RU2725420C2 - Method of depolymerising an insulation system of electric motors by ultrasonic radiation - Google Patents

Method of depolymerising an insulation system of electric motors by ultrasonic radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2725420C2
RU2725420C2 RU2018115276A RU2018115276A RU2725420C2 RU 2725420 C2 RU2725420 C2 RU 2725420C2 RU 2018115276 A RU2018115276 A RU 2018115276A RU 2018115276 A RU2018115276 A RU 2018115276A RU 2725420 C2 RU2725420 C2 RU 2725420C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stator
winding
ultrasonic
working solution
sodium hydroxide
Prior art date
Application number
RU2018115276A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018115276A3 (en
RU2018115276A (en
Inventor
Александр Емельянович Немировский
Артём Иванович Кашин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет"
Priority to RU2018115276A priority Critical patent/RU2725420C2/en
Publication of RU2018115276A3 publication Critical patent/RU2018115276A3/ru
Publication of RU2018115276A publication Critical patent/RU2018115276A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2725420C2 publication Critical patent/RU2725420C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations

Landscapes

  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to a method for depolymerization of lacquer insulation system of electric motors by ultrasonic radiation. Stator with faulty winding is placed in the capacity of the hardware complex with working solution of sodium hydroxide. Ultrasonic emitters are installed in vessel. Ultrasonic treatment of stator with faulty winding is carried out at working solution temperature of 50 °C during 171 minutes at frequency of ultrasonic emitters in 24 kHz, power of ultrasonic radiation 120 W and mass concentration of sodium hydroxide 5 %.EFFECT: technical result of invention is higher efficiency of working solution penetration into stator winding and softening (destruction) of electric insulating varnish of winding, which increases efficiency of motor stator winding removal.1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам удаления обмоток статора или якоря электродвигателей (ЭД), обмоточный провод которых пропитан лаковым составом.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to methods for removing stator windings or electric motor anchors (ED), the winding wire of which is impregnated with a varnish composition.

Известен способ, который реализован в устройстве для удаления обмоток из статора электрической машины. При этом имеются станина, приспособление для закрепления статора, захват для извлечения обмоток и привод с закрепленным на нем тросом, отличающийся тем, что приспособление для закрепления статора выполнено в виде располагаемого на статоре стержня и системы блоков, смонтироемкостих на станине, на захвате установлен полиспат, а трос охватывает полиспат, систему блоков и стержень приспособления для закрепления статора, при этом конец троса жестко установлен на станине (Патент РФ №2220492. МПК Н02К 15/00. Опубл. 27.12.2003). Данное устройство содержит сложное приспособление для надежного закрепления при удалении обмоток, также образуются механические повреждения пакета статора-заусеницы, царапины, которые ведут к изменению электрофизических свойств стали.A known method, which is implemented in a device for removing windings from the stator of an electric machine. At the same time, there is a bed, a device for securing the stator, a grip for extracting the windings and a drive with a cable attached to it, characterized in that the device for securing the stator is made in the form of a rod and a system of blocks mounted on the stator, mounted on the bed, a tackle is installed on the grip, and the cable encompasses the polyspat, the system of blocks and the rod of the device for securing the stator, while the end of the cable is rigidly mounted on the bed (RF Patent No. 2220492. IPC Н02К 15/00. Publish. 12/27/2003). This device contains a complex device for reliable fastening when removing the windings, mechanical damage to the stator-burr package, scratches, which lead to a change in the electrophysical properties of steel, are also formed.

Известен способ, реализоемкостий в технологии удаления обмоток статора неисправного ЭД с помощью способа деполимеризации термореактивного связующего изоляции электрических машин (Патент РФ №2077104. МПК Н02К 15/12. Опубл. 10.04.1997). Данный способ основан на обработке изоляции в щелочных растворах. Скорость разрушения термореактивного связующего возрастает с повышением концентрации щелочи. Наилучшие результаты получены при температуре рабочего раствора 70±10°C и концентрации едкого натра 12%. К недостаткам способа относятся высокая трудоемкость, длительность процесса, загрязнение окружающей среды и эксплуатационного персонала, снижение качества электрофизических характеристик пластин магнитопровода при продолжительном воздействии щелочи.There is a method that is realizable in the technology of removing stator windings of a faulty ED using the method of depolymerization of thermosetting binder insulation of electrical machines (RF Patent No. 2077104. IPC Н02К 15/12. Publish. 10.04.1997). This method is based on processing insulation in alkaline solutions. The rate of destruction of the thermoset binder increases with increasing alkali concentration. The best results were obtained at a working solution temperature of 70 ± 10 ° C and a caustic soda concentration of 12%. The disadvantages of the method include the high complexity, the duration of the process, environmental pollution and operating personnel, the decrease in the quality of the electrical characteristics of the plates of the magnetic circuit with prolonged exposure to alkali.

Известен способ при ремонте электродвигателей (демонтаже неисправной обмотки) для извлечения обмотки ее лобовую часть предварительно вырезают на фрезерном станке, затем статор двигателя выдерживают в течение 4 часов в электропечи при 350-400°C для выжига лакового покрова обмотки, после чего с горячего двигателя извлекают обмотку. Однако при такой обработке электродвигателей происходит ухудшение электрофизических характеристик стали электродвигателя из-за выгорания изоляционных слоев между шихтоемкостим железом пакета стали, кроме того невозможен выжиг обмотки якоря двигателя с двойной (пластмассовой) изоляцией (А.с. СССР №1444686. МПК G01R 31/34. Опубл. 15.02.1988).There is a method for repairing electric motors (dismantling a faulty winding) to remove the winding, its frontal part is pre-cut on a milling machine, then the motor stator is kept for 4 hours in an electric furnace at 350-400 ° C to burn the varnish cover of the winding, after which it is removed from the hot engine winding. However, with this treatment of electric motors, the electrical characteristics of the steel of the electric motor deteriorate due to burnout of the insulation layers between the burden-intensive iron of the steel package, and it is also impossible to burn the windings of the motor armature with double (plastic) insulation (AS USSR No. 1444686. IPC G01R 31/34 Publish. 02.15.1988).

Известен способ удаления обмотки из пазов сердечника статора при ремонте электрических машин, включающий помещение статора, подлежащего ремонту, в автоклав, разрушение термореактивного связующего изоляции путем обработки статора водным рабочим деструктирующим раствором, насыщенным углекислым газом, при повышенных температуре и давлении, охлаждение автоклава до комнатной температуры, извлечение статора и последующее удаление обмотки из пазов статора любым из методов механической разборки, отличающийся тем, что процесс обработки статора осуществляют в автоклаве, соединенном с емкостью для хранения отработанного водного рабочего деструктирующего раствора, обеспечивающей его рециркуляцию, при этом вначале проводят обработку статора с использованием в качестве водного рабочего деструктирующего раствора водного раствора углекислого газа при заданных температуре 120-200°C и давлении 4-20 ати, после обработки статора горячий отработанный водный раствор, содержащий продукты деструкции, направляют в емкость для хранения, охлаждают, отделяют от шлама и используют в качестве водного рабочего деструктирующего раствора для повторной обработки статора при заданных режима, затем отработанный водный раствор направляют в емкость для хранения, автоклав охлаждают, извлекают статор и удаляют обмотку. Данный метод ухудшает электрофизические характеристики стали статора ЭД, сложен в реализации, требует дорогостоящего оборудования, а также весьма энергозатратен и продолжителен (Патент РФ №2139621. МПК Н02К 15/00. Опубл. 10.10.1999).A known method of removing the winding from the grooves of the stator core when repairing electrical machines, including placing the stator to be repaired in an autoclave, destroying the thermoset binder insulation by treating the stator with an aqueous working destructive solution saturated with carbon dioxide at elevated temperature and pressure, cooling the autoclave to room temperature , removing the stator and subsequent removal of the winding from the stator slots by any of the methods of mechanical disassembly, characterized in that the stator processing process is carried out in an autoclave connected to a container for storing the spent aqueous working destructive solution, which ensures its recirculation, while the stator is first processed using as an aqueous working destruction solution of an aqueous solution of carbon dioxide at a predetermined temperature of 120-200 ° C and a pressure of 4-20 atm, after processing the stator, the hot spent aqueous solution containing degradation products is directed They are removed into the storage tank, cooled, separated from the sludge and used as an aqueous working destructive solution for reprocessing the stator under specified conditions, then the spent aqueous solution is sent to the storage tank, the autoclave is cooled, the stator is removed and the winding is removed. This method degrades the electrophysical characteristics of the ED stator steel, is difficult to implement, requires expensive equipment, and is also very energy-intensive and time consuming (RF Patent No. 2139621. IPC Н02К 15/00. Publish. 10.10.1999).

За прототип выбран способ очистки различных загрязнений с помощью ультразвукового излучения. Под действием ультразвука моющее средство эффективно проникает в загрязнение за счет образования в нем микротрещин и пор и отщепляет его от обрабатываемой поверхности. (Патент РФ №2313408. МПК В08В 3/12. Опубл. 27.12.2007).For the prototype, a method for cleaning various contaminants using ultrasonic radiation was selected. Under the influence of ultrasound, the detergent effectively penetrates the pollution due to the formation of microcracks and pores in it and detaches it from the surface being treated. (RF patent No. 2313408. IPC V08B 3/12. Publ. December 27, 2007).

Сходством заявленного изобретения с прототипом является использование кавитационного эффекта за счет воздействия ультразвукового колебания и капиллярного эффекта за счет применения рабочей жидкости.The similarity of the claimed invention with the prototype is the use of a cavitation effect due to exposure to ultrasonic vibrations and capillary effect due to the use of a working fluid.

Отличительными признаками является то, что ультразвуковая ванна не предназначена для удаления изоляции электродвигателя, что представляет собой важный этап в ремонте обмоток электродвигателей. Также продолжительность обработки сокращается в несколько раз за применения счет рабочего раствора гидроксида натрия. Отличие от прототипа состоит в том, что в заявляемом изобретении используется сниженное в 2 раза концентрация гидроксида натрия. Также применение повышенной температуры (50°C) в отличие от прототипа увеличивает скорость реакции (разрушения) частиц поверхности изоляции и тем самым способствует уменьшению времени воздействия и эффективности процесса очистки.Distinctive features is that the ultrasonic bath is not designed to remove the insulation of the motor, which is an important step in the repair of motor windings. Also, the processing time is reduced several times due to the use of a working solution of sodium hydroxide. The difference from the prototype is that in the claimed invention uses a reduced 2-fold concentration of sodium hydroxide. Also, the use of an elevated temperature (50 ° C), in contrast to the prototype, increases the reaction rate (destruction) of the particles of the insulation surface and thereby helps to reduce the exposure time and the efficiency of the cleaning process.

Недостатки прототипа:The disadvantages of the prototype:

1. Применение различных частот ультразвука, при этом при различных частотах в средах для обработки образуются кавитационные пузырьки разного диаметра, при различной энергии микровзрыва пузырьков, что способствует либо увеличению продолжительности воздействия, либо уменьшению.1. The use of different frequencies of ultrasound, while at different frequencies in the processing media cavitation bubbles of different diameters are formed, with different energy of microexplosion of the bubbles, which contributes either to an increase in the duration of exposure or to a decrease.

2. Используемый в прототипе химический состав не так эффективно влияет на разрушение твердых частиц изоляции электродвигателя и капиллярный эффект.2. The chemical composition used in the prototype does not so effectively affect the destruction of solid particles of the insulation of the motor and the capillary effect.

3. Прототип не предназначен для осуществления ремонта электродвигателя или одного из этапов его ремонта.3. The prototype is not intended for the repair of an electric motor or one of the stages of its repair.

В предлагаемом изобретении недостатки прототипа устраняются следующим образом:In the present invention, the disadvantages of the prototype are eliminated as follows:

1. Применение частоты ультразвукового генератора 2 4 кГц, причем при данной частоте образуются необходимого диаметра кавитационные пузырьки, что позволяет провести эффективное разрушение изоляционной поверхности.1. The use of the frequency of an ultrasonic generator of 2 4 kHz, and at a given frequency cavitation bubbles are formed of the required diameter, which allows for effective destruction of the insulating surface.

2. Использование 5% водного раствора едкого натра (NaOH) позволяет эффективно производить очистку изоляции обмотки электродвигателей.2. Using a 5% aqueous solution of caustic soda (NaOH) allows you to effectively clean the insulation of the windings of electric motors.

3. Предлагаемое изобретение в отличие от прототипа может использоваться для демонтажа обмоток электродвигателей.3. The present invention, in contrast to the prototype, can be used for dismantling the windings of electric motors.

Технической задачей данного изобретения является сохранение электрофизических характеристик статора путем повышения эффективности проникновения размягчающего состава в обмотку статора электродвигателя и размягчения электроизоляционного лака (например, МЛ-92) обмотки, снижение продолжительности обработки, снижение энергопотребления и достижение экологического эффекта.The technical task of this invention is the preservation of the electrophysical characteristics of the stator by increasing the penetration of the softening composition into the stator winding of the electric motor and softening the electrically insulating varnish (e.g. ML-92) of the winding, reducing the processing time, reducing energy consumption and achieving an environmental effect.

Сущность изобретения состоит в следующем. Статор электродвигателя помещается в емкость из нержавеющей стали со встроенными ультразвуковыми излучателями, составляющие аппаратный комплекс. Емкость заполнена рабочим раствором едкого натра NaOH. В аппаратный комплекс встроен теплоэлектронагреватель для поддержания необходимой температуры раствора. Процесс размягчения и растворения негодной изоляции происходит одновременно при температуре 50°C рабочего 5% водного раствора NaOH и воздействия кавитационного эффекта ультразвуковых излучателей с частотой в 24 Гц и удельной мощности 15 Вт/л рабочего раствора гидроксида натрия в течение 171 мин.The invention consists in the following. The stator of the electric motor is placed in a stainless steel tank with built-in ultrasonic emitters that make up the hardware complex. The tank is filled with a working solution of sodium hydroxide NaOH. A heat-electric heater is built into the hardware complex to maintain the required solution temperature. The process of softening and dissolving unsuitable insulation occurs simultaneously at a temperature of 50 ° C of a working 5% aqueous solution of NaOH and exposure to the cavitation effect of ultrasonic emitters with a frequency of 24 Hz and a specific power of 15 W / l of a working solution of sodium hydroxide for 171 minutes.

Ультразвуковые волны создают в жидкой среде, где они распространяются, зоны разрежения и зоны повышенного давления. В зонах разрежения жидкость преобразуются в газообразное состояние, и в ней появляются пузырьки. Пузырьки схлопываются, когда попадают в зону с повышенным давлением. При этом молекулы жидкости устремляются в направлении к центру лопнувшего пузырька с огромной скоростью. Происходит микровзрыв. Энергия микровзрыва отделяет часть молекул изоляции от поверхности обмотки статора.Ultrasonic waves create in a liquid medium, where they propagate, rarefaction zones and pressure zones. In the rarefaction zones, the liquid is converted to a gaseous state, and bubbles appear in it. Bubbles collapse when they fall into an area with high pressure. In this case, the liquid molecules rush towards the center of the bursting bubble with great speed. Microexplosion occurs. Microexplosion energy separates part of the insulation molecules from the surface of the stator winding.

Заявляемый способ опробован на моделях статора-статоретах, стендовые испытания (снятие механических характеристик: остаточная прочность и склеиваемость витков обмотки между собой) которых подтвердили преимущества данного способа и удовлетворительное состояние статорного железа (см. фиг.).The inventive method has been tested on stator-stator models, bench tests (removal of mechanical characteristics: residual strength and bonding of winding coils between each other) which have confirmed the advantages of this method and satisfactory state of stator iron (see Fig.).

Для правильной постановки эксперимента и получения достоверных результатов воспользовались рототабельным планом второго порядка со звездными точками 34. Достоинством таких планов является небольшое количество опытов. Так, при k=4 общее число опытов равняется 25. При использовании рототабельного плана 34 необходимо матрицу плана 24 достроить до матрицы плана второго порядка. В качестве «ядра» матрицы используются 16 точек, затем добавляются 8 «звездных» и одна нулевая точка. Значение звездного плеча составило 1,414. В качестве функции отклика выбраны механические характеристики: остаточные прочность обмотки и склеиваемость витков обмотки между собой.For the correct setting of the experiment and obtaining reliable results, we used the second-order rototable plan with stellar points 3 4 . The advantage of such plans is a small number of experiments. So, with k = 4, the total number of experiments is 25. When using the rototable plan 3 4, it is necessary to build the matrix of plan 2 4 to the matrix of the second-order plan. 16 points are used as the “core” of the matrix, then 8 “star” and one zero point are added. The magnitude of the stellar arm was 1.414. The mechanical characteristics were chosen as the response function: the residual strength of the winding and the adhesion of the windings to each other.

В результате эксперимента получены математические модели (1) и (2) разрушения обмотки сгоревшего электродвигателя (ЭД) с целью ее дальнейшего «легкого» демонтажа. Значимость коэффициентов регрессии проверена по критерию Стьюдента, адекватность модели - по критерию Фишера, воспроизводимость опытов - по критерию Кохрена.As a result of the experiment, mathematical models (1) and (2) of the destruction of the winding of a burned electric motor (ED) with the aim of its further "easy" dismantling were obtained. The significance of the regression coefficients was verified by the Student criterion, the adequacy of the model by the Fisher criterion, the reproducibility of the experiments by the Cochren criterion.

Уравнение регрессии для функции остаточной прочности:The regression equation for the residual strength function:

Figure 00000001
Figure 00000001

Уравнение регрессии для функции остаточной склеиваемости:Regression equation for the residual bonding function:

Figure 00000002
Figure 00000002

Из уравнений (1) и (2) видно, что наибольший вклад в разрушение монолитности лаковой пропитки обмотки ЭД оказывает продолжительность воздействия факторов Х2, Х3, Х4. При этом значение фактора X1 можно уменьшить в несколько раз по сравнению со значением этого фактора в существующих методах демонтажа и тем самым добиться сокращения времени демонтажа обмотки ЭД. Факторы температуры раствора NaOH Х2 и мощности УЗИ Х3 также весьма значимы и вносят примерно одинаковый вклад в размягчение обмотки ЭД. Концентрация NaOH Х4 (химическая активность среды) меньше всего влияет на процесс демонтажа обмотки ЭД, что весьма важно, поскольку дает возможность значительно уменьшить экологический ущерб и сохранить здоровье обслуживающего персонала. В нашем случае удалось уменьшить концентрацию NaOH почти в 2 раза.From equations (1) and (2) it is seen that the duration of exposure to factors X 2 , X 3 , X 4 makes the largest contribution to the destruction of the solidity of the varnish impregnation of the ED winding. In this case, the value of factor X 1 can be reduced several times in comparison with the value of this factor in existing methods of dismantling and thereby reduce the time of dismantling of the winding of the ED. The temperature factors of the NaOH X 2 solution and the ultrasound X 3 power are also very significant and make approximately the same contribution to the softening of the ED winding. The concentration of NaOH X 4 (chemical activity of the medium) least affects the process of dismantling the winding of the ED, which is very important because it makes it possible to significantly reduce environmental damage and maintain the health of staff. In our case, it was possible to reduce the concentration of NaOH by almost 2 times.

Положительный знак коэффициентов регрессии взаимодействия двух, трех, четырех факторов не имеет физического смысла (показывает неоднородность, неравномерность анализируемой функции).The positive sign of the regression coefficients of the interaction of two, three, four factors does not have a physical meaning (shows the heterogeneity, unevenness of the analyzed function).

Для получения оптимальных параметров воздействующих факторов на процесс разрушения обмотки сгоревшего ЭД находим частные производные от каждого фактора:To obtain the optimal parameters of the factors affecting the process of destruction of the winding of a burnt ED, we find the partial derivatives of each factor:

Figure 00000003
Figure 00000003

и решаем полученную систему уравнений для каждой функции отклика.and solve the resulting system of equations for each response function.

Решив систему уравнений (3), получаем в относительных единицах:Having solved the system of equations (3), we obtain in relative units:

для остаточной прочности: Х1=1,024; Х2=1,03; Х3=0,525; Х4=0,738.for residual strength: X 1 = 1,024; X 2 = 1.03; X 3 = 0.525; X 4 = 0.738.

для склеиваемости витков обмотки: X1=0,83; Х2=1; Х3=0,596; Х4=0,659.for bonding of winding turns: X 1 = 0.83; X 2 = 1; X 3 = 0.596; X 4 = 0.659.

В именоемкостих единицах:In name-intensive units:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

где Х1 и, Х2 и, Х3 и, Х4 и - именоемкостные значения факторов; Х1 0, Х2 0, Х3 0, Х4 0 - значения нулевого уровня варьирования факторов; ΔХ1, ΔХ2, ΔХ3, ΔХ4 - интервалы варьирования факторов.where X 1 and , X 2 and , X 3 and , X 4 and are name-capacitive values of factors; X 1 0 , X 2 0 , X 3 0 , X 4 0 - values of the zero level of variation of factors; ΔX 1 , ΔX 2 , ΔX 3 , ΔX 4 - intervals of variation of factors.

С учетом выражений (4)-(7) получены оптимальные значения X1, Х2, Х3, Х4 в именоемкостных единицах для процесса наиболее эффективного демонтажа обмоток ЭД с помощью ультразвукового излучения. В табл.приведены оптимальные значения факторов, при которых остаточные прочность и склеиваемость обмотки ЭД минимальны.Taking into account expressions (4) - (7), optimal values of X 1 , X 2 , X 3 , X 4 in capacitive units were obtained for the process of the most efficient dismantling of the ED windings using ultrasonic radiation. The table shows the optimal values of factors for which the residual strength and adhesion of the ED winding are minimal.

При этом оптимальная температура раствора NaOH на 30% ниже температуры, характерной для метода выщелачивания. Это дает возможность не только снизить энергозатраты при разработанном способе демонтажа обмоток ЭД, но и сохранить изоляцию между пластинами, а также электрофизические характеристики стали статора за счет уменьшения проникновения NaOH в пространство между пластинами магнитопровода.In this case, the optimal temperature of the NaOH solution is 30% lower than the temperature typical of the leaching method. This makes it possible not only to reduce energy consumption with the developed method of dismantling the windings of the ED, but also to maintain insulation between the plates, as well as the electrophysical characteristics of the stator steel by reducing the penetration of NaOH into the space between the plates of the magnetic circuit.

Figure 00000006
Figure 00000006

Для емкостей объемом 8 литров и 40 литров параметры берутся следующие: температура, продолжительность и концентрация рабочего раствора NaOH постоянные для емкостей любого объема, а максимальная мощность ультразвуковой обработки для емкости объемом 8 литров будет составлять: 8*15 Вт/л = 120 Вт, а для емкости объемом 40 литров: 40*15 Вт/л = 600 Вт.For containers of 8 liters and 40 liters, the parameters are taken as follows: the temperature, duration and concentration of the NaOH working solution are constant for containers of any volume, and the maximum ultrasonic processing power for a container of 8 liters will be: 8 * 15 W / l = 120 W, and for a capacity of 40 liters: 40 * 15 W / l = 600 watts.

Из уравнений (1) и (2) получено более 300 частных уравнений регрессии, по которым с использованием математического пакета Mathcad построены поверхности функций отклика для остаточной прочности и остаточной склеиваемости витков обмотки ЭД, при наложении которых друг на друга получается область оптимальных параметров.From equations (1) and (2), more than 300 particular regression equations were obtained, according to which, using the Mathcad mathematical package, the surfaces of the response functions for the residual strength and residual adhesion of the windings of the ED winding are constructed, when superimposed on each other, a region of optimal parameters is obtained.

На фиг. изображены зависимости величины прогиба а лобовых частей обмотки ЭД от усилия воздействия F и концентрации NaOH (частота ультразвуковой обработки - 24 кГц, мощность ультразвуковой обработки - 200 Вт):In FIG. Dependences of the magnitude of the deflection a of the frontal parts of the ED winding on the force of exposure F and the concentration of NaOH are shown (ultrasonic processing frequency - 24 kHz, ultrasonic processing power - 200 W):

1 - при k=10%; 2 - при k=5%; 3 - при k=2%; 4 - при k=0%;1 - at k = 10%; 2 - at k = 5%; 3 - at k = 2%; 4 - at k = 0%;

1'' - при k=10% и воздействии ультразвука;1 '' - at k = 10% and exposure to ultrasound;

2'' - при k=5% и воздействии ультразвука;2 '' - at k = 5% and exposure to ultrasound;

3'' - при k=2% и воздействии ультразвука.3 '' - at k = 2% and exposure to ultrasound.

Из построенных кривых (фиг.) видно, что при 2%-ной концентрации NaOH и воздействии ультразвука (кривая 3'') получаем почти такой же результат, как и при 10%-ной концентрации раствора без ультразвука (кривая 1). Из этого следует, что ультразвук усиливает эффект разрушения лаковой пропитки примерно в 5 раз, что является весьма значимым для достижения технического результата.From the constructed curves (Fig.), It can be seen that with a 2% concentration of NaOH and exposure to ultrasound (curve 3 '') we get almost the same result as with a 10% concentration of the solution without ultrasound (curve 1). From this it follows that ultrasound enhances the effect of the destruction of varnish impregnation by about 5 times, which is very significant to achieve a technical result.

Техническая или иная эффективность изобретения по сравнению с существующими методами демонтажа обмотки ЭД: по сравнению с методом выщелачивания, где используется 10%-ная концентрация раствора гидроксида натрия, в заявляемом изобретении концентрация рабочего раствора NaOH снижена до 5%. Кроме того, по сравнению с большинством методов, где продолжительность составляет от 24 ч, при ультразвуковой обработке при температуре 50°C она сокращается в 4-6 раз, что приводит к снижению энергозатрат и повышению экологичности обработок. Также возможна очистка пазов статора ЭД от загрязнений за счет кавитационного эффекта ультразвука, что уменьшает затраты на очистку.Technical or other effectiveness of the invention in comparison with existing methods for dismantling the ED winding: in comparison with the leaching method, where a 10% concentration of sodium hydroxide solution is used, the concentration of the NaOH working solution in the invention is reduced to 5%. In addition, compared with most methods, where the duration is from 24 hours, with ultrasonic treatment at a temperature of 50 ° C it is reduced by 4-6 times, which leads to a reduction in energy consumption and environmental friendliness of the treatments. It is also possible to clean the grooves of the ED stator from contamination due to the cavitation effect of ultrasound, which reduces cleaning costs.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности проникновения (капиллярный эффект) рабочего раствора в обмотку статора и размягчение (разрушение) электроизоляционного лака обмотки, что повышает эффективность удаления обмотки статора электродвигателя.The technical result of the invention is to increase the penetration efficiency (capillary effect) of the working solution into the stator winding and to soften (destroy) the electrically insulating varnish of the winding, which increases the removal efficiency of the stator winding of the electric motor.

Claims (1)


Способ деполимеризации лаковой системы изоляции электродвигателей ультразвуковым излучением, включающий размещение статора с неисправной обмоткой в ёмкости аппаратного комплекса с рабочим раствором гидроксида натрия, в которой установлены ультразвуковые излучатели, при этом обработку ультразвуком статора электродвигателя с неисправной обмоткой ведут при температуре рабочего раствора гидроксида натрия 50°С в течение 171 мин при частоте ультразвуковых излучателей в 24 кГц, мощности ультразвукового излучения 120 Вт и массовой концентрации рабочего раствора гидроксида натрия в 5 %.

The method of depolymerization of the varnish system of insulation of electric motors by ultrasonic radiation, including the placement of a stator with a faulty winding in the tank of a hardware complex with a working solution of sodium hydroxide, in which ultrasonic emitters are installed, while the ultrasound treatment of the stator of a motor with a faulty winding is carried out at a temperature of a working solution of sodium hydroxide of 50 ° C for 171 min at a frequency of ultrasonic emitters of 24 kHz, an ultrasonic radiation power of 120 W and a mass concentration of a working solution of sodium hydroxide of 5%.
RU2018115276A 2018-04-25 2018-04-25 Method of depolymerising an insulation system of electric motors by ultrasonic radiation RU2725420C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018115276A RU2725420C2 (en) 2018-04-25 2018-04-25 Method of depolymerising an insulation system of electric motors by ultrasonic radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018115276A RU2725420C2 (en) 2018-04-25 2018-04-25 Method of depolymerising an insulation system of electric motors by ultrasonic radiation

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018115276A3 RU2018115276A3 (en) 2019-10-28
RU2018115276A RU2018115276A (en) 2019-10-28
RU2725420C2 true RU2725420C2 (en) 2020-07-02

Family

ID=68500191

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018115276A RU2725420C2 (en) 2018-04-25 2018-04-25 Method of depolymerising an insulation system of electric motors by ultrasonic radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2725420C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU95107099A (en) * 1995-05-03 1996-06-10 Научно-Исследовательский Method for depolymerizing thermosetting binder of electrical machine insulation
RU2168831C1 (en) * 2000-05-06 2001-06-10 Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова Method for extracting winding from stator slots in electrical machine repairs
RU2313408C1 (en) * 2006-04-20 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация "СпектрАкустика" Device for ultrasonic cleaning of items
GB2449759A (en) * 2007-05-31 2008-12-03 Gen Electric Methods for cleaning generator coils

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU95107099A (en) * 1995-05-03 1996-06-10 Научно-Исследовательский Method for depolymerizing thermosetting binder of electrical machine insulation
RU2168831C1 (en) * 2000-05-06 2001-06-10 Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова Method for extracting winding from stator slots in electrical machine repairs
RU2313408C1 (en) * 2006-04-20 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Корпорация "СпектрАкустика" Device for ultrasonic cleaning of items
GB2449759A (en) * 2007-05-31 2008-12-03 Gen Electric Methods for cleaning generator coils

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018115276A3 (en) 2019-10-28
RU2018115276A (en) 2019-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3033710A (en) Method of surface cleaning using ultrasonic energy
RU2725420C2 (en) Method of depolymerising an insulation system of electric motors by ultrasonic radiation
US20030062071A1 (en) Dense-phase fluid cleaning system utilizing ultrasonic transducers
CN103831270A (en) Ultrasonic cavitation intensifying device and ultrasonic cavitation intensifying method
GB2449759A (en) Methods for cleaning generator coils
CN107891034A (en) A kind of electric motor of automobile cleaning parts method
CN101602057A (en) A kind of online ultrasonic decontamination method and device thereof
CN104668943A (en) Method for assembling interference fit parts through ultrasonic vibration
US3105779A (en) Sonic cleaning method
JP2008062162A (en) Cleaning method and device
CN205380107U (en) Cleaning equipment of removing metal spare punching press oil
CN201783483U (en) Ultrasonic cleaning machine
CN106947930A (en) A kind of repair process method of titanium alloy plate deformation damage
CN103191883B (en) Method for cleaning insulating oil sample bottle and utilized cleaning device
US20200346991A1 (en) Method for reducing propellant curing residual stress by high-energy acoustic beam
CN206868731U (en) A kind of welding wire ultrasonic wave water washing groove
CN207343380U (en) A kind of ultrasonic cleaning anode assembly
CN112705518A (en) Cleaning method of LED light source
RU2168831C1 (en) Method for extracting winding from stator slots in electrical machine repairs
KR101792855B1 (en) Unnecessary material disposal system by ultrasonic cavitation and deaeration of action fluid
CN219494062U (en) Novel fluid descaling equipment adopting interactive descaling mode
JP2020131177A (en) Method for taking out metal component from electric device
JP2002059091A (en) Method and apparatus for cleaning member to which polychlorobiphenyls are adhered
JPH0318250A (en) Cleaning method for stator coil and rotor coil of motor and device thereof
Haipeng et al. Study on the Safety Design and Test Method of Ultrasonic Cleaning Device for the Motor Winding

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200625