Технология и оборудование производства электрических машин - Изготовление катушек  с изоляцией «монолит»

§ 9-5. Изготовление полюсных катушек и катушек якоря с изоляцией типа «монолит»
Катушки главных и дополнительных полюсов, пропитываемые битумным компаундом и лаками, включая кремнийорганические, имеют общий недостаток, определяемый их конструкцией крепления на сердечнике полюса: между крепительными прокладками и фланцами неизбежно остаются воздушные зазоры, в результате чего уменьшается теплоотдача, катушки перегреваются, надежность электрической машины снижается.
Для устранения этого недостатка за последние годы электромашиностроителями проведены изыскания по созданию более совершенных конструкций изоляции и современной технологии изготовления катушек полюсов. В частности, на заводе «Динамо» им. Кирова была разработана литая конструкция изоляции, получаемая заливкой эпоксидным компаундом специальной формы, в которую уложена катушка, надетая на сердечник.
Испытания показали более низкий нагрев таких катушек в сравнении с катушками, изолированными микалентой.
Однако полюсные моноблоки с литой эпоксидной изоляцией имели и существенный недостаток, не позволивший внедрить эти катушки в серийное производство. При температурных перегрузках и тепловых ударах часто образуются трещины в литой, неармированной части катушек.
Работа по совершенствованию изоляции на заводе «Динамо» была продолжена. В полюсных катушках, а также катушках якорей тяговых электродвигателей вместо кремнийорганической изоляции была применена изоляция типа «монолит» (рис. 9-10).
За последние годы за рубежом этот вид изоляции получил широкое распространение. В Советском Союзе она впервые была разработана ВЭИ им. Ленина и применена при изготовлении электробуров и элементов обмоток для высоковольтных генераторов.

Рис. 9-11. Изоляция якоря типа «монолит»:
1 — лента стеклянная  бандажная ЛСБ-Б сечением 0,2 мм х 20 мм; 16 витков: 2 — лента стеклянная сечением 0,1 X 20 мм; 3 — лента стеклослюдинитовая марки Л2С40КС сечением 0,15 мм х 20 мм; 4 — лента стеклянная сечением 0,1 х 20 мм, 5 — пазовая изоляция из асбестовой бумаги толщиной 0,4 мм; 6, 8 — прокладки асбестовые толщиной 1 мм', 7 — провод медный марки ПСДКТ
Изоляция типа «монолит» представляет собой сочетание стеклоткани, усиленной слюдинитом, являющимся высокопрочной электрической прослойкой, с эпоксидным компаундом.

Рис. 9-10. Дополнительный полюс и катушка с изоляцией типа «монолит»:
1 — сердечник полюса; 2 — лента медная типа МГМ; 8 и 8 — прокладка асбестовая; 4, в, 7 — лента стеклянная; 5 — лента стеклослюдинитовая; 9 — прокладка из асбеста
Катушки возбуждения пропитываются плотно надетыми на изолированные полюсные сердечники, а катушки якорей — уложенными в пазы сердечников. Пропитка обмоток компаундом происходит сначала в глубоком вакууме, затем под давлением, при котором пропитывающий состав и затвердевает.
Последующая запечка изоляции производится в электрических печах при нормальном давлении.
Технологический процесс получения изоляции типа «монолит»  описан в гл. XV.
У катушек тягового двигателя (рис. 9-11) за счет уменьшения толщины наружной изоляции катушки без изменения ширины ее пазовой части применен провод с сечением 1,56 ммХ 10 мм марки ПСДКТ вместо провода 1,45 лис X10 мм, применяемого в серийных двигателях. Это позволило несколько увеличить коэффициент заполнения паза.
Технологический процесс пропитки якорей с изоляцией типа «монолит» тот же, что и для пропитки полюсных катушек с этой изоляцией. Некоторое отличие заключается в том, что для предохранения от вытекания компаунда первые 6—8 ч во время сушки якоря вращаются со скоростью 16 оборотов в минуту. Концы вала якоря смазывают кремнийорганическим вазелином, с тем чтобы к ним не прилипал компаунд.
Экономическая эффективность замены кремний органических катушек якоря и полюсов изоляцией типа «монолит» составляет 52 руб. на один двигатель. Эта экономия обуславливается:
а)    применением в полюсных катушках трех ленточных слоев вместо четырех;
б)    отменой пружинных фланцев и полуфланцев для крепления катушек на полюсе, а в якорях — пазовых клиньев;
в)    сокращением примерно в два раза расхода стеклослюдинитовой изоляции;
г)    возможностью осуществить замену кремнийорганической изоляции без снижения мощности электродвигателя (что стало возможно из-за высокой эффективности теплоотдачи).
Катушки с изоляцией типа «монолит» (как показала разрезка) имеют сквозную пропитку. Нагрев катушек с этой изоляцией на 36 ... 42° ниже, чем катушек с кремнийорганической изоляцией. Полюсные моноблоки имеют высокий запас электрической прочности по корпусной изоляции (20 кв), высокую прочность сцепления катушек с сердечником полюса.
Благодаря вышеописанным преимуществам перед другими видами изоляции стеклослюдинитовая изоляция на термореактивных связующих («монолит») признана основным видом изоляции в турбо- и гидрогенераторах, крупных и тяговых электрических машинах.