CS233496B1 - Flat insulating material for low voltage electrical machines - Google Patents
Flat insulating material for low voltage electrical machines Download PDFInfo
- Publication number
- CS233496B1 CS233496B1 CS836389A CS638983A CS233496B1 CS 233496 B1 CS233496 B1 CS 233496B1 CS 836389 A CS836389 A CS 836389A CS 638983 A CS638983 A CS 638983A CS 233496 B1 CS233496 B1 CS 233496B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- days
- electrical machines
- binders
- insulating material
- layer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
- Insulating Bodies (AREA)
Abstract
Vynález sa týká problematiky izolačných materiálov teplotněj triedy F pře izolačně systémy nízkonapěťových elektrických strojov. Izolačný materiál podTa vynálezu má v porovnaní s doteraz vyrábanými izolantmi vyššiu termoplasticitu, je rozmgrovo stálejší, vo zvýšenej miere odolává plamenom a po dotvrdení vytvéra s vinutím elektrického stroja kompaktný celok. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pozostáva najmenej z jednej vrstvy v nedotvrdenom stave ohybného sTudového izolantu plošnej hmotnosti minimálně 120 g/m , vytvořeného na báze sTudového papiera a sklenej tkaniny, preimpregnovaného predpolymerizovaným spojivom alebo kombináciou spojiv zo skupiny reaktoplastov s obsahom živičnej zložky ,0 až 90 % . zlepeného s najmenej jednou vrstvou predtvrdeného prepregů plošnej hmotnosti 40 až 400 g/m2, vytvořeného na báze sklenej tkaniny a spojiva alebo kombinácie spojiv zo skupiny reaktoplastických látok s obsahom živičnej zložky 10 až 90 %. Využitie vynálezu prichédza do úvahy najma pri zhotovovaní izolačných systémov preťažovaných elektrických strojov, pracujúcich y režimoch častých spúšťaní, reverzácií a za zhoršených prevadzkových podmienokThe invention relates to the issue of insulating materials of temperature class F for insulating systems of low-voltage electrical machines. The insulating material according to the invention has, in comparison with the insulators produced so far, higher thermoplasticity, is more dimensionally stable, is more flame-resistant and, after hardening, forms a compact whole with the winding of the electrical machine. The essence of the invention lies in the fact that it consists of at least one layer in an unhardened state of flexible thermal insulator with a surface weight of at least 120 g/m, formed on the basis of thermal paper and glass fabric, pre-impregnated with a pre-polymerized binder or a combination of binders from the group of thermosetting plastics with a resin component content of 0 to 90%. bonded with at least one layer of pre-hardened prepreg with a surface weight of 40 to 400 g/m2, formed on the basis of glass fabric and a binder or a combination of binders from the group of thermosetting substances with a resin component content of 10 to 90%. The use of the invention is considered especially in the manufacture of insulation systems of overloaded electrical machines, operating in modes of frequent starting, reversing and under deteriorated operating conditions
Description
Vynález sa týká problematiky izolačných materiálov pre nízkonapěťové elektrické stroje využívané vo vySSích teplotných triedach, hlavně v teplotnej triede F, najma izolačných materiálov na Izolovanie drážkových, polohových a medzifázových častí nízkonapěťových elektrických strojov.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to insulating materials for low voltage electrical machines utilized in higher temperature classes, in particular temperature class F, in particular insulating materials for insulating slot, position and interfacial parts of low voltage electrical machines.
V súčastnosti sa na izolovanie drážkových častí vinutia a izolácie medzi fázami používajú ploéné izolačné materiály vytvořené kombináclou polyesterových rohoží s polyetyléntereftalátovými fóliemi, aj keá v skutočnosti nedosahujú technické parametre, ktoré by zaručovali ich dostatočnú životnost v teplotnej triede F. Ich hlavným nedostatkom je malá rozměrová stálost pri prevádzkovej teplote a strata mechanických vlastností, predovSetkým tažností. Tieto izolácie pri běžných poruchových stavoch nízkonapěťových elektrických strojov (preťaženie do okamihu vypnutia nadprúdovej ochrany, ktoré sa mfiže aj viackrát opakovat) sú mélo odolné proti pretlačeniu zvazkom vodičov, najma na výstupe zdrážky, čo často spOsobuje poruchu izolačného systému motorov v dfisledku skratu na kostru. Nevýhody týchto lzolácií eSte zvyšuje použitie niektorých impregnačných lakov, aplikácia ktorých je pre izolačný systém nízkonapěťových elektrických strojov nevyhnutná, ktoré však eSte zhoršujú vlastnosti lzolácií, nakoTko po naimpregnovaní a přilepení drážkovéj izolácie impregnantom na statorový alebo rotorový zvazok v dfisledku rfiznych teploných rozťažností kovových materiálov a drážkovej izolácie, resp. jej zmršťovanie, dochádza k jej popraskaniu. Praskliny vytvořené v drážkovej časti zvyšujú nebezpečenstvo elektrického prierazu medzi vinutím a kostrou. V dfisledku straty ťažnosti v priebehu prevádzkového starnutia sa nalomí alebo přelomí drážková izolácia v mieste výstupu z magnetického obvodu stroja a přestane plniť svoju izolačnú funkciu. Medzifázové a polohové izolácie z uvedených izolačných materiálov sa po strate ťažnosti při stárnutí rozvrstvujú a praskají!, čím sa narúša izolačný systém v teplotně najviac exponovaných častiach, v Celách vinutia. Izoláciou elektrických nízkonapěťových strojov aramidovým papierom a izoláciami kombinovanými s kaptonom sa tieto nedostaky čiastočne odstraňuji!, pričom tieto izolácie sú odolné voči bežne používaným impregnantom, avšak pri izolácii drážkových častí týmito izolačnýsni materiálmi vzniká pri ručnom vsypávání resp. při strojovom vtahovaní vinutia, jeho medzioperačnom a konečnom tvarovaní deformácie (prehnutia, preseknutia) drážkovej izolácie na výstupe z drážky a při prevádzkovaní nízkonapěťových elektrických strojov dochádza k predčasnej deštrukcii izolácie. Pri vkládání medzifázovej izolácie vzniká deformácie, ktorá je tým vačšia, čím komplikovanější je tvar vinutia. Z dfivodu tuhostí medzifázovej izolácie dochádza pri jej vkládání k nedokonalému okopírovaniu čiel vinutia, v dfisledku čoho vznikajú dutiny a medzery, zhoršuje sa odvod tepla zo zaťažovaného vinutia nízkonapěťového elektrického stroja.At present, flat insulating materials formed by a combination of polyester mats with polyethylene terephthalate foils are used to insulate the winding grooves and inter-phase insulation, even though they do not actually meet the technical parameters that would guarantee their sufficient service life in temperature class F. Their main drawback is their small dimension at operating temperature and loss of mechanical properties, especially ductility. These insulations in common low-voltage electrical machine failure conditions (overload until the overcurrent trip can be repeated several times) are less resistant to overloading of the wire harness, especially at the output of the slot, often causing failure of the motor insulation system due to short circuit. Disadvantages of these insulations eSte is increased by the use of some impregnating lacquers which are necessary for the insulation system of low-voltage electric machines, but which still worsen the insulating properties, since after impregnating and gluing the groove insulation with the impregnant on the stator or rotor stack. insulation, respectively. its shrinking, it is cracking. Cracks formed in the groove portion increase the risk of electrical breakage between the winding and the frame. As a result of the loss of ductility during operational aging, the slot insulation at the point of exit from the machine's magnetic circuit breaks or breaks and ceases to perform its insulating function. The interfacial and positional insulations of the insulating materials are stratified and cracked upon loss of aging elongation, thereby disrupting the insulating system in the most exposed parts of the winding cells. Insulation of electrical low-voltage machines with aramid paper and insulations combined with a capton partially removes these deficiencies, while these insulations are resistant to commonly used impregnants, but when insulating the groove parts with these insulating materials, they arise during manual filling or filling. during winding of the winding, its inter-operation and final shaping of the deformation (folding, cutting) of the groove insulation at the outlet of the groove and in the operation of low-voltage electric machines, premature destruction of the insulation occurs. When interfacial insulation is inserted, deformation occurs, which is the greater the more complicated the shape of the winding. Due to the stiffness of the interfacial insulation, the winding fronts are imperfectly copied when inserted, as a result of which cavities and gaps are created, and the heat dissipation from the low-voltage electrical machine winding is impaired.
Uvedené nevýhody doterajšieho stavu odstraňuje předložený vynález plošného izolačného materiálu pře nízkonapěťové elektrické stroje, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva najmenej z jednej vrstvy v nedotvrdenom stave ohybného sTudového izolantu plošnej hmotnosti o minimálně 120 g/m , vytvořeného na báze sTudového papiera a sklenej tkaniny, preimpregnovaného predpolymerizovaným spojivom alebo kombináclou spojiv zo skupiny reaktoplastov s obsahom živičnej zložky 10 až 90 zlepeného z najmenej jednou vrstvou predtvrdeného prepregu plošnej hmotnosti 40 až 400 g/m , vytvořeného na báze sklenej tkaniny a spojiva alebo kombinácié spojiv zo skupiny reaktoplastických látok s obsahom živičnej zložky 10 až 90 %.The above-mentioned disadvantages of the prior art overcome the present invention of sheet insulating material for low-voltage electrical machines, which consists in that it consists of at least one layer in an unconfirmed state of a flexible core insulator of at least 120 g / m basis weight. , pre-impregnated with a prepolymerised binder or a combination of binders from the group of thermosetting plastics containing a bituminous component of 10 to 90 bonded with at least one layer of pre-cured prepreg of 40 to 400 g / m 2 components 10 to 90%.
Použitím izolačných materiálov podTa vynálezu na izolácie elektrických nízkonapěťových strojov sa odstraňujú mechanické deformácie a nedokonalé prilnutie drážkových izolácii k vinutiu a kostře. Izolačný materiál mé v porovnaní s vyrábanými plošnými izolantmi vyššiu teplotnú odolnost, termoplasticitu, je rozmerovo stály, odolává vo zvýšenej miere plamenu a po dotvrdení vytvára s vinutím kompaktný celok. Izolačný materiál podTa vynálezu je vhodnější na medzlfézovú izoláciu oproti doteraz používaným materiálom aj z toho dfivodu, že jeho povrch je drsnější, čo zabraňuje vykTzévaniu čiel vinutia. Izolačný systém nízkonapěťových elektrických strojov s uplatněným izolačným materiálom podTa vynálezu možno impregnovat běžnými, impregnačnými lakmi a keáže izolačný materiál je čiastočne porézny, umožňuje dokonalé preimpregnovanie celého izolačného systému.By using the insulating materials according to the invention for insulating electrical low-voltage machines, mechanical deformations and imperfect adhesion of the groove insulations to the winding and the frame are eliminated. Insulation material has higher temperature resistance, thermoplasticity, compared to manufactured insulators, it is dimensionally stable, resists to a higher degree of flame and after hardening it forms a compact unit with winding. The insulating material according to the invention is more suitable for interfacial insulation than the materials used hitherto and also because its surface is rougher, which prevents the winding faces from slipping. The insulating system of the low voltage electrical machines with the insulating material applied according to the invention can be impregnated with conventional, impregnating varnishes and if the insulating material is partially porous, it allows perfect pre-impregnation of the entire insulating system.
V ňalšom sú uvedené příklady, konkretizujúce podstatu vynálezu v priamej aplikáoii:The following examples illustrate the nature of the invention in direct application:
PřikladlEXAMPLE
Plošný lzolačný materiál sa připravil zlepením fóliového sTudového izolantu na báze sklenej tkaniny a dvojvrstvového epoxidového spojiva, ktoré má v prvej vrstvě epoxy-ekvivalent 180 až 400 e bod meknutia 30 až 50 °C a druhá vrstva má epoxy-ekvivalent 150 až 500 a bod maknutia najviac 40 až 60 °C, plošnej hmotnosti 220 g/m2 a epoxidového prepregu plošnejThe sheet lzolating material was prepared by gluing a glass fabric foil and bilayer epoxy binder having an epoxy equivalent of 180 to 400e in the first layer and a softening point of 30 to 50 ° C in the first layer and an epoxy equivalent of 150 to 500 in the second layer Not more than 40 to 60 ° C, basis weight 220 g / m 2 and epoxy prepreg
O hmotnosti 330 'g/m s obsahom živičnej zložky 38 % a výtokom živičného spojiva priWeighing 330 g / m 2 with a bitumen content of 38% and a bitumen binder flow at
MPA a 170 °C 17 %. Jednotlivé zložky sa zlepili pri tlaku 0,5 až 1 MPa, teplote 165 °C počas 5 až 15 s. Výsledný produkt bol dokonale zlepený a ohybný. lzolačný materiál sa nařezal na požadovaný rozměr podTa tvaru drážky. Před vložením drážkovej izolácie do drážok reverzovaného asynchronného motore sa výstupy z drážok vyložili plošnou izoláciou z káblového papiera hrůbky 0,20 mm, ktorá má výlučné pomocný charakter a zamedzuje poškodenie plošného izolantu při vkládání a tvaro*vaní vinutia. Po vložení vinutia do drážok sa reverzovaný asynchronny motor před impregnáciou predsušil. Pri zvyšovaní teploty lzolačný materiál zmakol, vzláčnel, odstránili sa v ňom mechanické pnutia a izolant prispčsobil svoj tvar vinutiu. Celý lzolačný systém sa pfisobením teploty 150 °C po dobu 6 h dotvrdil. Reverzovaný asynchronny motor s teplotou vinutia 180 °C mal aj po 1 000 h chodu funkčnú medzifázovú i drážková izoláciu.MPA and 170 ° C 17%. The components were bonded at a pressure of 0.5 to 1 MPa, a temperature of 165 ° C for 5 to 15 s. The resulting product was perfectly glued and flexible. The insulating material was cut to the desired groove size. Prior to insertion of the groove insulation into the grooves of the reversed asynchronous motor, the groove outlets were lined with 0.20 mm wired sheet insulation, which is of exclusive auxiliary nature and prevents damage to the sheet insulator during insertion and shaping of the winding. After inserting the winding into the grooves, the reversed asynchronous motor was pre-dried before impregnation. As the temperature rises, the lysing material softened, softened, mechanical stresses were removed, and the insulator adapted to its winding shape. The entire lysis system was solidified by adjusting the temperature to 150 ° C for 6 hours. The reversed asynchronous motor, with a winding temperature of 180 ° C, had functional interphase and groove insulation even after 1,000 hours of operation.
Základné fyzikálno-mechanické a dielektrické vlastnosti použitého izolačného materiálu před dotvrdením a po dotvrdení při 200 °C po dobu 30 minút:Basic physico-mechanical and dielectric properties of the insulating material used before and after curing at 200 ° C for 30 minutes:
Hrúbka (mm)Thickness (mm)
Tuhosť (N) nedotvrdený dotvrdenýStiffness (N) not confirmed confirmed
Prierazné napatie (KV) nedotvrdený dotvrdenýBreakdown voltage (HF) not confirmed Hardened
Prierazné napátie dotvrdený pri 130 °C (kV)Breakdown voltage hardened at 130 ° C (kV)
155 °C 200 °C 250 °C155 ° C 200 ° C 250 ° C
Termoplastioita pri 265 °C (hod)Thermoplasticity at 265 ° C (hr)
Zmrštenie (%) v priebehu teplotného starnutia pri 160 °C po 130 dňochShrinkage (%) during temperature aging at 160 ° C after 130 days
220 dňoch220 days
310 dňoch pri 200 °C po 130 dňoch310 days at 200 ° C after 130 days
220 dňoch220 days
310 dňoch310 days
0,350.35
126126
9,19.1
10,5 θ,710.5 θ, 7
8,28.2
7,07.0
6,56.5
0,60.6
Zlepením foliového sTudového izolantu ako v příklade 1 a polyamidového prepregu 2 plošnej hmotnosti 187 g/m s obsahom živičnej zložky 35 % a výtokom živičného spojiva pri 10 MPa a 170 °C 15 % tlaku a teplote ako v příklade 1 sa získal lzolačný materiál s týmito základnými fyzikálno-mechanickými a dielektrickými vlastnosťami před dotvrdením a po dotvrdení pri 200 °C po dobu 30 minút:By bonding the foil insulation material as in Example 1 and the polyamide prepreg 2 with a basis weight of 187 g / m and a bitumen content of 35% and a bitumen binder flow at 10 MPa and 170 ° C at 15% pressure and temperature as in Example 1, physical-mechanical and dielectric properties before and after curing at 200 ° C for 30 minutes:
-Hrúbka (mm) '0,28Thickness (mm) 0.28
Tuhosť (N) nedotvrdený 22 dotvrdený 74Stiffness (N) not confirmed 22 confirmed 74
Prierazne napatie (kV) nedotvrdený 9,5 dotvrdený 10,5Breakdown voltage (kV) not confirmed 9.5 confirmed 10.5
Prierazne napatie dotvrdený pri 130 °C (kV) 9,8Breakdown voltage hardened at 130 ° C (kV) 9.8
155 °C 7,0155 ° C 7.0
200 °C 6,6200 ° C 6.6
250 °C 5,5250 ° C 5.5
Termoplasticita >8 pri 265 °C (hod)Thermoplasticity> 8 at 265 ° C (hr)
Zmrštenie (%) v priebehu teplotného starnutia pri 160 °C po 130 dňoch 0Shrinkage (%) during temperature aging at 160 ° C after 130 days 0
220 dňoch 0220 days 0
310 dňoch 0,5 pri 200 °C po 130 dňoch 0310 days 0.5 at 200 ° C after 130 days 0
220 dňoch 0220 days 0
310 dňoch 0310 days 0
Využitie riešenia podl’a vynálezu prichádza do úvahy najma pri zhotovovaní izolačných systémov přetěžovaných elektrických strojov, pracujúcich v režimoch častých spúěťaní, reverzácií a za zhoršených prevádzkových podmienok.The use of the solution according to the invention comes into consideration, in particular, in the construction of insulating systems of overloaded electrical machines operating in frequent triggering, reversing and in degraded operating conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS836389A CS233496B1 (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Flat insulating material for low voltage electrical machines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS836389A CS233496B1 (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Flat insulating material for low voltage electrical machines |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS638983A1 CS638983A1 (en) | 1984-06-18 |
| CS233496B1 true CS233496B1 (en) | 1985-03-14 |
Family
ID=5410815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS836389A CS233496B1 (en) | 1983-09-02 | 1983-09-02 | Flat insulating material for low voltage electrical machines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS233496B1 (en) |
-
1983
- 1983-09-02 CS CS836389A patent/CS233496B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS638983A1 (en) | 1984-06-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3974314A (en) | Electrical insulation particularly for use in winding slots of dynamo-electric machines and method for its manufacture | |
| US4443725A (en) | Dynamoelectric machine stator wedge | |
| EP1220240B1 (en) | Insulating material, electric winding, and method of manufacture thereof | |
| US3775628A (en) | Insulated coil for arrangement in a slot in the stator or rotor of an electric machine | |
| US6140590A (en) | Stator winding insulation | |
| RU2072115C1 (en) | Method for electrical machine winding insulation | |
| US20040226740A1 (en) | Insulating material and electric machine winding and method for manufacturing the same | |
| KR910005333A (en) | Electrical Insulation Coil, Electric Rotating Machine and Manufacturing Method of Coil | |
| KR19990072979A (en) | Insulating material and windings thereby | |
| GB2067358A (en) | Slot wedges for dynamoelectric machines | |
| US4405553A (en) | Method of manufacturing a coil for an electrical machine | |
| CA2314932C (en) | Method for producing mica-containing insulation tapes and applications thereof | |
| US3777198A (en) | Insulated coil for arrangement in a slot in the stator or rotor of an electric machine | |
| US5346568A (en) | Expanding electrical insulating laminate, method for its manufacture and application | |
| CS233496B1 (en) | Flat insulating material for low voltage electrical machines | |
| US3823200A (en) | Electrical insulation compound,particularly for high power,high tension coils to be used in rotating electrical machinery,and insulation material utilizing said composition | |
| GB2118483A (en) | Insulating material for the windings of a coil of metallic foil | |
| US4162340A (en) | Method of manufacturing slot insulation for dynamo-electric machines from molded laminates and slot insulation produced by the method | |
| US4698277A (en) | High-temperature laminated insulating member | |
| SU1374316A1 (en) | Insulation cone of electric machine commutator | |
| CS276545B6 (en) | Multi-layer sheet insulation of thermal grade F based on slim paper | |
| Papkov et al. | Modern electric insulating materials for the insulation systems of rotating electric machines | |
| JPH0526919Y2 (en) | ||
| JPS58159641A (en) | Coil insulation for high voltage rotary electric machine | |
| Masood et al. | Practices of Insulating Materials in Instrument Transformers |