RU2504069C1 - Method to manufacture insulation of windings in electric machines - Google Patents
Method to manufacture insulation of windings in electric machines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504069C1 RU2504069C1 RU2012152049/04A RU2012152049A RU2504069C1 RU 2504069 C1 RU2504069 C1 RU 2504069C1 RU 2012152049/04 A RU2012152049/04 A RU 2012152049/04A RU 2012152049 A RU2012152049 A RU 2012152049A RU 2504069 C1 RU2504069 C1 RU 2504069C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compound
- insulation
- product
- autoclave
- polymerisation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Insulating Bodies (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении систем изоляции различных электрических машин.The invention relates to electrical engineering and can be used in the manufacture of insulation systems for various electrical machines.
Известен способ пропитки изоляции обмоток, заключающийся в нанесении на обмотки стеклослюдосодержащих лент с последующей вакуум-нагнетательной пропиткой компаундами, при этом, многослойную изолировку обмотки производят пропитанными лентами, в состав которых входит не менее двух слоев полимерной пленки, а в качестве связующего для лент и для пропитки изолированных обмоток применяют полиэфиримидные компаунды вязкостью 40-100 Ст по В3-4, количество которого в ленте составляет 23-28% - RU 2366060 C1, H02K 3/32, 2009 г.A known method of impregnation of the insulation of the windings, which consists in applying glass-mica tapes to the windings, followed by vacuum-injection impregnation with compounds, in this case, the windings are multilayer insulated with impregnated tapes, which include at least two layers of polymer film, and as a binder for tapes and for impregnation of isolated windings use polyetherimide compounds with a viscosity of 40-100 St according to B3-4, the amount of which in the tape is 23-28% - RU 2366060 C1, H02K 3/32, 2009
Недостатки известного способа состоят в следующем:The disadvantages of this method are as follows:
- для обеспечения проникновения пропиточного состава вглубь всей толщины изоляции требуется создание достаточно высокого давления, что предполагает применение дорогостоящих специальных вакуум-нагнетательных установок;- to ensure the penetration of the impregnating composition deep into the entire thickness of the insulation, a sufficiently high pressure is required, which involves the use of expensive special vacuum-pressure plants;
- в процессе запечки изолированных обмоток происходит вытекание пропиточного состава. Это нарушает характеристики изоляции.- in the process of baking the isolated windings, the impregnation composition flows out. This violates the insulation characteristics.
Прототипом изобретения является способ изготовления изоляции обмоток электрических машин, заключающийся в наложении на элементы обмотки пропитанного нагревостойким связующим электроизоляционного материала, в котором термореактивное связующее находится в неотвержденном состоянии, и последующей пропитке обмотки под вакуумом и давлением низковязким составом меньшей нагревостойкости с большей жизнеспособностью, при этом, перед пропиткой производят горячую опрессовку по меньшей мере части обмотки при температуре и давлении, обеспечивающих частичную полимеризацию связующего в указанном материале до состояния, ограничивающего проникновение менее нагревостойкого пропиточного состава в опрессованную часть обмотки.The prototype of the invention is a method of manufacturing insulation of the windings of electrical machines, which consists in imposing on the winding elements an electrically insulating material impregnated with a heat-resistant binder, in which the thermosetting binder is in the uncured state, and subsequent impregnation of the winding under vacuum and pressure with a lower viscosity composition with lower heat resistance with greater viability, while before impregnation, hot crimping of at least part of the winding is carried out at temperature and pressure, ensuring vayuschih partially polymerizing the binder in said material to a state of restricting the penetration of less heat resistance of the impregnating composition in the molded-part winding.
Если в качестве термореактивного связующего используют состав на основе эпоксиноволачных смол, а в качестве низковязкого состава используют состав на основе эпоксидных диановых смол, то горячую опрессовку производят при 100-180°C и давлении 3-10 кгс/см2 в течение 5-30 мин.If a composition based on epoxynolac resins is used as a thermosetting binder, and a composition based on epoxy dianes is used as a low viscosity composition, then hot crimping is carried out at 100-180 ° C and a pressure of 3-10 kgf / cm 2 for 5-30 minutes .
Если в качестве термореактивного связующего используют состав на основе модифицированных кремнийорганических смол, а в качестве низковязкого состава используют состав на основе эпоксидных диановых смол, то горячую опрессовку производят при 120-220°C и давлении 5-10 кгс/см2 в течение 5-20 мин - авт. свид. СССР №748680, H02K 3/30, 1980 г.If a composition based on modified organosilicon resins is used as a thermosetting binder, and a composition based on epoxy dianes is used as a low-viscosity composition, then hot crimping is carried out at 120-220 ° C and a pressure of 5-10 kgf / cm 2 for 5-20 min - bus testimonial. USSR No. 748680, H02K 3/30, 1980
Недостатки способа-прототипа те же, что и аналога:The disadvantages of the prototype method are the same as the analogue:
- для обеспечения проникновения пропиточного состава вглубь всей толщины изоляции требуется горячая опрессовка при давлении 5-10 кгс/см2, т.е. применение дорогостоящих специальных вакуум-нагнетательных установок;- to ensure the penetration of the impregnating composition deep into the entire thickness of the insulation, hot crimping is required at a pressure of 5-10 kgf / cm 2 , i.e. the use of expensive special vacuum-discharge units;
- в процессе запечки изолированных обмоток вытекание пропиточного состава уменьшено по сравнению со способом-аналогом, но не исключено полностью. Здесь так же не может быть обеспечена точность получения заданных характеристик.- in the process of baking isolated windings, the outflow of the impregnating composition is reduced in comparison with the analogue method, but is not completely excluded. Here, the accuracy of obtaining the specified characteristics cannot be ensured either.
Технической задачей изобретения является повышение качества изоляции и точности получения заданных характеристик путем обеспечения глубокой и равномерной пропитки изоляции связующим, а также снижение энерго- и трудозатрат.An object of the invention is to improve the quality of insulation and the accuracy of obtaining the desired characteristics by providing a deep and uniform impregnation of the insulation with a binder, as well as reducing energy and labor costs.
Эта задача решена в способе изготовления изоляции обмоток электрических машин, при котором осуществляют пропитку стеклослюдоленты первым компаундом при следующем соотношении компонентов, мас.%:This problem is solved in a method for the manufacture of insulation of the windings of electric machines, in which glass mica is impregnated with the first compound in the following ratio of components, wt.%:
одновременно изготавливают второй компаунд на основе первого, в который дополнительно вводят марганцевый ускоритель полимеризации при следующем соотношении компонентов, мас.%:at the same time, a second compound is made on the basis of the first, into which an additional manganese polymerization accelerator is introduced in the following ratio of components, wt.%:
затем один или несколько слоев стеклослюдоленты накладывают на изделие, нагревают в печи до температуры 150-160°C, в дальнейшем помещают в автоклав со вторым компаундом на 3-10 минут, затем извлекают из автоклава, помещают в печь и выдерживают 2-3 часа при температуре 160-180°C.then one or more layers of glass mica are applied to the product, heated in an oven to a temperature of 150-160 ° C, then placed in an autoclave with a second compound for 3-10 minutes, then removed from the autoclave, placed in an oven and incubated for 2-3 hours temperature 160-180 ° C.
Для улучшения характеристик изготавливаемой изоляции, могут быть предложены следующие параметры и процессы:To improve the characteristics of manufactured insulation, the following parameters and processes can be proposed:
- исходная температура компаунда в автоклаве не должна превышать 30°C;- the initial temperature of the compound in the autoclave should not exceed 30 ° C;
- во время выдержки изделия в печи, его извлекают на время нанесения грунтовой эмали, изготовленной на основе второго компаунда;- during the exposure of the product in the furnace, it is removed during the application of soil enamel, made on the basis of the second compound;
- после окончательного извлечения изделия из печи и остывания его до температуры ниже 100°C, на него наносят полиэфиракриловую эмаль.- after the final removal of the product from the furnace and cooling it to a temperature below 100 ° C, polyester acrylic enamel is applied to it.
Снижение энерго- и трудозатрат при использовании способа может быть достигнуто за счет того, что пропитку стеклослюдоленты делают на одном производстве, а изоляцию изделия - на другом, при этом должно соблюдаться следующее условие:The reduction of energy and labor costs when using the method can be achieved due to the fact that the impregnation of glass mica is done in one production, and the insulation of the product in another, while the following condition must be met:
- максимальный период использования пропитанной первым компаундом стеклослюдоленты для изоляции изделия не превышает 6-12 месяцев.- the maximum period of use of glass mica soaked in the first compound to isolate the product does not exceed 6-12 months.
Рассмотрим процесс изготовления изоляции обмоток электрических машин по предлагаемому способу в условиях использования его на одном производстве.Consider the manufacturing process of insulation of the windings of electrical machines by the proposed method in the conditions of its use in one production.
При изготовлении используется известный комплекс устройств.In the manufacture of a well-known set of devices.
Стеклослюдолента подвергается пропитке первым компаундом на лакировально-пропиточной машине.Glass mica is impregnated with the first compound on a coating and impregnation machine.
Одновременно в реакторе изготавливают второй компаунд, на основе первого, в который вводят марганцевый ускоритель полимеризации и помещают в емкость-хранилище.At the same time, a second compound is made in the reactor, based on the first, into which a manganese polymerization accelerator is introduced and placed in a storage tank.
На изделие, подлежащее изоляции, например, обмотку статора, накладывают один или несколько слоев предварительно пропитанной первым компаундом стеклослюдоленты и нагревают в печи до температуры 150-160°C.On the product to be insulated, for example, a stator winding, one or more layers of glass mica pre-impregnated with the first compound are applied and heated in a furnace to a temperature of 150-160 ° C.
Второй компаунд из емкости-хранилища переливают в автоклав, при этом, его исходная температура в автоклаве не должна превышать 30°C. Нагретое в печи до указанной температуры изолированное изделие помещают в автоклав на 3-10 минут.The second compound from the storage tank is poured into the autoclave, while its initial temperature in the autoclave should not exceed 30 ° C. Heated in an oven to the specified temperature, the insulated product is placed in an autoclave for 3-10 minutes.
После извлечения из автоклава, изделие помещают в печь и выдерживают 2-3 часа при температуре 160-180°C.After extraction from the autoclave, the product is placed in an oven and incubated for 2-3 hours at a temperature of 160-180 ° C.
В указанных диапазонах времени и температур второй компаунд, со входящим в его состав марганцевым ускорителем полимеризации, обеспечивает повышенную реакционную способность: имея исходную температуру не выше 30°C, в процессе пропитки, при контакте с поверхностью, имеющей температуру нагрева изделия, он резко теряет вязкость с 200 до 15 секунд и за счет этого глубоко проникает в изоляцию, заполняя все пустоты. При этом проникающий вглубь изоляции компаунд разогревается до температуры выше 130°C и в результате сразу же начинается активная реакция полимеризации.In the indicated time and temperature ranges, the second compound, with the manganese polymerization accelerator included in it, provides increased reactivity: having an initial temperature of no higher than 30 ° C, during the impregnation process, when it comes in contact with a surface having a heating temperature of the product, it sharply loses viscosity from 200 to 15 seconds and due to this penetrates deep into isolation, filling all voids. In this case, the compound penetrating deep into the insulation is heated to a temperature above 130 ° C and as a result, the active polymerization reaction immediately begins.
За счет реакции полимеризации второй компаунд теряет текучесть, переходит в гелеобразное состояние и отверждается. Время отверждения второго компаунда зависит от скорости его разогрева при контакте с горячим изделием, которая, в свою очередь, зависит от геометрических параметров и массы изолируемого изделия: для обеспечения глубокой пропитки изоляции и перехода компаунда за счет реакции полимеризации в гелеобразное состояние достаточно 3-10 минут.Due to the polymerization reaction, the second compound loses fluidity, passes into a gel state and cures. The curing time of the second compound depends on its heating speed upon contact with a hot product, which, in turn, depends on the geometrical parameters and mass of the insulated product: 3-10 minutes are enough to ensure deep impregnation of the insulation and transition of the compound due to the polymerization reaction into a gel state .
Таким образом, активный разогрев второго компаунда происходит в месте его непосредственного контакта с горячим изделием и температура основной массы компаунда в автоклаве, вследствие его низкой теплопроводности (около 0,2 Вт/м К), повышается во время пропитки не более чем на 20°C (при равном соотношении массы компаунда и изделия), что обеспечивает сохранение в автоклаве массы пропиточного состава, т.е. компаунд остается в изоляции, не вытекая из нее в процессе последующей термообработки в печи в течение 2-3 часов при температуре 160-180°C.Thus, the active heating of the second compound occurs in the place of its direct contact with the hot product and the temperature of the bulk of the compound in the autoclave, due to its low thermal conductivity (about 0.2 W / m K), increases during impregnation by no more than 20 ° C (with an equal ratio of the mass of the compound and the product), which ensures the preservation in the autoclave of the mass of the impregnating composition, i.e. the compound remains in isolation, not flowing out of it during subsequent heat treatment in the furnace for 2-3 hours at a temperature of 160-180 ° C.
Для улучшения характеристик изготавливаемой изоляции, во время выдержки изделия в печи его извлекают на время нанесения грунтовой эмали, изготовленной на основе второго компаунда. Эмаль дополнительно придает изоляции диэлектрические свойства, а также улучшает адгезию покрывной глянцевой эмали.To improve the characteristics of the manufactured insulation, during the exposure of the product in the furnace, it is removed during the application of soil enamel, made on the basis of the second compound. Enamel additionally gives the dielectric insulation properties, and also improves the adhesion of the glossy enamel.
Нанесение полиэфиракриловой эмали после окончательного извлечения изделия из печи и остывания его до температуры ниже 100°C увеличивает срок службы изоляции.The application of polyester acrylic enamel after the final removal of the product from the furnace and cooling it to a temperature below 100 ° C increases the life of the insulation.
Технология предлагаемого способа изготовления изоляции может осуществляться на двух производствах: на первом пропитывают стеклослюдоленту и поставляют ее на второе производство, где непосредственно производят изоляцию изделия при условии наличия необходимого комплекса устройств: реактора для изготовления второго компаунда, печи и автоклава. Удобство такого разделения заключается в том, что сама изоляция изделия происходит при сокращенном оборудовании и в удобное время при соблюдении условия периода использования пропитанной первым компаундом стеклослюдоленты: он не должен превышать 6-12 месяцев, т.е. времени хранения стеклослюдоленты при условиях, указанных в Инструкции по ее использованию.The technology of the proposed method for the manufacture of insulation can be carried out in two factories: at the first, they are impregnated with glass mica and delivered to the second production, where the product is directly isolated, provided that the necessary complex of devices is available: a reactor for the manufacture of the second compound, furnace and autoclave. The convenience of this separation lies in the fact that the isolation of the product itself occurs with reduced equipment and at a convenient time, subject to the conditions for the period of use of glass mica impregnated with the first compound: it should not exceed 6-12 months, i.e. the storage time of glass mica under the conditions specified in the Instructions for its use.
Приводимые соотношения ингредиентов составов компаундов подобраны опытным путем. Проведение экспериментов по выбору границ диапазонов компонентов составов выявило те отклонения от требований, предъявляемых к данному типу изоляции, которые возникали в случаях выхода за границы установленных диапазонов.The given ratios of the ingredients of the compositions of the compounds are selected empirically. Conducting experiments on the selection of the boundaries of the ranges of the components of the compositions revealed those deviations from the requirements for this type of insulation that occurred in cases when the boundaries of the established ranges were exceeded.
Например, следствием чрезмерного разбавления диметакрилового эфира триэтиленгликоля является хрупкость изоляции.For example, the result of excessive dilution of triethylene glycol dimethacrylic ester is the brittleness of the insulation.
Уменьшение нижней границы диапазона перекисного инициатора полимеризации приведет к неполному отверждению, а увеличение его верхней границы вызовет возникновение трещин в изоляции.Reducing the lower boundary of the range of the peroxide polymerization initiator will lead to incomplete curing, and increasing its upper boundary will cause cracks in the insulation.
То же касается второго катализатора - марганцевого ускорителя полимеризации: снижение его нижней границы приведет к неполному отверждению, а увеличение верхней вызовет пористость изоляции.The same applies to the second catalyst - a manganese polymerization accelerator: a decrease in its lower boundary will lead to incomplete curing, and an increase in the upper boundary will cause insulation porosity.
Выход за нижнюю границу диапазона ингибитора полимеризации приведет к преждевременному желированию компаунда, а повышение верхней границы снизит скорость полимеризации.Exceeding the lower limit of the polymerization inhibitor range will lead to premature gelation of the compound, and increasing the upper limit will decrease the polymerization rate.
Предложенный способ изготовления изоляции обмоток электрических машин без применения дорогостоящих специальных вакуум-нагнетательных установок дает возможность проведения пропитки изоляции при температурном режиме, обеспечивающем глубокое проникновение пропиточного состава (компаунда) в изоляцию и его отверждение непосредственно в процессе пропитки, что позволяет обеспечить заполнение пропиточным составом всех пустот в изделии, равномерное насыщение им изоляции по глубине и требуемое его количество в изоляции для получения заданных характеристик изделия.The proposed method for the manufacture of insulation of the windings of electric machines without the use of expensive special vacuum-discharge installations makes it possible to impregnate the insulation at a temperature regime that provides deep penetration of the impregnating composition (compound) into the insulation and curing it directly during the impregnation, which allows filling all the voids with the impregnating composition in the product, uniform saturation of the insulation in depth and the required amount in isolation to obtain the task product characteristics.
Claims (5)
одновременно изготавливают второй компаунд на основе первого, в который дополнительно вводят марганцевый ускоритель полимеризации при следующем соотношении компонентов, мас.%:
затем один или несколько слоев стеклослюдоленты накладывают на изделие, нагревают в печи до температуры 150-160°C, в дальнейшем помещают в автоклав со вторым компаундом на 3-10 мин, затем извлекают из автоклава, помещают в печь и выдерживают 2-3 ч при температуре 160-180°C.1. A method of manufacturing an insulation of windings of electrical machines, in which the glass mica is impregnated with the first compound in the following ratio of components, wt.%:
at the same time, a second compound is made on the basis of the first, into which an additional manganese polymerization accelerator is introduced in the following ratio of components, wt.%:
then one or more layers of glass mica are applied to the product, heated in an oven to a temperature of 150-160 ° C, then placed in an autoclave with a second compound for 3-10 minutes, then removed from the autoclave, placed in an oven and incubated for 2-3 hours at temperature 160-180 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152049/04A RU2504069C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Method to manufacture insulation of windings in electric machines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152049/04A RU2504069C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Method to manufacture insulation of windings in electric machines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2504069C1 true RU2504069C1 (en) | 2014-01-10 |
Family
ID=49884810
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012152049/04A RU2504069C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Method to manufacture insulation of windings in electric machines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2504069C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU474078A1 (en) * | 1972-04-14 | 1975-06-14 | Предприятие П/Я Р-6517 | Method for making insulation of windings of electrical machines |
| SU748680A1 (en) * | 1978-06-14 | 1980-07-15 | Предприятие П/Я А-1430 | Method of manufacturing electric machine winding insulation |
| RU2366060C1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-08-27 | ЗАО "Электроизолит" | Method of making insulation for windings of electrical machines |
| CN101958594A (en) * | 2010-10-28 | 2011-01-26 | 无锡市中达电机有限公司 | Insulating structure for rotor coil for high-voltage wound rotor motor |
-
2012
- 2012-12-05 RU RU2012152049/04A patent/RU2504069C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU474078A1 (en) * | 1972-04-14 | 1975-06-14 | Предприятие П/Я Р-6517 | Method for making insulation of windings of electrical machines |
| SU748680A1 (en) * | 1978-06-14 | 1980-07-15 | Предприятие П/Я А-1430 | Method of manufacturing electric machine winding insulation |
| RU2366060C1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-08-27 | ЗАО "Электроизолит" | Method of making insulation for windings of electrical machines |
| CN101958594A (en) * | 2010-10-28 | 2011-01-26 | 无锡市中达电机有限公司 | Insulating structure for rotor coil for high-voltage wound rotor motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100386380C (en) | Insulating structure and production for vacuum-pressure immersing process of high-voltage motor | |
| DE2628096A1 (en) | SHEET OR STRIP-SHAPED INSULATION MATERIAL | |
| CN104485767B (en) | High-voltage motor stator coil insulation structure and process for impregnating and curing high-voltage motor stator coil insulation structure | |
| US2594096A (en) | Process for treating windings with completely-reactive compositions | |
| RU2504069C1 (en) | Method to manufacture insulation of windings in electric machines | |
| KR20010033205A (en) | Method for producing insulating tapes containing mica, and the utilization thereof | |
| US2106850A (en) | Method of insulating conductors | |
| RU2366060C1 (en) | Method of making insulation for windings of electrical machines | |
| CN103840612A (en) | Single coil VPI process | |
| CN103350553A (en) | Single-side reinforcing mica tape | |
| JPH05501346A (en) | Method of manufacturing electrical insulation for electrical machine windings | |
| US6395330B1 (en) | Method for producing impregnable fine mica tapes with an incorporated accelerator | |
| CN102081989A (en) | Epoxy glass powder mica belt and preparation method thereof | |
| US2103841A (en) | Method of insulating conductors | |
| US5346568A (en) | Expanding electrical insulating laminate, method for its manufacture and application | |
| US2620317A (en) | Organosiloxane films | |
| CN104592870B (en) | Preparation process of impregnating varnish with high storage stability for transformer | |
| CN107001628B (en) | Curable compositions for electric machines and related methods | |
| RU2717793C1 (en) | Insulation tape composition | |
| JP5734110B2 (en) | Method for impregnating varnish of winding body for rotating electrical machine and winding body for rotating electrical machine manufactured by the method | |
| US2688569A (en) | Encapsulated coils and method of making same | |
| US3839653A (en) | Flexible loop, hard slot coils for dynamoelectric machine windings | |
| RU2528014C1 (en) | Method of impregnating mica paper capacitors | |
| RU2530757C2 (en) | Winding insulation fabrication technique for traction motors | |
| Weege | Basic impregnation techniques [for windings] |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181206 |