CN1958706A - 交流永磁潜水电机塑封材料及其塑封工艺与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种交流永磁潜水电机塑封材料及其塑封工艺与应用，其塑封材料由环氧树脂、稀释剂、固化增韧剂、硅微粉等四种原料组成；其塑封工艺包括以下步骤：(1)配制塑封材料；(2)将电机定子装入定子灌封模并定位，将转子装入转子灌封模中；(3)灌封；(4)固化。本发明除可用于交流永磁潜水电机的塑封外，还可用于永磁风力发电机、电器、电容、变压器、电感器等设备的灌封。本发明的塑封时间相对现有技术大为缩短，可有效提高潜水电机的塑封工效；还具有粘度低、浇注流畅、工艺简单、成品光洁度高、导热、绝缘、耐水性能好等特点，而且在生产和使用过程中不产生任何污染，不会对人体健康造成危害，可大规模用于工业生产中。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机塑封技术，特别涉及一种交流永磁潜水电机塑封材料及其塑封工艺与应用。
背景技术
现有的潜水电机均为交流异步电机，通常采用干式或湿式防水结构。由于防水结构复杂、机械密封损耗大，造成潜水电机体积大、效率低、防水绝缘可靠性差，尤其是油浸式交流异步潜水电机，一旦机械密封受损，其内封的防护油直接益出潜水电机外部，造成水体污染。
现有专利(专利号01108064.7)公开了一种塑封潜水电机的塑封材料及其塑封工艺，可以有效避免上述广泛使用的交流异步潜水电机诸多缺陷。但现有专利仍存在明显的缺点：由具体实施例可知其配制的塑封料需要加热70℃1.5小时，待灌封的定子及工装加热70℃2小时，由于塑封料流动性差需灌料3次抽真空3次，耗时1小时，完成灌料后70℃加热2小时，80℃加热3小时，100℃加热6小时，再从100℃降至75℃并保温3小时，从75℃降至50℃保温3小时，降温至50℃2小时后进行脱模，其塑封时间长达20多小时；为了保证电机定转子之间气隙，定子内壁灌封层厚度一般不超过0.6mm，由于现有的潜水电机塑封工艺配制的塑封料流动性差，在工艺上虽然采取3次灌料3次抽真空，但是实际效果并不理想，定子内壁经常出现灌封不到之处，造成废品率居高不下。
由此看出现有的潜水电机塑封工艺复杂、塑封时间长且成品率低，耗时耗能，因而生产成本高，很难在生产中应用。同时现有的永磁潜水电机塑封材料中含有丙烯酸等有害物质，在生产与使用过程中易对环境造成污染及对人体造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能有效提高潜水电机塑封工效及产品成品率，降低生产成本，同时避免在生产和使用过程中对环境造成污染的交流永磁潜水电机塑封工艺。
本发明的另一目的在于提供一种实现上述工艺的交流永磁潜水电机塑封材料。
本发明的再一目的在于提供一种上述交流永磁潜水电机塑封工艺的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种交流永磁潜水电机塑封材料，由以下组分配制组成——
环氧树脂 70～80
稀释剂 20～25
固化增韧剂 25～30
硅微粉 135～150
上述配比为重量百分比；
具体的配制工艺为：首先往配料容器中加入环氧树脂，再加入稀释剂进行搅拌，搅拌均匀后再加入硅微粉再次搅拌均匀，最后加入固化剂搅拌均匀待用。
上述组分配比效果较好的优选范围是——
环氧树脂 75～78
稀释剂 20～23
固化增韧剂 27～30
硅微粉 135～140
一种利用上述塑封材料实现的交流永磁潜水电机塑封工艺，包括下述步骤：
1、配制塑封材料。
2、清理
用气泵吹扫永磁电机定子内部和两端绕组、转子内部和端部以及灌封模具，用中性去污剂清除定子内径和机壳内径以及转子端部油污。
将清理后的电机定子装入定子灌封模下模中并用定位盖定位，使电机定子内径与灌封模下模芯柱缝隙均匀；转子装入转子灌封模中。
3、灌封工艺
(1)定子灌封
将已装入灌封模下模的电机定子放入70℃～80℃烘箱加热0.5～1小时取出，将已配制好的塑封材料缓慢注入工件，具体用量根据工件尺寸大小实际测定，待灌注完毕再用上定位盖定位，以保证电机定子铁心内壁塑封料厚度均匀。
将已注入塑封材料的定子放入抽真空装置中进行抽真空，真空度为0.5～0.6MPa，抽真空时间为10～15分钟。
(2)转子灌封
将已装入灌封模的电机转子放入70℃～80℃烘箱加热20～30分钟取出，将已配制好的塑封材料缓慢注入工件，具体用量根据工件尺寸大小实际测定。
将已注入塑封材料的转子放入抽真空装置中进行抽真空，真空度为0.5～0.6MPa，抽真空时间为5～10分钟。
4、固化工艺
(1)加热固化
将经过抽真空灌封完成的电机定子、转子放入70℃～75℃烘箱中，恒温加热1～1.5小时，再升温至85℃～90℃加热45～50分钟停止加热，待烘箱温度降至70℃～75℃时取出工件，让其自然冷却后进行脱模，此时烘箱可进行下一批电机定子、转子灌封。
(2)常温固化
将经过抽真空灌封好的定子及转子置于清洁、干燥处，24小时后进行脱模。
本发明除可用于交流永磁潜水电机的塑封外，还可用于永磁风力发电机、电器、电容、变压器、电感器等设备的灌封。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明配制的塑封材料一般情况下不需加热，待灌封的定子及工装加热0.5小时左右，由于塑封材料流动性好仅需灌料1次抽真空1次，完成灌料后70℃加热1小时左右，85℃加热45分钟左右，待烘箱温度降至70℃时取出工件，让其自然冷却后进行脱模，其塑封时间不足3小时，塑封时间相对现有技术大为缩短，可有效提高潜水电机的塑封工效(实际工效可提高6倍以上)。
(2)与现有技术相比，本发明在实际应用中具有环保、粘度低、浇注流畅、工艺简单、固化速度快、成品光洁度高、导热、绝缘、耐水性能好等特点；由于配制的塑封材料流动性好，确保了电机定子内壁灌封质量。尤其用于永磁潜水电机灌封，可以简化现有永磁潜水电机塑封工艺，降低生产成本，提高成品率和绝缘可靠性；由于其材料成分不含有害物质，在生产和使用过程中不产生任何污染，不会对人体健康造成危害，可大规模用于工业生产中。
附图说明
图1交流永磁潜水电机塑封定子结构图。
图2交流永磁潜水电机塑封转子结构图。
图3交流永磁潜水电机定子塑封构造图。
图4交流永磁潜水电机转子塑封构造图。
上述图中各构件标号及名称为：1、定子机壳；1’、定子绕组；1”、铁芯；2、塑封材料；3、定子内圆防腐绝缘套(或灌封层)；4、非磁性防腐外套；5、笼型起动绕组；6、永磁体；7、转子轭；7’、转子轴；8、上定位盖；9、定子；10、定子灌封模下模；11、转子；12、转子灌封模。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本发明所需制备的交流永磁潜水电机的定子及转子结构分别如图1和图2所示，由图1可见，所述定子为集中绕组结构，包括定子机壳1、定子绕组1’；铁芯1”，所述定子机壳1通过灌封其内部的塑封材料2与定子绕组及铁芯连结成一体式结构；使其灌封体内的定子绕组、铁芯不受外界液体的侵蚀；所述灌封特征在于：在定子内圆周及两端灌以塑封材料2，并与定子机壳1构成内封装有定子铁芯、定子绕组的整体定子。由图2可见，所述转子包括非磁性防腐外套4、笼型起动绕组5、永磁体6、转子轭7、转子轴7’，所述转子轭7、永磁体6、笼型起动绕组5、非磁性防腐外套4依次套接于转子轴外形成转子主体，并在转子主体的两端与转子轴之间灌以塑封材料2，把笼型起动绕组5、永磁体6以及转子轭7灌封成整体转子，使灌封成的整体转子内的笼型起动绕组5、永磁体6以及转子轭7不受外界液体的侵蚀。
所述定子的塑封结构如图3所示，塑封材料由6101环氧树脂、6630稀释剂、H230固化增韧剂、硅微粉四种材料组成，其重量比为75∶25∶30∶140；具体的配制工艺为：先往配料容器中加入6101环氧树脂75(重量比例，下同)，再加入6630稀释剂25进行搅拌，搅拌均匀后加入硅微粉140再次搅拌均匀，最后加入H230固化增韧剂30搅拌均匀待用。将待灌封的定子清理并装入灌封模中，其灌封与固化工艺如下——
灌封：将已装入灌封模下模10的电机定子9放入70℃烘箱加热0.5小时取出，将已配制好的灌封料2缓慢注入工件，具体用量根据工件尺寸大小实际测定，待灌注完毕再用上定位盖8定位，以保证电机定子铁心内壁灌封料厚度均匀。将已注入灌封料的定子放入抽真空装置中进行抽真空，真空度为0.5～0.6MPa，抽真空时间为10分钟。
固化：可采用加热固化或常温固化；所述加热固化为将经过抽真空灌封好的定子放入70℃烘箱中，恒温加热1小时，再升温至85℃加热1小时停止加热，待烘箱温度降至70℃时取出工件，让其自然冷却后进行脱模，此时烘箱可进行下一批电机定转子灌封。所述常温固化为将经过抽真空灌封好的定转子置于清洁、干燥处，24小时侯后进行脱模。
所述转子的塑封结构如图4所示，其塑封材料的配制及灌封与固定过程同上述定子的塑封操作工艺。
实施例2
本实施例除下述特征外同实施例1：所述定子的塑封结构如图3所示，塑封材料由6101环氧树脂、6630稀释剂、H230固化增韧剂、硅微粉四种材料组成，其重量比为80∶20∶30∶150；具体的配制工艺为：先往配料容器中加入6101环氧树脂80(重量比例，下同)，再加入6630稀释剂20进行搅拌，搅拌均匀后加入硅微粉150再次搅拌均匀，最后加入H230固化增韧剂30搅拌均匀待用。将待灌封的定子清理并装入灌封模中，其灌封与固化工艺如下——
灌封：将已装入灌封模下模10的电机定子9放入70℃烘箱加热0.5小时取出，将已配制好的灌封料2缓慢注入工件，具体用量根据工件尺寸大小实际测定，待灌注完毕再用上定位盖8定位，以保证电机定子铁心内壁灌封料厚度均匀。将已注入灌封料的定子放入抽真空装置中进行抽真空，真空度为0.5～0.6MPa，抽真空时间为12分钟。
固化：可采用加热固化或常温固化；所述加热固化为将经过抽真空灌封好的定子放入75℃烘箱中，恒温加热45分钟，再升温至85℃加热1小时停止加热，待烘箱温度降至70℃时取出工件，让其自然冷却后进行脱模，此时烘箱可进行下一批电机定转子灌封。所述常温固化为将经过抽真空灌封好的定转子置于清洁、干燥处，24小时侯后进行脱模。
实施例3
本实施例除下述特征外同实施例1：所述定子的塑封结构如图3所示，塑封材料由6101环氧树脂、6630稀释剂、H230固化增韧剂、硅微粉四种材料组成，其重量比为70∶23∶25∶135；具体的配制工艺为：先往配料容器中加入6101环氧树脂70(重量比例，下同)，再加入6630稀释剂23进行搅拌，搅拌均匀后加入硅微粉135再次搅拌均匀，最后加入H230固化增韧剂25搅拌均匀待用。将待灌封的定子清理并装入灌封模中，其灌封与固化工艺如下——
灌封：将已装入灌封模下模10的电机定子9放入70℃烘箱加热0.5小时取出，将已配制好的灌封料2缓慢注入工件，具体用量根据工件尺寸大小实际测定，待灌注完毕再用上定位盖8定位，以保证电机定子铁心内壁灌封料厚度均匀。将已注入灌封料的定子放入抽真空装置中进行抽真空，真空度为0.5～0.6MPa，抽真空时间为15分钟。
固化：可采用加热固化或常温固化；所述加热固化为将经过抽真空灌封好的定子放入75℃烘箱中，恒温加热1小时，再升温至85℃加热45分钟停止加热，待烘箱温度降至70℃时取出工件，让其自然冷却后进行脱模，此时烘箱可进行下一批电机定转子灌封。所述常温固化为将经过抽真空灌封好的定转子置于清洁、干燥处，24小时侯后进行脱模。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1、一种交流永磁潜水电机塑封材料，其特征在于：由以下组分配制组成——
环氧树脂 70～80
稀释剂 20～25
固化增韧剂 25～30
硅微粉 135～150
上述配比为重量百分比；
具体的配制工艺为：首先往配料容器中加入环氧树脂，再加入稀释剂进行搅拌，搅拌均匀后再加入硅微粉再次搅拌均匀，最后加入固化剂搅拌均匀待用。
2、根据权利要求1所述的交流永磁潜水电机塑封材料，其特征在于：由以下组分配制组成——
环氧树脂 75～78
稀释剂 20～23
固化增韧剂 27～30
硅微粉 135～140
3、一种利用权利要求1或2所述塑封材料实现的交流永磁潜水电机塑封工艺，其特征在于包括下述步骤：
(1)配制塑封材料；
(2)将电机定子装入定子灌封模并定位，将转子装入转子灌封模中；
(3)灌封：
将已装入灌封模下模的电机定子放入70℃～75℃烘箱加热0.5～1小时取出，将已配制好的塑封材料缓慢注入工件，具体用量根据工件尺寸大小实际测定，待灌注完毕再用上定位盖定位，以保证电机定子铁心内壁灌封料厚度均匀；将已注入塑封材料的定子放入抽真空装置中进行抽真空，真空度为0.5～0.6MPa，抽真空时间为10～15分钟；
将已装入灌封模的电机转子放入70℃～75℃烘箱加热20～30分钟取出，将已配制好的塑封材料缓慢注入工件，具体用量根据工件尺寸大小实际测定；将已注入塑封材料的转子放入抽真空装置中进行抽真空，真空度为0.5～0.6MPa，抽真空时间为5～10分钟；
(4)固化。
4、根据权利要求3所述的交流永磁潜水电机塑封工艺，其特征在于：所述步骤(2)前先进行清理操作，具体是用气泵吹扫永磁电机定子内部和两端绕组、转子内部和端部以及灌封模具，用中性去污剂清除定子内径和机壳内径以及转子端部油污。
5、根据权利要求3所述的交流永磁潜水电机塑封工艺，其特征在于：所述步骤(2)中对电机定子的操作具体是将清理后的电机定子装入定子灌封模下模中并用定位盖定位，使电机定子内径与灌封模下模芯柱缝隙均匀。
6、根据权利要求3所述的交流永磁潜水电机塑封工艺，其特征在于：所述步骤(4)为加热固化，具体为将经过抽真空灌封完成的电机定子、转子放入70℃～75℃烘箱中，恒温加热1～1.5小时，再升温至85℃～85℃加热45～50分钟停止加热，待烘箱温度降至65℃～70℃时取出工件，让其自然冷却后进行脱模，此时烘箱可进行下一批电机定子、转子灌封。
7、根据权利要求3所述的交流永磁潜水电机塑封工艺，其特征在于：所述步骤(4)为常温固化，具体为将经过抽真空灌封好的定子及转子置于清洁、干燥处，24小时后进行脱模。
8、根据权利要求3～7所述交流永磁潜水电机塑封工艺的应用，其特征在于：用于交流永磁潜水电机的塑封，及用于永磁风力发电机、电器、电容、变压器、电感器等设备的灌封。
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