§ 27. Технология пропитки обмоток
Назначение пропитки отмечалось в § 13. Схематически процесс заполнения обмотки пропиточным составом разделяется на три этапа: сушки до пропитки, пропитки и сушки после пропитки. В зависимости от изоляции и пропиточного состава может быть исключена операция сушки или до пропитки, или после нее. Существуют следующие технологии пропитки: горячее погружение в лак; струйный способ; вакуум-нагнетательная.
Сушка перед пропиткой необходима, во-первых, для улучшения диэлектрических свойств изоляции и, во-вторых, для обеспечения наиболее глубокого проникновения лака (компаунда) в изоляцию.
Для каждого типа обмоток время сушки при выбранной температуре устанавливают опытным путем — получением «кривых сушки» Rиз(t) определяющих время, в течение которого достигается стабилизация значений сопротивления изоляции.
Указанные способы пропитки состоят в следующем.
Погружение в лак— пропитываемое изделие погружают в ванну с лаком, и лак под действием гидростатического давления и капиллярных сил проникает в обмотку, вытесняя воздух. Сушка пропитанного изделия проводится в две стадии: удаление растворителя и термообработка, необходимая для отверждения смолы.
Струйный способ (или капельный). Статор или якорь подключают к источнику электрического тока, который производит нагрев обмотки. Температура нагрева регулируется. В нагретую обмотку 1 через сопло 2 тонкой струей подается пропиточный состав 3 (рис. 36). При этом пропитываемое изделие находится в наклонном положении и вращается. Пропиточный состав подается на наружную и внутреннюю поверхности лобовой части обмотки и вследствие наклонного положения пропитываемого изделия, а также под действием капиллярных сил проникает через пазы между проводниками обмотки в нижнюю лобовую часть. По окончании пропитки статор (или якорь) поворачивается в горизонтальное положение и продолжает вращаться. При этом пропиточный состав равномерно распределяется в лобовых частях обмотки. Температура обмотки начинает повышаться, происходит желатинизация, а затем полное отверждение пропиточного состава.
Рис. 36
Вакуум-нагнетательная пропитка. Изделие помещают в автоклав, создают вакуум и, сохраняя его, подают в автоклав лак. Когда уровень лака станет выше изделий, создают давление. После снятия давления еще раз создают вакуум и только после этого извлекают изделия из автоклава.
Режим вакуум — давление эффективен. Вакуумная сушка уменьшает время сушки в среднем на 25... 50%. Отсутствие воздуха в изделии способствует глубокому проникновению лака в обмотку, усиливается этот процесс при создании давления. При применении этого способа пропитка производится один раз, особенно эффективен этот метод для многовитковых катушек. (Рекомендуемые лаки и технологические параметры пропитки и сушки изучить самостоятельно [6, с. 318—323].)
Особо необходимо остановиться на широко используемом в настоящее время вакуум-нагнетательном методе пропитки обмоток эпоксидными компаундами. Пропитываться эпоксидными компаундами могут отдельные катушки, стержни, укладываемые в пазы сердечника после отверждения (изоляция монолит); отдельные катушки, укладываемые в пазы в неотвержденном состоянии (изоляция монолит-3); катушки, стержни, уложенные в пазы сердечника (монолит-2). Схема технологического процесса дана на рис. 30 (§ 23).
Во всех случаях изоляция выполнена из сухих (непропитан- ных) стеклослюдинитовых лент. Для пропитки используют компаунд, состоящий из эпоксидной смолы и отвердителя. Например, один из широко используемых компаундов состоит из эпоксидно-диановой смолы типа ЭД-22, отвердителя ИМТГФА (изометилтетрагидрофталевого ангидрида) и ускорителя отверждения.
Режимы вакуум-нагнетательной пропитки изоляции монолит-2 эпоксидным компаундом представлены в табл. 13.
Таблица 13
Операция в рабочем котле | Т, °С | Давление, Па | Продолжительность операции, ч, для катушек с напряжением до 6600 В |
Сушка при атмосферном давлении | 70—80 | — | 2 |
Вакуумирование | 60—70 | (13—65) • 10-2 | 2 |
Подача компаунда | 50—60 | (13—65) *10-2 | 0,2—0,5 |
Создание и выдержка под давлением | 40—60 | (0,7—0,8)* 10+6 | 3 |
Выпуск компаунда | 40—60 | (0,7—0,8)-10+6 | 0,2—0,3 |
Процесс вакуум-нагнетательной пропитки осуществляется следующим образом.
В дегазационной колонке пропиточный компаунд освобождается от летучих, влаги, после чего хранится под вакуумом в сборнике. Пропитываемые статоры (якоря) или катушки (стержни), уложенные в ванну, помещаются в вакуумный котел. Температура в котле повышается, и с помощью вакуумного агрегата создается вакуум. При этом пропитываемые изделия сушат и дегазируют. Далее пропиточный компаунд перегоняется насосом через нагреватель в ванну с пропитываемыми изделиями. При пропитке для улучшения проникновения компаунда в обмотки в котле создается избыточное давление азота. Затем азот перекачивается в другой сосуд. Избыток пропиточного компаунда из ванны перегоняется благодаря перепаду давлений в смеситель-сборник, где под вакуумом смешивается со свежим компаундом, а через фильтр перегоняется в дегазационную колонку. После сушки и дегазации пропиточный компаунд через холодильник насосом перегоняется в сборник.
