意图。如图7和图8所示,从气流加速器260喷射的气流冲击在电机电枢100的下表面上之后,气流动能转换成滞止压力能,对液体填充料的出流和滴落形成足够的滞止压力,对电机电枢上的缝隙口形成压力封堵,从而遏制液体填充料向外流出和滴落。此外,根据本发明的实施例,还可在电机电枢100的主体内腔中设置主体内部扼流单元300,主体内部扼流单元300形成向上吹送的气流,气流作用在导磁部件10的内表面上时,流体动能转换成压力能,遏制导磁部件上的表面挂漆滴落。当在电机电枢100的下部以及电机电枢的主体内腔中形成稳定的高压氛围后,能够对电机电枢100上的各个缝隙口形成稳定的压力封堵,在电机电枢100的下部、端部绕组22和23的下部以及电机电枢的主体内腔中形成压力气垫,最终形成向上的托举力,克服液体填充料受到的重力和离心力的作用,阻止液体填充料下垂和滴落。
此外,在电机电枢100的导磁部件10中设置有径向通风孔12的情况下,喷射向电机电枢100的下表面的气流的一部分穿过径向通风孔12进入电机电枢的主体内腔中,穿过电机电枢的内腔后再次穿过上部的径向通风孔12,然后流向电机电枢100外部。由于导磁部件10的径向通风孔12的总体流道较小,因此,在电机电枢100的下部与气流加速器260之间形成蓄压区,通过后续来流使得该区域始终保持为高压状态,从而对电机电枢100中灌注的液体填充料形成冲击力或压力,从下部沿径向向内的方向持续封堵液体填充料,防止液体填充料从绕组槽11内流出,使得液体填充料充满电机电枢100的内部缝隙,避免由于液体填充料过度流失而出现空穴等缺陷,提高液体填充料在导磁部件槽内的填充率和饱满度。另一方面,由于气流携带了热量,在冲击电机电枢100和穿梭通过电机电枢100的同时,对电机电枢100和液体填充料进行加热,促使液体填充料变稠而失去流动性,及时封堵电机电枢上的各个缝隙口。通过控制气流的温度,使得气流处于液体填充料的最佳固化温度范围内,促进液体填充料尽快固化,与电机电枢部件接合为一体。
在通过主体内部扼流单元300引导气流冲击(喷吹)电机电枢的内腔并使气流穿过电机电枢的径向通风孔12的情况下,不仅能够通过气流从电机电枢100的外部对电机电枢100进行加热,还能够在电机电枢100的内部对导磁部件同时进行加热,从而使电机电枢100快速升温,加快液体填充料的粘稠化速度,有效阻止液体填充料外流。
图9A、10A和11A分别示出了根据本发明的多个实施例的沿径向截取的气流加速器260的截面示意图。图9B、10B和11B分别示出了图9A、10A和11A中的一个射流通道(分别对应于A、B、C部分)的立体示意图。
如图9A、10A和11A所示,气流加速器260可包括多根加速柱261,加速柱261为沿电机电枢100的轴向长度方向延伸的柱体。多根加速柱261的长度沿着电机电枢100的轴向布置,并围绕电机电枢100的下部外周呈大致半圆形排列,相邻的两根加速柱261之间间隔预定距离,总体上形成半圆形栅栏状。在相邻的两根柱体261之间形成沿径向方向的加速射流通道262。加速射流通道262为变截面通道,在加速射流通道262的入口263与出口264之间形成有喉部265,喉部265的截面积小于入口263的截面积和/或出口264的截面积,从而形成喷管。因此,在气流从入口263流入之后流经喉部265时会转变成高速射流,然后从出口264流出,沿径向冲击电机电枢100的外表面。
从每个加速射流通道262中流出的高速射流沿电机电枢的轴向方向总体上呈竖条状。这些加速射流通道262可形成在与绕组主体21上的槽楔30一一对应的位置,从而从加速射流通道262中形成的高速射流可正好冲击到每个槽楔30上及其周边区域,封堵住槽楔30与槽口之间的缝隙,从而获得更好的压力封堵效果。
加速柱261的横截面可大体上呈多边形。如图9A所示,加速柱261的横截面可大体上呈鼓形,又或者,如图10A和11A所示,加速柱261的横截面大体呈瓜子形。然而,加速柱261的截面形状不限于此,只要在相邻的两根加速柱261之间形成变截面通道即可。另外,气流加速器260的布置方式也不限于图9A、10A和11A所示的示例,如图12所示,加速柱261也可以形成为半环形,沿着电机电枢100的外圆周方向延伸,并且多根加速柱261沿着电机电枢100的轴向方向间隔布置。相邻的两个加速柱261之间形成大致半圆形的环状射流通道,通过环状射流通道加速的气流冲击电机电枢100的下表面(包括绕组端部),阻止液体填充料出流和滴落。
根据本发明的实施例的固化装置,通过压力场作用在电机电枢的表面上,对液体填充料形成压力封堵,同时通过高温气流携带的热量对电机电枢进行快速加热升温,使得液体填充料快速固化。因此,在压力场和温度场协同作用的情况下,能够有效提高填充料的浸渍饱满率。
再次参考图6,在电机电枢100的上部还设置有气流回收腔270,气流回收腔270可以与气流供应单元连通,使回收气体进行下一次循环。此外,还可以设置吸附塔275,对回收的气体进行过滤处理后在送入压气机。具体地,气流回收腔270将穿过电机电枢100的气流汇集后通过管道输送到吸附塔275中,以除去气流中的有毒有害气体,分离出可燃气体等。可燃气体可以回收再利用。通过吸附塔275净化后的气流可以通过水气分离器276分离出水分后再输送到压气机210中,以避免水气对压气机210造成腐蚀或损坏。分离出的水蒸气可以通过间壁式换热器对将补入压气机210中的新气体进行预热。
在气流加速器260与气流回收腔270之间可以设置隔板274,以在圆周方向上将加热气流和回收气流隔开。配气室250的半圆形筒体的圆周方向的端部可以设置在气流回收腔270的外筒体的圆周方向的端部外侧,并通过中间隔板分隔开,使得气流加速器260与配气室250之间连通,同时与气流回收腔270隔开。但是,为了使电机电枢100的旋转,隔板274的内边缘与电机电枢100之间设置有间隙273,以避免隔板274刮擦电机电枢的外表面。因此,在电机电枢100的下表面形成的蓄压腔268中的高压气体会从间隙273溢流到气流回收腔270中。在这种情况下,通过压气机210工作对蓄压腔268中持续补充气体,保持蓄压腔268的高压状态。
此外,在导磁部件中设置有径向通风孔的情况下,蓄压腔268内的气体也会流失,通过径向通风孔进入气流回收腔270中。气流回收腔270中回收的气体通过回收管道进入吸附塔275之后进行下一轮循环。
在电机电枢100的上部,在气流回收腔270和电机电枢100之间还可设置气流溢流缓冲腔278。气流溢流缓冲腔278可设置在气流回收腔270的径向内侧,将从电机电枢100的径向通风孔12中流出的气流进行蓄压,减小气流回收腔270与下部蓄压腔268之间的压力差,从而减少从下部蓄压腔268流失的气体,以更好地保持下部蓄压腔268中的压力。气流溢流缓冲腔278可以为半圆环状,并设置有均匀布置的溢流口,使得从电机电枢的径向通风孔12中向外流出的气流均匀缓慢地扩散到气流回收腔270中,然后通过回收管路进入吸附塔275中。
在根据本发明实施例的工艺装备中,除了通过主加热器220对气体进行加热之外,还可以设置有多种辅助加热手段。例如,如图6所示,在电机电枢100的上部可以布置第一辅助加热器,以在上部对电机电枢100进行加热。例如,可以在电机电枢的上部设置电磁感应加热器,透射辐射发射装置等辅助加热设备。在这种情况下,上部的辅助加热器可以设置在气流溢流缓冲腔的内侧。
在设置电磁感应加热器的情况下,由于集肤效应,电磁感应加热器的电磁能在导磁部件10的表面和槽楔的表面上转换成热能,使导磁部件和槽楔的外表面率先温升,降低液体填充料的表面能,促使液体浸润导磁部件10和槽楔的表面,并且升温固化而与导磁部件10表面形成粘接。透射辐射发射装置可以是红外辐射加热器。在设置红外辐射加热器的情况下,可以控制红外电磁波的波长,使得红外辐射电磁波更容易穿透液体填充料而到达导磁部件10的表面,将电磁能转换为热能,对导磁部件10的表面进行加热。还可以在电磁感应加热器和红外辐射加热器的外部设置磁屏蔽罩,防止电磁波泄露。
通过主体下部扼流单元形成的高压热气流对电机电枢下部进行加热,通过主体内部扼流单元对导磁部件的内部进行加热,同时通过设置电磁辐射加热器和/或红外辐射加热器,对电机电枢的上部加热,多种加热源,多种加热方式协同作用的电机电枢的筒体上,使得筒体在内部和外部均能同时快速热起来,在遏制液体填充料出流的同时促进液体填充料的快速固化。
此外,在气流加速器260中,也可以设置下部辅助加热器。根据一个示例,加速柱261中可以为中空结构,在该中空结构中,可以布置第二辅助加热器,第二辅助加热器可以是电加热器。辅助加热器可以对加速柱261进行加热,从而通过加速柱261加热通过气流加速器260的气流。根据另一个示例,第二辅助加热器也可以设置在加速柱261的外表面上,例如在加速柱261的侧表面上敷设电加热膜。根据又一个示例,可以在加速柱261中设置气流通道,将可燃气体通入所述气流通道中,使可燃气体在气流通道中燃烧来加热加速柱261。所通入的可燃气体可以是从吸附塔275回收的可燃气体,从而实现能源的综合利用,节能减排。
下面,再次参考图7和图8,对主体内部扼流单元300进行详细描述。
如图7所示,主体内部扼流单元300包括轴流风扇,通过轴流风扇形成向上吹送的气流,对电机电枢的内腔壁上部的挂漆进行压力封堵,避免跌落。在电机电枢100包括径向通风孔的情况下,主体内部扼流单元300将从下部通风孔12进入的气流向上吹送,使得气流穿越上部径向通风孔12后进入气流回收腔270中。通过热气流连续两次穿越筒体内部,能够使筒体本身快速温升。
根据本发明的实施例,主体内部扼流单元300包括至少一个轴流风扇单元。所述轴流风扇单元可以包括一个轴流风扇或多级轴流风扇。在附图7和8所示的示例中,以轴流风扇单元为多级轴流风扇作为示例,所述多级轴流风扇包括同轴设置的第一轴流风扇310和第二轴流风扇320。第二轴流风扇320设置第一轴流风扇310的下部,驱动电机330设置在两者之间,同时驱动第一轴流风扇310和第二轴流风扇320。第一轴流风扇310的叶轮的直径小于第二轴流风扇320的叶轮直径。驱动电机330可以是耐高温的炉用电机。
多个多级轴流风扇沿着电机电枢100的轴向排列,可以仅布置在与电机电枢100的线圈绕组的直线段部分对应的区域(如图7所示),也可以布置在从轴向一端的端部绕组22到轴向另一端的另一端部绕组23(如图8所示)。在图8所示的示例中,通过气流加速器260加速的气流不仅冲击(或喷吹)与槽楔30对应的区域,还冲击两端的端部绕组22和23,以同时对端部绕组中的液体填充液进行气流封堵和压力托举,并且同时对端部绕组的根部进行加热,使得绕组槽的轴向端部处的液体填充料被加热而率先升温固化,失去流动性,从而封堵住液体填充料的流出缝隙口,避免内部还未固化液体填充料流出。因此,能够同时防止液体填充料的径向流失和轴向流失。
在多级轴流风扇设置在电机电枢100的内腔中的情况下,当多级轴流风扇工作时,在轴流风扇的叶轮旋转的中心轴对应的区域更容易形成负压,因此,在电机电枢100的6点钟位置处形成的负压远远高于在3点钟和9点钟位置处产生的负压,从而在6点钟位置的气流更容易被轴流风扇310抽吸。因此,为了防止气流流动不均衡,在第一轴流风扇310的下部设置了分流器340。图13和14是沿着电机电枢100的轴向方向看到的多级轴流风扇的截面图。如图13和14所示,分流器340的横截面为圆弧形,围绕电机电枢100的内周表面设置,沿径向方向将气流引导向第二轴流风扇320的吸入口,从而减小吸入口附近圆周方向上的气流压差。
在图13所示的示例中,第一轴流风扇310和第二轴流风扇320的叶轮为平面型叶轮,分流器340包括分流器圆弧板341和分流器叶栅342。分流器340设置在电机电枢100的内侧圆周面上方。分流器圆弧板341形成为圆弧形,设置有气流入口,将气流沿径向方向引导到分流器叶栅342。分流器叶栅342包括多个栅板,多个栅板的长度方向沿着电机电枢100的轴向布置,多个栅板的宽度方向沿着电机电枢100的径向布置,从而在多个栅板之间形成径向通道。根据调节压力的需要,分流器圆弧板341可以设置为两个,分别设置在分流器叶栅342的前端和后端。通过分流器340,可以将各个方向的气流的压力均一化。
如图14所示,第一轴流风扇310的叶轮以及第二轴流风扇的叶轮325可以为球面型叶轮,外凸的圆弧面朝向电机电枢100的内周表面。在这种情况下,分流器340可以仅包括分离器叶栅342。在分流器叶栅342之间形成径向通道,将气流调整为向心方向的气流。
如图15和图16所示,多个多级轴流风扇可以通过支撑杆370共同支撑。具体地,支撑杆370上可以设置有托架,多级轴流风扇300可支撑在各个托架上。可以通过机械臂将多个多级轴流风扇300一起放入电机电枢100的内腔中或从内腔中取出。此外,在设置了主体端部扼流单元500的情况下,还可以在支撑杆370的两端设置端部圆板371和372,用于在轴向两端密封电机电枢100的轴内空间,避免电机电枢内腔中的扼流气流与电机电枢端部的扼流气流相互干扰。图15和图16分别示出了设置在支撑杆370上的多级轴流风扇的主视图和俯视图。
遏制液体填充料出流和滴落的必要性主要是在烘焙的起始阶段,当液体填充液逐渐固化之后,可以通过机械臂将主体内部扼流单元300从电机电枢的轴内取出,从而减小加热气流的阻力。
如图17所示,根据本发明的实施例的工艺装备还可以包括主体端部扼流单元500。主体端部扼流单元500可以为两个,分别设置在电机电枢100的两端,用于向端部绕组22和23吹送加热加压气流,遏制端部绕组中的液体填充料流出,封堵绕组槽的轴向端部出口,并促进绕组端部的液体填充料固化,及时封堵绕组槽的轴向端部出口。图17示出了根据本发明实施例的工艺装备的分解视图,图18示出了根据本发明实施例的工艺装备的工作状态示意图。
如图17所示,主体端部扼流单元500总体为圆筒状结构,包括外侧筒体510和内侧筒体520,在外侧筒体510和内侧筒体520之间形成环状的气流输送通道512,在内侧筒体520内部形成气流回流通道513。气流从气流输送通道512沿轴向流向绕组端部,冲击绕组端部后,方向改变为沿径向向心流动,然后进入内侧筒体520中,从内侧筒体520内的气流回流通道513沿轴向向外流出后进入吸附塔275。
外侧筒体510的长度大于内侧筒体520的长度,从而外侧筒体510的端部环绕在端部绕组的外圆周表面上。在外侧筒体510的端部上还可形成环状气流分流器530,沿着气流输送通道512输送的气流的一部分沿着外侧筒体510的内壁流动到环状气流分流器530之后,气流方向由轴向改变为径向方向。改变为径向方向的气流能够对其余沿轴向流动的气流形成径向封堵,避免轴向流动的气流通过端部扼流单元500与绕组端部之间的缝隙流出。优选地,环状气流分流器530覆盖住槽楔的轴向端部,从而气流输送通道512中的沿着轴向冲击的气流能够封堵绕组槽的轴向端部缝隙口,同时改变为径向流动的那部分气流在绕组槽的端部形成径向压力封堵。
如图17和18所示,环状气流分流器530包括形成在外侧筒体510的端部的径向挡边521和设置在径向挡边521内端的环状导流板522。径向挡边521从外侧筒体510的端部沿径向向内延伸预定长度,环状导流板522与外侧筒体510间隔预定距离,使得从外侧筒体510的气流输送通道512中的沿着轴向冲击的气流的一小部分进入环状缝隙中。由于环状导流板522上开设有气流出口,使得进入环状缝隙中的那部分气流沿着径向向内流动。
沿着轴向方向和径向方向冲击绕组端部的气流在绕组端部汇聚,形成高压汇聚区域,阻止绕组槽内的液体填充料从绕组槽的端部外流。此外,气流在对液体填充料进行高压封堵的同时,还对绕组根部进行加热,促进绕组槽端部的液体填充料率先固化,及时封堵槽楔端部的出口。可以通过气流供应单元为主体端部扼流单元500供应加热加压的气流。图19-23是根据本发明第二实施例的工艺装备的示意图。根据本发明第二实施例的工艺装备与第一实施例的不同之处主要在于主体内部扼流单元的结构不同。在第一实施例中,主体内部扼流单元300包括多个多级轴流风扇,而在第二实施例中,主体内部扼流单元300包括多个离心风机组600。多个离心风机组600的轴向与电机电枢100的轴向平行。
如图19和20所示,离心风机组600包括两个背对背设置的离心风机610和620。离心风机组600下部的气流沿着径向方向进入离心风机610和620中,然后沿着径向方向向上流动,通过径向通风孔穿越导磁部件和绕组。通过借助径向通风孔和风机驱动,使得加热气流从电机电枢的下部穿越到电机电枢的主体内腔中,然后再次穿越电机电枢的上部,在实现对液体填充料进行密封的同时强化换热,加速液体填充料的固化,将对电机电枢的传热化整为零。
根据电机电枢100的轴向长度,可以设置一组离心风力机或多组离心风机。由于相邻两台离心风机之间的位置处容易形成负压,使得气流更容易从该处位置向上进入径向通风孔。因此,为了使气流均匀穿过径向通风孔,可以在相邻离心风机之间设置分隔板630,将两侧的气流分隔开。同样地,可以通过支撑杆370将离心风机组600放入电机电枢100内部或从电机电枢100内部取出。
离心风机组600还可包括具有导流结构的蜗壳640。图21示出了离心风机组600的轴向截面图。如图19、20和21所示,在蜗壳640的上部可下部均设置有导流结构,蜗壳640在离心风机的下部将气流引导到离心风机的吸入口,并在离心风机的上部,通过阻挡凸起641阻挡气流,使得从离心风机排出的气流向着电机电枢的内腔上部排放,避免气流再次被引入离心风机的吸入口。为了使得气流在圆周方向上均匀排放,还可以在气流排放口设置导流弧板,在导流弧板上开设格栅状排气口。为了使气流更容易进入离心风机的吸入口,将离心风机更靠近电机电枢内腔的下部设置。
图22和23示出了根据本发明第二实施例的工艺装备的分解示意图和工作状态示意图。由于除了主体内部扼流单元的构造不同之外,其他组成部分与前面描述的第一实施例的构造相同,因此,这里不再重复描述。
在电机电枢的浸渍后的固化过程中,加热温度可能高达180度。因此,主体内部扼流单元的驱动风扇的电机可以是耐高温的炉用电机。此外,如图23所示,也可以用绝热材料570将驱动电机包裹起来,并设置冷却系统571对驱动电机进行冷却。
对于根据本发明的第二实施例,支撑离心风机组的支撑杆370可以是离心风机610和620的旋转轴的延伸段,支撑杆370进一步通过支架380和390支撑在内侧筒体520中,驱动电机566设置支撑杆370的端部上,在由支架380和390稳定支撑。当液体填充料粘稠化为失去流动性之后,可以通过机械臂将主体内部扼流单元整体移出。可以在内侧筒体520中设置轨道,以便于主体内部扼流单元的整体放入和移出。
根据本发明实施例的工艺装备可在电机电枢一次浸漆和二次浸漆之后执行烘干和固化。另外,除了电机电枢之外,本发明的构思还可适用于其他需要进行绝缘处理的任何装置。
根据本发明的实施例,如图12所示,可以在电机电枢的下方布置光学成像系统80,所述光学成像系统80包括设置在所述电机电枢的下部或内部的摄像头。例如,可以在电机电枢的与槽楔对应的区域安装摄像头,监测液体填充料从槽楔处的缝隙口出流和滴落的状态。摄像头可以布置在电机电枢的从3点钟位置至9点钟位置的区域中。通过光学成像系统80实时监测电机电枢上的液体填充料下垂和滴落状态,控制器可以根据监测数据控制供应的气体的压力,和/或调整供应的气体的温度。例如,当发现液体向下悬垂时,可以增大供应的气流的压力,使液滴处于吸附到电机电枢表面上的状态。
根据本发明的实施例,在电机电枢的下部,借助变截面通道获得高速气流对绕组上的径向缝隙口实施气流或压力密封,克服绝缘漆受重力和传统旋转烘焙方法的离心力作用,防止绝缘漆下滴甚至从缝隙口中渗出,使得电机电枢传统的铁磁边界(例如,叠片铁芯)结构具有阻止一次浸漆之后的绝缘漆径向流失、轴向流失的双重功能。此外,在电机电枢的端部,通过环形高压气流柱向绕组端部的多种组织部件与空气交接区域施加气流冲击,在电机电枢的轴向缝隙口处构筑密封防护体系。根据本发明实施例的工艺装备,在真空压力浸渍工艺之后的滴漆或烘干过程,率先封锁住液体填充料自然流失的缝隙口,避免了传统旋转烘焙固化过程中液体填充料(例如绝缘漆,粘接剂等)沿铁磁边界的径向流失和轴向流失,得以提高浸漆后填充介质的填充浸渍的饱满率,增加了边界阻止潮气和其他介质侵入的能力,使空气中的氧、潮气和水等不易侵入槽绝缘内部,可延缓绝缘体系老化过程,延长电机的使用寿命。
本发明实施例所提供的电机电枢的绝缘处理工艺(如VPI工艺)在绕组端部以及槽楔与导磁部件之间的缝隙口阻止液体填充料流失的操作期间,将电机电枢轴向水平地放置在固化筒体内,正压高温气流汇聚在聚压腔中形成密封气流(流体)封堵绕组的下部,并通过向心射流与重力场力学平衡气流密封来阻止槽楔与导磁部件径向缝隙口处液体流失。同时,还可以在电机电枢的轴向端部形成环状压力封堵气流,以及在电机电枢内部形成向上冲击的高温穿梭气流,对绕组端部和导磁部件进行加热,促使液体填充料尽早固化。
本发明的实施方案通过对电机电枢供应高温气流,同时设置多种辅助加热器,例如,在气流加速器的外表面或内腔中设置电加热器,在气流加速器的内腔中燃烧可燃气体,或者在电机电枢的上方设置电磁感应加热器、红外辐射加热器等,对电机转子或定子表面(凸面或凹面)柱状的多种组织部件(导磁部件和绕组)构成选择性辐射热源兼具电磁涡流发生器联合协同高速气体在液体与固体多种组织接触面执行强制放热(对流放热、辐射放热)、激发热能(电磁波),多个能力场协同作用,使从而能够改善液体填充料对接触表面的浸润,增加固液界面之间的粘接力,阻止更多液体流失,提高填充饱满率,提高电机电枢的绝缘性能和结合强度。
虽然在上面描述的实施例中,以对电机电枢进行旋转烘干为例进行详细描述,但是,这并不意味根据本发明示例性实施例的工艺装备限于对电机电枢进行浸渍和烘干处理,而是可以应用于浸渍工艺后需要烘干固化的各种类似工艺中。例如,可以用于对变压器结构进行绝缘处理的处理工艺中,从而遏制多孔结构部件中的液体填充料出流,提高填充料的填充率。
虽然已经对本发明的实施例进行了详细描述,但是本发明不限于此。本领域的技术人员应该理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下,可对这些实施例进行修改或变型。
Claims (24)
1.一种用于电机电枢的液体填充料浸渍工艺后密封固化的工艺装备,所述电机电枢(100)包括导磁部件(10)和固定在所述导磁部件(10)上的线圈绕组(20),所述电机电枢(100)浸渍有液体填充料,并且轴向水平地放置在所述工艺装备中,其特征在于,所述工艺装备包括:
气流供应单元,供应加热加压的气流;
主体下部扼流单元,设置在所述电机电枢(100)的下部,在所述电机电枢(100)的下部形成蓄压腔(268),使从所述气流供应单元输送的气流在所述蓄压腔(268)内蓄压,在所述电机电枢(100)表面形成气压密封环境,阻止所述液体填充料从所述电机电枢(100)流出和下落。
2.如权利要求1所述的工艺装备,其特征在于,所述工艺装备还包括主体内部扼流单元(300),所述主体内部扼流单元(300)设置在所述电机电枢(100)的主体内腔中,产生向上吹送的压力气流,扼制所述主体内腔上部的液体填充料下垂和滴落。
3.如权利要求2所述的工艺装备,其特征在于,所述主体内部扼流单元(300)包括至少一个轴流风扇驱动单元,所述轴流风扇驱动单元为多级轴流风扇,包括同轴布置的至少两个轴流风扇,所述至少两个轴流风扇在竖直方向上间隔布置。
4.如权利要求3所述的工艺装备,其特征在于,所述电机电枢(100)设置有径向通风孔(12),所述蓄压腔(268)内的气流穿过所述电机电枢(100)下部的径向通风孔(12)进入所述主体内腔中,
所述轴流风扇的叶轮为平面型叶轮、外凸的球面型叶轮或外凸的曲面型叶轮,所述多级轴流风扇的下部设置有弧形分流器(340),所述弧形分流器(340)包括沿着径向方向布置的分离器叶栅(342),将进入所述主体内腔的气流引导到所述多级轴流风扇的吸入口。
5.如权利要求2所述的工艺装备,其特征在于,所述主体内部扼流单元(300)包括至少一个离心风机组(600),所述离心风机组包括出风口相面对设置的第一离心风机(610)和第二离心风机(620),气流沿电机电枢的轴向方向从所述第一离心风机(610)和第二离心风机(620)的入风口进入,沿径向方向从所述第一离心风机(610)和第二离心风机(620)的出风口流出,向上喷吹所述主体内腔。
6.如权利要求5所述的工艺装备,其特征在于,所述电机电枢(100)设置有径向通风孔(12),所述蓄压腔(268)内的气流穿过所述电机电枢(100)的下部的径向通风孔(12)进入所述主体内腔中,所述离心风机组(600)将通过所述电机电枢(100)的下部的径向通风孔(12)引入的气流向上输送,以使所述气流穿过所述电机电枢的上部的径向通风孔(12),
所述离心风机组(600)包括具有导流结构的蜗壳(640),所述蜗壳(640)包括位于离心风机组(600)下部的弧形导流板和位于出风口处的汇流腔,所述汇流腔的出口处设置有导风口,用于将所述出风口处的气流均匀地引导到所述主体内腔的上部,所述蜗壳(640)的侧部还设置有阻挡凸起(641),防止所述离心风机组(600)的出风口处的气流返回到所述离心风机组(600)的吸入口。
7.如权利要求6所述的工艺装备,其特征在于,所述离心风机组(600)靠近所述主体内腔的下部设置,
所述第一离心风机(610)和第二离心风机(620)之间设置有分隔板(630),用于在所述电机电枢(100)的轴向方向上,将气流分隔开,使气流均匀地穿过所述电机电枢(100)的上部的径向通风孔(12)。
8.如权利要求2-7中任一项所述的工艺装备,其特征在于,所述主体内部扼流单元(300)由支撑架(370)支撑,通过移动所述支撑架(370)将所述内部扼流单元(300)整体放置所述主体内腔中,或从所述主体内腔中取出。
9.如权利要求1所述的工艺装备,其特征在于,所述主体下部扼流单元包括配气室(250)和气流加速器(260),
所述配气室(250)呈大致半圆形,围绕所述电机电枢(100)的下部设置,将从所述气流供应单元接收的气流汇流后输送给所述气流加速器(260),
所述气流加速器(260)设置在所述配气室(250)的径向内侧,包括沿着径向方向设置的具有喉部(265)的变截面通道(262),从所述配气室(250)引入的气流通过所述变截面通道(262)后加速并冲击到所述电机电枢(100)的下部的外表面。
10.如权利要求9所述的工艺装备,其特征在于,所述导磁部件(10)上设置有绕组槽(11),所述线圈绕组(20)设置在所述绕组槽(11)内,并通过槽楔(30)固定,所述气流加速器(260)包括多个加速柱(261),所述加速柱(261)为柱体,其长度方向沿着所述电机电枢(100)的轴向布置,所述多个加速柱(261)在所述电机电枢(100)的下部,沿着所述电机电枢(100)的圆周方向间隔布置,从而在相邻的两根加速柱(261)之间形成所述变截面通道(262),多个变截面通道(262)分别与所述电机电枢的槽楔(30)一一对应地设置。
11.如权利要求9所述的工艺装备,其特征在于,所述气流加速器(260)包括多个加速柱(261),所述加速柱(261)为弧形柱体,所述多个加速柱(261)在所述电机电枢(100)的圆周方向围绕所述电机电枢的下部外围延伸,并在所述电机电枢(100)的轴向方向上间隔布置,从而在相邻的两个加速柱(261)之间形成所述变截面通道(262)。
12.如权利要求10或11所述的工艺装备,其特征在于,所述气流供应单元包括压气机(210)、主加热器(220)、气流母管(230)和多个分流支管(240),所述压气机(210)将气流加压后输送给所述主加热器(220),所述主加热器(220)将所述气流加热后通过所述气流母管(230)以及所述多个分流支管(240)输送给所述配气室(250)。
13.如权利要求12所述的工艺装备,其特征在于,所述工艺装备还包括第一辅助加热器,所述第一辅助加热器设置在所述气流加速器(260)中。
14.如权利要求13所述的工艺装备,其特征在于,所述第一辅助加热器为电热膜,敷设在所述加速柱(261)的表面上,用于加热通过所述变截面通道(262)的气流。
15.如权利要求13所述的工艺装备,其特征在于,所述加速柱(261)具有中空内腔,所述第一辅助加热器为电加热器,设置在所述加速柱(261)的中空内腔中,用于加热所述加速柱(261),以对通过所述变截面通道的气流进行加热。
16.如权利要求13所述的工艺装备,其特征在于,所述加速柱(261)具有内部气流通道,所述第一辅助加热器为通入所述内部气流通道中的可燃气体,所述可燃气体在所述内部气流通道内燃烧,从而加热所述加速柱(261),以对通过所述变截面通道(262)的气流进行加热。
17.如权利要求1-7中任一项所述的工艺装备,其特征在于,所述导磁部件(10)上设置有绕组槽(11),所述线圈绕组(20)设置在所述绕组槽(11)内,并通过槽楔(30)固定,在所述电机电枢(100)的上部设置有协同加热装置,所述协同加热装置包括电磁感应加热器和红外辐射加热器中的至少一种,所述协同加热装置将热量施加给所述电机电枢(100)的表面,使所述电机电枢(100)的表面率先升温,
所述红外辐射加热器发射能够穿透所述液体填充料的电磁波或电磁波段;
所述电磁感应加热器的背部设置有电磁屏蔽罩。
18.如权利要求2所述的工艺装备,其特征在于,所述工艺装备还包括主体端部扼流单元(500),所述主体端部扼流单元(500)设置在所述电机电枢的轴向端部,向所述电机电枢(100)的端部施加高压加热气流,对所述端部绕组进行加热、加压,遏制液体填充料从所述端部出流和滴落,并促使所述液体填充料固化。
19.如权利要求18所述的工艺装备,其特征在于,所述主体端部扼流单元(500)包括外筒体(510)和设置所述外筒体(510)内侧的内筒体(520),在所述外筒体(510)和所述内筒体(520)之间形成环状气流输送通道(512),在所述内筒体(520)中形成气流回流通道(513),通过所述环状气流输送通道(512)引入高温高压气流,喷吹所述电机电枢(100)的端部,然后气流进入所述内筒体(520)中,通过所述气流回流通道(513)排出。
20.如权利要求19所述的工艺装备,其特征在于,所述主体端部扼流单元(500)还包括环状气流分流器(530),所述环状气流分流器(530)形成在所述外筒体(510)的端部内侧,并套设在所述电机电枢(100)的端部绕组(22、23)的外侧,使得通过所述环状气流输送通道(512)引入的轴向气流的一部分进入所述气流分流器(530)之后,气流方向由轴向改变为径向向内,在所述环状气流分流器(530)与所述电机电枢(100)的端部之间形成气体密封环。
21.如权利要求20所述的工艺装备,其特征在于,所述环状气流分流器(530)包括径向挡边(521)和环状导流板(522),所述径向挡边(521)从所述外筒体(510)向内径向延伸预定长度,所述环状导流板(522)为圆环状,设置在所述外筒体(510)的内侧,与所述径向挡边(521)的内端连接,所述环状导流板(522)上开设有气流出口,使进入所述环状气流分流器(530)中的气体从所述气流出口沿径向向内流动。
22.如权利要求18所述的工艺装备,其特征在于,在所述电机电枢的两端设置有圆形挡板(371、372),用于将所述电机内腔中的气流与所述电机端部的气流分隔开。
23.如权利要求1所述的工艺装备,其特征在于,所述工艺装备还包括控制器(200)和光学成像系统(80),所述光学成像系统(80)包括设置在所述电机电枢(100)的下部或内部的摄像头,用于监测所述液体填充料的下垂和滴落状态,所述控制器(200)根据所述光学成像系统(80)的检测结果,控制所述气流的压力和温度。
24.如权利要求9所述的工艺装备,其特征在于,所述工艺装备还包括设置在电机电枢(100)的上部的气流回收腔(270),将穿过电机电枢(100)的气流汇集后通过管道输送到吸附塔(275)中,
在所述气流回收腔(270)与所述蓄压腔(268)之间设置有圆环状的隔板(274),用于将所述气流回收腔(270)与所述蓄压腔(268)中的气流分隔开,所述隔板(274)的径向内侧与所述电机电枢的外周之间留有间隙(273),使得所述蓄压腔(268)中的一部分气体溢流到所述气流回收腔(270)中,
在所述气流回收腔(270)和所述电机电枢(100)之间还设置有气流溢流缓冲腔(278),将从所述间隙(273)以及所述径向通风孔(12)中释放的气流汇流后排放到所述吸附塔(275)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711481416.XA CN109995203B (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 用于电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711481416.XA CN109995203B (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 用于电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109995203A CN109995203A (zh) | 2019-07-09 |
CN109995203B true CN109995203B (zh) | 2020-04-10 |
Family
ID=67109171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711481416.XA Active CN109995203B (zh) | 2017-12-29 | 2017-12-29 | 用于电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109995203B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111729800A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-10-02 | 杭州纳网信息科技有限公司 | 一种自动智能化的木板双向喷漆设备 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5553159A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-18 | Toshiba Corp | Method of insulating stator of rotary electric machine |
JP2004194398A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Toyota Motor Corp | 固定子コイルのワニス処理装置及びワニス処理方法 |
JP2005318692A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Toyota Motor Corp | ワニス処理装置およびワニス処理方法 |
JP2009201273A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | ワニス処理方法、及びワニス処理装置 |
CN102422511A (zh) * | 2009-05-14 | 2012-04-18 | 昕芙旎雅有限公司 | 线性运动驱动器及线性运动驱动器单元的制造方法 |
-
2017
- 2017-12-29 CN CN201711481416.XA patent/CN109995203B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5553159A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-18 | Toshiba Corp | Method of insulating stator of rotary electric machine |
JP2004194398A (ja) * | 2002-12-10 | 2004-07-08 | Toyota Motor Corp | 固定子コイルのワニス処理装置及びワニス処理方法 |
JP2005318692A (ja) * | 2004-04-27 | 2005-11-10 | Toyota Motor Corp | ワニス処理装置およびワニス処理方法 |
JP2009201273A (ja) * | 2008-02-22 | 2009-09-03 | Toyota Motor Corp | ワニス処理方法、及びワニス処理装置 |
CN102422511A (zh) * | 2009-05-14 | 2012-04-18 | 昕芙旎雅有限公司 | 线性运动驱动器及线性运动驱动器单元的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109995203A (zh) | 2019-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110635622B (zh) | 风力发电机组、电磁装置及铁心的换热装置 | |
US20120242176A1 (en) | Motor stator having channels used for cooling and method of providing the channels | |
EP3485163B1 (en) | Cooling a wind turbine generator | |
CN109995202B (zh) | 用于电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备 | |
US20180038351A1 (en) | Wind turbine with improved cooling | |
EP3279469B1 (en) | Wind turbine with improved cooling of the generator and method for cooling the generator of a wind turbine | |
CN110635588B (zh) | 电磁装置中铁心的介质输运和换热装置及涡流分离器 | |
JP3634337B2 (ja) | 発電電動機械のロータの通風装置 | |
CN109995203B (zh) | 用于电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备 | |
CN210404992U (zh) | 一种风力发电机通风散热系统 | |
JP2016537944A (ja) | 回転電機のロータとステータとの間に配置されている中間室の内部においてアキシアル方向に流れている冷却流体の少なくとも一部分を偏向するための装置 | |
WO2020052467A1 (zh) | 定子组件、具有该定子组件的电机及风力发电机组 | |
CN108092474B (zh) | 电枢液体绝缘旋转烘焙固化用的蓄压装置 | |
CN206004475U (zh) | 一种方便散热的电机 | |
CN215267827U (zh) | 一种高效的电机定子端部布油结构 | |
US20210207492A1 (en) | Industrial gas turbine engine with first and second stage rotor cooling | |
CN106230189A (zh) | 一种方便散热的电机 | |
TWI576512B (zh) | Wind power plant | |
CN109995205B (zh) | 电机电枢的液体填充料浸渍后密封固化的工艺装备和方法 | |
US7741740B2 (en) | Gas-cooled electrical device | |
CN110635625B (zh) | 风力发电机组、电磁装置及其铁心的换热装置 | |
US7994667B2 (en) | Fan cooling of an electric engine | |
US20230150683A1 (en) | Electric machine | |
CN113695193A (zh) | 发电机的漆层形成方法、吹扫装置以及烘培设备 | |
CN110829727A (zh) | 自冷式深井泵电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |