CN86108071A - 电机线圈的生产工艺过程 - Google Patents

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Abstract

对由全浸没所浸渍的定子线圈来说，由于导电体材料及绝缘材料的不同的热膨胀可引起在主绝缘(7)和隙缝槽边缘间的间隙可以利用几次连续进行的浸渍和固化工艺程序来加以避免(至少两次)。每进一步的固化是在较低的温度等级上进行(约差20℃)，其开始的温度接近于绝缘组件的类温度。固化是在平放的定子轴的情况下进行的，每进入下一工序前要把定子转过90°。

Description

本发明涉及电机线圈，特别是定子线圈的用全浸没浸渍技术的生产工艺过程，在这种工艺过程中导电体条（the    conductor    rods）由若干相互绝缘的导电体元件（6）组成并且装有一主绝缘（7），这些导电体条被安装在电机内，作为一个整体用浸渍树脂浸渍并且浸渍树脂用热处理方法固化。
这种形式的生产工艺过程由下面举例的材料中获知：H.Sequenz出版的书“Herstellung    der    Wicklungen    elecktrischer    Maschinen”（电机线圈的生产），Springer    Verlag    Vienna-New    York    1973    P.153;出版物“Micadur-Compact    Kunstharz-Isolierung    fur  mittere    Hochspannungs-maschinen”（用于中等高压电机的Micadur-Compact合成树脂绝缘），BBC    AKtiengesel-lschaft    Brown，Boveri    Cie;Baden（瑞士）-3889号;也可以从西德专利说明书2，538，702中获知。
在这个工艺过程中，把由若干绝缘的导线（线圈-Windings）所构成的绕组（coils）或条（rods）做成正确的形状，在它们的隙缝槽部分中结合在一起并且用合在一起的集成云母玻璃丝绝缘带围着主绝缘沿整个长度绕几次。由于在绕组的整个长度上使用了同样的绝缘带，就可形成均匀的绕组绝缘。所完成的绕组处于非浸渍状态（干燥），如果需要提供电晕屏蔽层的话，做成铁芯迭片结构，相互连在一起并且隙缝槽用楔子密封起来。
端部线圈的支撑用无端的，吸收性的玻璃纤维札带。经过干燥处理，从线圈中排除最后的潮气，然后把整个带有线圈的铁芯迭片结构放入到浸渍容器中，按真空工艺的方法用环氧树脂浸渍。接下来的加压处理帮助树脂渗入到所有的绝缘件及支撑元件。然后在升高了的温度上接着进入固化周期。
由上述工艺过程生产的线圈，其特点尤其是可由下列性质来表征：高机械强度，一致的电强度和好的介电特性，高的热负荷能力，对潮气、油、其它杂质、放射性辐射的高灵敏度以及高的工作可靠性。
现在可以指出，线圈绝缘的介电和机械特性能够显著地进一步改进，这种改进对线圈绝缘的长期工作性能有决定性的意义，尤其是在转换到较高电压（约6千伏及其以上的电压）以及电机长度较长（约1米及其更长）时更是如此。
由于工艺技术上的原因，在全浸没浸渍工艺过程中，实际上绝缘被固化的时候没有附加的加压。由被绝缘的导电体元件组、中间层和隙缝槽密封楔形物构成的线圈的结构，在其主绝缘、中间层及隙缝槽边缘间的定子隙缝槽中有一些空穴，尽管这些空穴在浸渍过程中充满了浸渍剂，但通常不可避免的，即使是比较小的，仍然会在固化过程中形成一些空穴，这是由于浸渍剂部分流出和固化收缩的原因。这些空穴的一部分是由不同的热膨胀，特别是铜导体的热膨胀所引起的。这种情况导致在相邻隙缝槽边缘和绝缘了的导体表面之间产生一个微小的空隙。类似的影响也会在起始工作周期内由热负荷的缘故而产生。
为了避免所指出的缺点，已经建议采用适当的措施来填充满安装所需的所有安装间隙。
对于较高电机输出的电机，作用在导电体内的感生磁力增加，以致如果存在间隙的话导电体能够以双倍的系统频率振动。结果对主绝缘造成机械破坏，这最终会造成电机的毁坏。
根据本发明，利用了接连进行地至少两个完整的浸渍和固化工艺，每次进一步的固化是在较低一点的温度上进行的，最好低20℃-30℃左右（从接近绝缘组件的类温度上开始），并且固化是在平放的定子轴的情况下进行的，也利用了在每次进一步的工艺程序进行之前，使定子至少转过90°，但不超过180°的措施，本发明利用上述的工艺措施，避免了不利间隙的形成。（类温度，即Class    temperature）
在电机转子线圈的生产中，美国专利说明书2，648，018建议对已充满了浸渍树脂的转子这样进行固化：在60℃上先进行固化二小时，接着在80℃上进行二小时，最后在100℃上进行八小时，换句话说，逐步地提高温度等级，这是与本发明的要点相反的。
但是，这不可能避免间隙的形成。
举例参考由罗贝尔条（Roebel    bars）所构成的定子线圈，对本发明详细解释如下。
在唯一的附图中，简化地显示了一个线圈条（a    Winding    rod）的横截面以及与其邻近的叠层式定子芯的一部分。在叠层式定子芯1的隙缝槽中放置二根定子线圈条2，3，一根在另一根上面。在二根棒之间放置一个由绝缘材料（例如玻璃纤维增强塑料）构成的中间层4，同样材料制成的隙缝槽楔5把隙缝槽密闭起来并把条2、3固定在隙缝槽中，棒用普通的方法构制，它们由带一个导电体元件绝缘（未表示出，它根据罗贝尔原理用已知的方法编织而成）的导电体元件6组成。每一个条2、3由主绝缘7包围，在主绝缘7的外表面8有一层可渗透浸渍树脂的电晕屏蔽外皮（未示出）。
按照已知的全浸没浸渍工艺（例如，根据本文开始时指出的公司出版物“Micadur-Compact……”），把处于干燥状态的已经加绝缘的条（rods）放置在定子的隙缝槽中，加好楔并经受第一步浸渍和固化工艺处理。此外，带有加楔线圈的整个叠层式定子在浸渍容器中在室温下用浸渍树脂灌满，经过预先的抽真空之后，接着在凝固炉中加热到第一温度，因此浸渍树脂被完全固化，这个初始温度取决于绝缘组件的类温度（热阻类），对H类约为180℃，对F类约为155℃。
此后，让定子芯冷却到近似为室温，定子芯围绕它的纵轴转过90°并且再一次用浸渍树脂灌满而被浸渍，接着在树脂槽外在约低20°的温度上进行第二次固化。
由于冷却工艺程序而引起的绝缘组件中，主要是在主绝缘和凹槽边间已经形成了的间隙，在这种情况下它们再用树脂灌满。
在再次冷却到室温的时候，形成间隙的趋势急剧地变小了，这是因为工艺过程是从较低的温度等级开始进行的，绝缘的收缩不再可能发生。
如果需要的话，在这第二步浸渍和固化工艺程序后，可接着进行第三次，甚至是第四次，每进行一次，要把定子转过90°。
尽管本发明与普通的全浸没浸渍工艺相比要增加一些附加的工艺步骤，但这被所得到的优点更多地抵消了（这些优点是：更均匀的结构，没有间隙形成因而没有振动或尖端放电，这使原来所用的全浸没浸渍工艺一直可用到最高的额定电压以及大于100兆伏安（MVA）的特殊输出，并且在导电体和铁迭层结构之间有很好的热转换）。
本发明参考由罗贝尔条构成的定子线圈进行了如上的说明。但是，本发明可以不加任何变化而应用到其它类型的定子线圈，并且，当然也可应用到转子的线圈。
附图参考数字的说明
1.层迭的定子芯
2，3.线圈条（Winding    rods）
4.中间层
5.隙缝槽楔形物
6.导电体元件
7.主绝缘
8.主绝缘的表面

Claims (2)

1、一种电机线圈的，特别是定子线圈的用全浸没浸渍技术的生产工艺过程，在这种工艺过程中导电体条由若干相互绝缘的导电体元件(6)组成并且装有一主绝缘(7)，这些导电体条被安装在电机内，作为一个整体用浸渍树脂浸渍并且浸渍树脂用热处理方法固化，本发明的特征在于在平放的电机轴的情况下接连地进行至少两个完整的浸渍和固化工艺程序，第一个固化工艺程序是在接近绝缘组件的类温度上进行的而每个进一步的工艺程序在较低的温度上进行，其中在每个进一步的工艺程序进行之前，使定子围绕纵轴至少转过90°，但不超过180°。
2、如权利要求1所要求的工艺过程，其进一步的特征在于在每一种情况下固化温度降低20至30℃。
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