CS224027B1 - Varnished wires with thermostisking layer for windings of electric machines and equipment and method of its manufacture - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (1») POPIS VYNALEZU K AUTORSKÉMU OSVEKENIU 224027 (11) (Bl) 1 (22 J Přihlášené 25 11 81(21) (PV 8655-81) (51) Int. Cl.1 * 3 H 01 B 3/30 [^_J (401 Zverejnené 25 03 83 ÚŘAD PRO VYNÁLEZY A OBJEVY (45) Vydané 15 04 86 (75)

Autor vynálezu HORVÁTH JOZEF ing., BRATISLAVA, SCHUSTER GABRIEL ing., MIEROVO (54) Lakované droty s termolepivou vrstvou pre vinutia elektrických strojova zariadení a sposob ich výroby 1

Vynález sa týká lakovaných drotov s ter-molepivou vrstvou, určených pre zhotove-nie vinutia elektrických strojov a zariade-ní, kde závity a vrstvy vinutia sú spevnenézlepením. Účelom vynálezu je vytvořit tech-nicky, technologicky a ekonomicky výhod-nější© typy lakovaných drotov, vhodnýchpre uplatnenie v systémech s vyšším tep-lotným zatažením.

Lakované drůty s termolepivou vrstvouuraožňujú vytvořit' vinutia a cievky pre elek-trické stroje a zariadenia s vyššou mecha-nickou pevnostou a prevádzkovou spolahli-vosťou. Dosiahne sa to tým, že priíahlé zá-vity a vrstvy izolovaného drotu po navinutía počas vytvrdenia termosetickej lepívejvrstvy sa zlepia a vytvoria kompaktnú vrst-vu. Základná elektroizolaoná laková vrstvananesená na vodivé jádro a vytvrdená běž-ným výrobným postupom, zabezpečuje zá-kladné fyzikálně, elektrické a tepelné vlast-nosti lakovaných drotov. Termolepivá funkč-ná vrstva nanesená na základnu elektroizo-lačnú vrstvu nesmie narušit elektroizolačné,fyzikálně, mechanické a iné podstatné vlast-nosti lakovaných vodičov ani před navinu-tím ani po navinutí a aktivácii funkčnejvrstvy. Možnost výběru a uplatnenia vhod-ných materiálov je preto velmi ohmedzená. 2

Termolepivá vrstva nanesená na základnuelektroizolačnú vrstvu musí zostať stabilnáa inertná pri normálnej, resp. pri vysokejteplote určenej pracovnými podmienkami.Pri dlhodobej skladovatefnosti nesmie zhor-šit spracovatelnosf lakovaného drotu, tj.musí mať dobru odolnost voči praskaniu aodieraniu aj pri vysokých rýchlostiach na-víjania. Po navinutí cievky sa termolepivávrstva aktivuje teplom tak dlho, až sa do-siahne súvislé spojenie prilahlých závitova elektrické vlastnosti. Pa aktivácii lepiacejnej vrstvy použitého lakovaného drotu. Prelepšie spojenie so možu použit aj lisovaciepřípravky. U doterajších výrobkov tohto typu, vyrá-baných v súčasnosti, termolepivý povlaknegativné ovplyvňuje kvalitu lakovanýchdrotov, ich výsledné mechanické, fyzikálněa elektrické vlastnosti. Po aktivácii lepiacejvrstvy s nízkou teplotou znovutavenia, strá-cajú pružnost a přilnavost pri posobenínárazových vyšších teplot a použitie takých-to drótov je nevýhodná, príp. třeba miestonich použit' technicky a ekonomicky ná-kladné prevedenia. Negativné změny zá-kladných technických a aplikačných para-metrov v porovnaní s obdobnými lakovaný-mi drotmi bez termolepivej funkčnej vrstvyse prejavujú nízkou odolnosťou proti odie- 224027 224027 raniu, čo znemožňuje využiť vysoké navíja-cie rýchlosti strojného navíjania. Výrobalakovaných drotov v súčasnosti je diskonti-nuálna pre rozdlelnu teplotu a rýchlosť vy-tvrdenia základnej izolačnej a termolepivejvrstvy, príp. kontinuálna, zaradením ďalšejpece.

Nevýhody doterajšieho stavu se podlá vy-nálezu odstraňujú takým riešením lakova-ného drotu s termolepivou vrstvou, kde naelektrovodivom jadre so základnou vytvrde-nou elektroizolačnou vrstvou rozpúšťadlové-ho alebio bezrozpúšťadlového reaktoplastic-kého živičného laku, výhodné laku poly-esterimidového alebo polyamidimidovéhotypu, je termolepivá vrstva hrůbky 0,005 až0,01 mm zo zatuhnutého nevytvrdeného la-ku bezrozpúšťadlového typu. Na tejto vrstvěje potom ďalšia vytvrdená ochranná vrstvao hrúbke 0,003 až 0,007 mm z toho istéholaku, alebo laku toho typu, z ktorého jezákladná elektroizolačná vrstvě na elektro-vodivom jadre.

Po vytvoření a vytvrdení základnej reak-toplastickej lakové] elektroizolačnej vrstvy,výhodné z polyesterimidového alebo poly-amidimidového laku na elektrovodivom ja-dre, na tuto vrstvu sa nanesie kontinuálně,kalibrovým stieračom, vyhriatym na teplotutavenia laku, laková vrstva 0,005 až 0,01 mmz tvrditelného bezrozpúšťadlového polyester-imidového laku. Tento nános sa nechá lenzatuhnut pri okolitej teploto, může to byťnános jednej vrstvy alebo dvoch vrstiev vy-tvrditelného bezrozpúšťadlového polyester-imidového alebo polyamidimidového laku.Na túto nevytvrdenú vrstvu sa potom konti-nuálnym postupom nanesie ďalšia ochrannávrstva o hrúbke 0,003 až 0,007 mm z tohoistého laku, alebo laku toho typu, z ktoréhoje základná elektroizolačná vrstva. Ochran-ná vrstva sa kontinuálně vytvrdí za rovna-kých technologických podmienok ako zá-kladné izolačně vrstvy. Základná elektroizolačná vrstva lakova-ného drotu, podlá vynálezu je z niekoTkýchvytvrdených vrstiev teplovzdorného rozpúš-ťadlového alebo bezrozpúšťadlového reakto-plastického živičného laku, kde za bezroz-púšitadlový typ laku sa přitom vo všeobec-nom zmysle považuje taký, kde obsah sušinyje nad 80%.

Termolepivú funkčnú vrstvu tvoří jedno-násobný alebo dvojnásobný nános na zá-kladnej izolačnej vrstvě, použitím bezroz-púšťadlového laku, resp. živičnej taveninyrovnakého typu ako pre základnú vrstvu.Táto vrstva nie je vytvrdená, len zatuhnutápři normalnej teplote.

Ochranná vrstva, zabezpečujúca odolnostdaného lakovaného drůtu proti odieraniupri vysokých navijácích rýchlostiach a dlho-dobú skladovatelnosť pri zachovaní ostat-ných rozhodujúcich vlastností, je vytvořenájedným alebo dvorná nánosmi vymedzenéhotypu reaktoplastického živičného laku.

Na vytvořenie základnej izolačnej vrstvysú vhodné běžné typy rozpúšťadlových abezrozpúšťadlových elektroizolačných lakovpre vyššie teplotně triedy, například na bá-ze polyesterimidov, alebo polyamidimidov.Hrúbka vytvrdených izolačných vrstiev jezávislá od použitia a zodpovedá požiadav-kám IEC na kvalitu izolácie.

Termolepivú funkčnú vrstvu tvoří nánosz jednej alebo dvoch vrstiev bezrozpúšťa-dlového živičného laku pozostávajúceho na-příklad z 85% sušiny polyesterimidu a 15%krezolového rozpúšťadla s prídavkom 0,1až 4% trietanolamintitanátu na živičný lakako vytvrdzovacieho činidla. Živičná sušinasa skládá z 65% polyesterovej a 35% imi-dovej zložky. Hrúbka. termoleplvej funkčnejvrstvy je v rozsahu 0,005 až 0,01 mm v zá-vislosti od oblasti použitia. Táto vrstva sa nechá len stuhnúť, vytvrdísa až po navinutí lakovaného drotu. Naochranu tejto nevytvrdenej termoleplvejvrstvy sa můžu uplatnit rozpúšťadlové alebobezrozpúšťadlové laky toho istého chemic-kého zloženia ako u základnej izolačnejvrstvy. V případe rozpúšťadlového typu máživičný lak zloženie: 35 % polyesterimidovejzložky (sušiny] a 65 % krezolového rozpúš-ťadla s prídavkom 2 % butyltitanátu naesterimid ako katalyzátora vytvrdenia.

Ochranná vrstva má jeden alebo dva ná-nosy vytvrdené kontinuálně o celkovej hrúb-ke 0,003 až 0,007 mm.

Po navinutí lakovaného drůtu a po bežnejaktivácii nevytvrdenej termolepivej vrstvyteplom, tenká ochranná vrstva sa rozrušía zmáknutý termolepivý nános vyplní medzi-priestory cievky, susedné závity a vrstvy sapo vytvrdení mechanicky stabilizujú. Příklad 1

Na bežnom strojnom zariadení sa vyrobilizolovaný Cu drét o priemere 0,50 mm sozákladnou elektroizolačnou vrstvou rozpúš-ťadlového laku na báze polyesterimidu, na-nesenou a vytvrdenou v piatich vrstvách,ktoré sa vytvrdzovali pri teplote 520 °C arýchlosti odťahu 16 m/min.

Na vytvrdená základnú izolačnú vrstvu sapotom naniesla kalibrovým stieračom vy-hriatym na 120 °C vrstva bezrozpúšťadlové-ho laku zloženia: 83 % polyesterimidu +2 % trietanolamintitanátu a 15 % krezolu.Táto vrstva sa nechala stuhnút na vzduchu,nevytvrdila sa. V kontinuálnom postupe sana túto vrstvu o maximálnej hrúbke 0,01 mmnaniescrl vo dvoch vrstvách ochranný filmz rozpúšťadlového polyesterimidového laku,s obsáhom 34 % polyesterimidu s 1 % bu-tyltitanátu a 65 % krezolu. Hrúbka ochran-nej vrstvy bola maximálně 0,007 mm a vy-tvrdila sa za rovnakých podmienok akozákladné izolačně vrstvy, pri teplote 520 °Ca rýchlosti odťahu 16 m/min.

Claims (2)

1. 224027 s 6 Příklad 2 Lakovaný drot bol vyrobený na strojnomzariadení ako v příklade 1, s tromi vrstvamizákladného elektroizolačného bezrozpúš-ťaďlového polyesterimidového laku rovna-kého zloženia ako v příklade 1. Izolačnávrstva sa vytvrdila pri 520 °C a rýchlostiodtahu 20 m/min. Na tuto vytvrdenú vrstvusa naniesla jedna vrstva bezrozpúšťadlovéholaku toho istého zloženia ako základná izo-lačná vrstva. Nanášela sa kalibrovým stie-račom ohriatym na teplotu 120 °C. Termole-pivá vrstva sa nechala stuhnúť pri teploteokolia a potom sa na to naniesla jednaochranná vrstva bezrozpúšťadlového poly-esterimidového laku a nechala se vytvrdiťpri 520 °C a od tahové j rýchlosti 20 m/min.Vytvrdzovacím činidlo bol trietanolamínti-tanát v 2% přídavku na polyesterimid. Podmienky vyivrdenia základnej a ochran-nej vrstvy boli zvolené tak, aby neaktivo-vali termolepivú vrstvu. Lakovaný drót podl'a vynálezu je ohybný,dlhodobe skladovatelný s dobrou spracova-tefnosťou pri zachovaní dobrých elektroizo-lačných vlastností. Po navinutí lakovanéhodrótu sa cievky zohrlali buď Joulovým tep-lom po dobu 70 sek. na 270 °C alebo v su-šiarni 15 až 30 minút pri teplote 230 "C.Tepelnou aktiváciou sa termolepivá vrstvaaktivovala a susedné závity a vrstvy cievkysa ztepilí. Spevnenie cievky sa zaistilo ajpomocou lisovacích prípravkov. Lakované droty vyhotovené podl'a vyná-lezu sa skúšali ,podl'a ČSN 34 7010 a ostat-ných návazných noriem; koeficient spevne-nia cievky lakom sa hodnotil podlá ČSN67 3150 časť 12. Charakteristické hodnoty skúšohných vzo-riek Cu drótu priemeru 0,50 mm: prieraané napatie (kVj 7,4 ťažnosť základnej izolačnej vrstvyv dodahom stave (xd) 1 ťažnosť termolepivej vrstvyv dodanom stave (xd) 5 termoplasticita (°C) 310 odolnost proti odieraniu (počet posunov) 27 koeficient spevnenia cievky lakom pri 23 °C 9,5 koeficient spevnenia cievky lakom pri 155 °C 7,67 koeficient spevnenia cievky lakom pri 180 &C 4,46 Využitie riešenia podlá vynálezu je možnév kábelovniach, v prevádzkach vyrábajúclchlakované droty pre vinutia. PREDMET

   1. Lakované droty s termolepivou vrstvoupře vinutia elektrických strojov a zariadení,vyznačujúce sa tým, že na elektrovodivomjadre so základnou, vytvrdenou elektroizo-lačnou vrstvou z rozpúšťadlového alebo bez-rozpúšťadlového reaktoplastického živičnéholaku, výhodné laku polyesterimidového ale-bo polyamidimidového typu, je termolepivávrstva hrůbky 0,005 až 0,01 mm zo zatuh-nutého, nevytvrdeného elektroizolačnéhopolyesterimidového bezrozpúšťadlového lakua na tejto vrstvě je potom ďalšia, o hrúbke0,003 až 0,007 mm vytvrdená, ochranná vrst-va z toho istého laku, alebo laku toho typu,z kterého je základná elektroizolačná vrstvana elektrovodivom jadre.
2. 2. Sposob výroby lakovaných drotov stermolepivou vrstvou pre vinutia elektric-kých strojov a zariadení podlá bodu 1, vy- vynalezu značujúci sa tým, že po vytvoření a vytvr-dení základnej reaktoplastickej lakovej élek-troizolačnej vrstvy, výhodné z polyesterimi-dového alebo polyamidimidového laku naelektrovodivom jadre, na túto vrstvu sa na-nesie kontinuálně, kalibrovým stieračomvyhriatym na teplotu tavenia laku lakovávrstva 0,005 až 0,01 mm z tvrditelného bez-roZpúšiťadlového elektroizolačného polyester-imidového laku, tento nános sa ,nechá zatuh-nut pri okolitej teplote a na túto nevytvr-denú vrstvu sa potom kontinuálně nanesieo celkovej hrúbke 0,003 až 0,007 mm ďalšiavrstva z toho istého laku, alebo laku tohoistého typu, z kterého je základná izolačnávrstva a tento nános ochrannej vrstvy sakontinuálně vytvrdí za rovnakých techno-logických podmienok ako základné vrstvy.