DE2151024A1

DE2151024A1 - Electrical machine coil insulation - using double sided plastic tape with hot cured resin binder

Info

Publication number: DE2151024A1
Application number: DE19712151024
Authority: DE
Inventors: Walter Eickhoff; Friedrich Schindelmeiser
Original assignee: AEG Isolier und Kunststoff GmbH
Current assignee: AEG Isolier und Kunststoff GmbH
Priority date: 1971-10-13
Filing date: 1971-10-13
Publication date: 1973-04-19

Abstract

An inner e.g. woven tape, impregnated with a resin which flows when warmed until the stage when it is hot cured, is covered on both sides with plastic film and after lapping the coils with this tape, they are heated gently so that resin flows into the interstices between overlapping film coverings of adjacent turns. The resin is then cured, after high voltage testing and before or after the coils are plated in the machine slots. The straight sides are plated in a heated coil press for curing and the winding head ends may be lapped with heat shrink tape to compress the insulation during curing.

Description

Verfahren zur Herstellung einer Wicklungsisolation.Process for producing winding insulation.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Wicklungsisolationen, vorzugsweise für Elektromotoren, unter Verwendung von beidseitig mit dünnen Kunststoff-Folien abgedeckten mit Bindemittel versehenen Isolierbändern.The present invention relates to a method of manufacture of winding insulation, preferably for electric motors, using Insulating tapes with binding agent and covered on both sides with thin plastic foils.

Es ist heute üblich, zum Isolieren von Nieder- und Hochspannungsspulen vorimprägnierte, flexible Feinglimmerbänder mit Glasseidenträgern und beidseitiger Abdeckung mit dünnen Polyesterfolien zu verwenden. Die Bindemittel sind ausgehärtet und werden in der Wärme nicht mehr flüssig. Zur Erreichung guter Spannungsfestigkeiten und mechanischer Festigkeiten sowie guter Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Wasser, ist es erforderlich, die einzelnen Bandlagen durch Einstreichen oder später die gesamte Isolation durch Tauchen der Wicklungen unter Vakuum mit entsprechenden Harzen zu behandeln.It is common today to isolate low and high voltage coils pre-impregnated, flexible fine mica tapes with fiberglass backing and double-sided Cover with thin polyester film to be used. The binders are hardened and no longer become liquid in the heat. To achieve good tensile strength and mechanical strengths as well as good resistance to moisture and Water, it is necessary to coat the individual tape layers or later the entire insulation by immersing the windings under vacuum with appropriate Treat resins.

In den Fällen, in denen die ganzen Wicklungen hinterher unter Vakuum in Tränkharz getaucht werden, können die entsprechenden Spulen vor und nach dem Einbau voll spannungsmäßig geprüft werden. Bei lagenweise mit harz eingestrichenen Spulen ist das normalerweise nicht möglich, da die Imprüo;nierharze im nichtausgehärteten Zustand in der Regel elektrisch schlecht sind.In those cases in which the whole windings are afterwards under vacuum are immersed in resin, the corresponding coils can be before and after Installation must be checked for full tension. When coated with resin in layers This is normally not possible for coils, as the impregnating resin in the non-hardened Are generally in poor electrical condition.

Bedingt durch die relativ hohen tan 6 -Werte kommt es meist schon bei geringen Spannungen, die unterhalb der normalen Prüfspannungen liegen zu Wärmedurchschlägen.Due to the relatively high tan 6 values, it usually happens at low voltages, which are below the normal test voltages, to thermal breakdowns.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zu entwickeln, das es erlaubt, auf eine zusätzliche Harzverwendung zum Verkleben der einzelnen Bandlagen bei der Herstellung der Wicklung zu verzichten und außerdem ein rationelles Arbeiten zu ermöglichen.The object of the invention was to develop a method that it allows for an additional use of resin for gluing the individual tape layers to dispense with the manufacture of the winding and also an efficient work to enable.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch und mechanisch hoch beanspruchbaren wasserfesten Wicklungsisolation, vorzugsweise für Elektromotoren, unter Verwendung von beidseitig mit dünnen Kunststofffolien abgedeckten und mit Bindemittel versehenen Isolierbändern, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Wicklungsisolation aus dem Isolierband hergestellt wird, welches als Bindemittel ein noch nicht ausgehärtetes in der Wärme fließfähiges Harz, insbesondere auf Epoxidharzbasis enthält, welches derart erwärmt wird, daß es zum Teil aus den Bändern aus der Wicklungsisolation heraustritt, so daß die beidseitigen Folienabdeckungen von außen benetzt und miteinander verklebt werden, worauf das Bindemittel ausgehärtet wird.The present invention relates to a method of production an electrically and mechanically highly stressable waterproof winding insulation, preferably for electric motors, using thin plastic films on both sides covered and provided with binding agent insulating tapes, which is characterized is that a winding insulation is made from the insulating tape, which as Binder is a resin that has not yet hardened and is flowable in the heat, in particular contains based on epoxy resin, which is heated so that it is partly from the Tapes emerges from the winding insulation, so that the film covers on both sides wetted from the outside and glued together, whereupon the binder hardens will.

Durch die Erfindung wird es möglich, eine Wicklungsisolation unter Verwendung von Isolierbändern, welche beidseitig Abdeckfolien aufweisen, auch ohne zusätzliche weitere Harzverwendung um Verkleben der Wicklungslagen herzustellen. Obgleich derartige Abdeckfolien bekanntlich als Trennfolien Verwendung finden, wird überraschenderweise bei Auswahl eines geeigneten Bindemittelharzes eine gleichmäßige Benetzung der Abdeckfolie durch das in der Wärme seitlich austretende Harz erzielt. Für den Aufbau der Wicklung kann deshalb ein zusätzliches Einstreichen oder nachträgliches Imprägnieren entfallen. Offensichtlich wIrd durch Kapillarwirkung in den Lagenzwischenräumen und bei ausreichender Benetzungsfähigkeit des Harzes eine vollständige Hohlraumausfüllung der Wicklung erzielt. Bei Auswahl eines bereits im nicht ausgehärteten Zustand dielektrisch hochwertigen Bindemittels kann in weiterer Ausbildung der Erfindung die Spulenwicklungsisolation bereits vor dem Aushärten des Bindemittels und somit vor und nach dem Einbau in eine Nut voll spannungsmäßig geprüft werden. Das endgültige Aushärten des Bindemittels in der Wicklungsisolation kann dann nach dem Einbau in eine Nut durchgeführt werden. Für den Aufbau der Isolierbänder können an sich bekannte Trägerkörper, zum Beispiel auf Basis von Glasfasermaterial, auf Glimmerbasis oder auf Basis synthetischer Fasern Anwendung finden. So hat sich ale Trägermaterial Qiasseide, Feinglimmer, zum Teil in Kombination als vorteilhaft erwiesen. Als Abdeckfolien werden vor zugsweise PolyeSterfolien verwendet.The invention makes it possible to have a winding insulation under Use of insulating tapes which have cover films on both sides, even without additional use of resin to glue the winding layers together. Although such cover films are known to be used as separating films Surprisingly, if a suitable binder resin is selected, a uniform one Wetting of the cover film is achieved by the resin escaping laterally in the heat. To build up the winding, an additional coating or a subsequent one can therefore be used There is no need for impregnation. Obviously, through capillary action in the interlayer spaces and if the resin is sufficiently wettable, the cavity is completely filled the winding achieved. If you choose one already in the uncured State of dielectrically high-quality binder can be used in a further embodiment of the invention the coil winding insulation before the hardening of the binding agent and thus be checked for full tension before and after installation in a groove. The final one The binding agent in the winding insulation can then harden after installation in a groove can be carried out. For the construction of the insulating tapes can be known per se Carrier bodies, for example based on glass fiber material, based on mica or based on synthetic fibers are used. So has ale carrier material Qia silk, fine mica, sometimes proven to be beneficial in combination. As cover films are preferably used before polyester films.

Für das Bindemittel kann als besonders vorteilhaft ein EP-Harz Anwendung finden, welches mit Härtern auf Basis von BF3-Addukten gehärtet werden kann. Solche Harze sind im Handel unter der Bezeichnung LMB 1037, LMB 1098 der Firma Ciba-Geigy, Basel, z.B.An EP resin can be used particularly advantageously for the binder find which can be hardened with hardeners based on BF3 adducts. Such Resins are commercially available under the name LMB 1037, LMB 1098 from Ciba-Geigy, Basel, e.g.

erhältlich.available.

Für die Isolierbänder eignet sich folgender Aufbau: 1 tage Polyesterfolie ca. 0,006 um dick 1 Glasseidengewebe ca. 27 g/m2 1 " Feingliemmerpapier ca. 70 g/m² 1 tt Polyesterfolie ca. 0,006 mm dick.The following structure is suitable for the insulating tapes: 1 day polyester film approx. 0.006 µm thick 1 glass silk fabric approx. 27 g / m2 1 "fine liner paper approx. 70 g / m² 1 tt polyester film approx. 0.006 mm thick.

Zum Imprängnieren des Feingliemmer/S#Glasseiden-Anteiles eignet sich beispielsweise eine 20 %ige Lösung des oben beschriebenen Bindemittels. Das Lösungsmittel wird vor Aufbringen der Abdeckfolien durch Wärmebehandlung ausgetrieben Die Isolierbänder werden anstoßend und dann lagenweise versetzt oder halbüberlappt aufgebracht.It is suitable for impregnating the fine gleam / S # glass fiber portion for example a 20% solution of the binder described above. The solvent is driven out by heat treatment before the cover film is applied. The insulating tapes are applied in abutment and then offset or half-overlapped in layers.

Zweckmäßigerweise werden die isolierten Spulen für hohe Betriebsspannungen und in den Fällen, wo hohe Wasserfestigkeiten erreicht werden müssen, im Bereich der geraden Nutteile durch Behandlung in einer Warmpresse und im Bereich der Wickelköpfe durch Anwendung eines in der Wärme schrumpfenden außen aufgebrachten Isolierbandes gepreßt. Das Pressen der Wickelköpfe kann nach dem Einbau und Schalten der Spulen durch Warmbehandlung der ganzen Maschine vorgenommen werden.The insulated coils are expediently for high operating voltages and in cases where high water resistance must be achieved in the area of the straight groove parts by treatment in a hot press and in the area of the end windings by applying a heat-shrinking exterior applied Pressed insulating tape. The winding heads can be pressed after installation and switching the coils can be made by heat treatment of the entire machine.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ist das Bindemittel so beschaffen, daß die hiermit imprägnierten Bänder im nichtausgehärteten Zustand des Bindemittels bereits so gute Spannungsfestigkeiten besitzen, daß die hiermit isolierten Spulen direkt nach dem Umbandeln voll spannungsmäßig geprüft werden können und das Harz bei Erwärmen der Isolation, beispielsweise zwischen 130 und 170°C, zum Teil aus dem Band austritt, die abdeckenden Folien außen benetzt und somit ein Verkleben der Bandlagen ohne zusätzliche Harzbehandlung ermöglicht. Nach dem Aushärten bleibt das Bindemittel flexibel. Es ist sd beschaffen, daß es bis zu Betriebstemperaturen von 155 OC für Hochspannungsisolationen genügend niedrige tan Ir -Werte aufweist.In the method according to the invention, the binder is such that that the tapes impregnated therewith in the uncured state of the binder already have such good dielectric strengths that the coils isolated with them and the resin can be tested for full tension directly after the strapping when the insulation is heated, for example between 130 and 170 ° C, partially off the tape emerges, the covering film wets the outside and thus a sticking of the tape layers without additional resin treatment. Remains after hardening the binder flexible. It is designed so that it can run up to operating temperatures of 155 OC has sufficiently low tan Ir values for high-voltage insulation.

4 Seiten Beschreibung 4 Patentansprüche4 pages description 4 claims

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e fl Method for producing a electrically and mechanically highly stressable waterproof winding insulation, preferably for electric motors, using thin plastic foils on both sides covered and provided with binding agent insulating tapes, characterized in that, that a winding insulation is made from an insulating tape, which as Binder a not yet cured resin that is flowable in the heat, in particular contains based on epoxy resin, which is heated so that it is partly from the Tapes of the winding insulation emerges, so that the film covers on both sides wetted from the outside and glued together, whereupon the binder hardens will.

2. A method for producing a winding insulation according to claim 1, characterized in that the winding insulation before the hardening of the binder and is tested for dielectric strength before or after installation in a groove.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the straight groove parts of the winding insulation hardened in a heatable coil press will.

4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Winding insulation in the area of the end windings with a layer of one in the heat shrinking insulating tape and thereby the insulation during curing of the binder is pressed.