Пропитка обмоток статоров и роторов
Обмотки статоров, роторов и катушки электрических аппаратов подвергают пропитке, которая цементирует витки обмоток, снижает механический износ изоляции, замедляет процессы теплового старения и увлажнения электроизоляционных материалов, так как она уменьшает площадь их соприкосновения с окружающей средой. При этом повышается электрическая прочность изоляции вследствие заполнения пор и капилляров обмотки лаками, имеющими более высокую электрическую прочность, чем воздух. Пропитка снижает температуру обмоток, так как теплопроводность лаков намного выше теплопроводности воздуха.
При ремонте возможности выбора изоляции и лака ограничены и наиболее часто для пропитки обмоток из эмалированных проводов используют лаки марок МЛ-92, МГМ-8, КО-916к, КО-964Н, компаунды (составы без растворителей) КП-34, КП-103. Провода с волокнистой изоляцией допускают более широкий выбор пропиточного состава. Для них не представляет опасность высокая цементирующая способность пропиточного лака. Обмотки вращающихся частей при использовании проводов с волокнистой изоляцией пропитывают в компаундах, которые обеспечивают высокую цементацию (например, типов КП, Б-ИД-9127).
Растворители лаков (ксилол, толуол) при сушке должны испариться и выделиться из обмоток в виде летучих веществ, которые необходимо нейтрализовать и рассеять в атмосфере. В связи с этим требуется отдельное помещение, Составы без растворителей при отверждении не выделяют вредных летучих, поэтому оборудование для пропитки и сушки можно располагать в общем помещении.
В промышленности используют несколько способов пропитки и сушки. При ремонте на небольших участках используют способ погружения изделия в л а к. Этот способ является гибким технологическим процессом, позволяющим на одном и том же оборудовании пропитывать изделия различных размеров и конструкций. Однако этот процесс является некомфортным с большой долей ручного труда. Обычно при пропитке используют маловязкие лаки с вязкостью 40... 45 с (по вискозиметру ВЗ-4 при температуре лака 20 °С) и содержанием пленкообразующих веществ 51... 58 %. Чтобы внести в обмотку необходимое количество лака, выполняют несколько пропиток, после каждой из них узел сушат в течение 8... 17 ч. Время нахождения изделия в лаке при первой пропитке — от 20 минут до одного часа, а при следующих — от 10 до 20 минут. Заполнение пор и пустот в изоляции обмоток происходит в основном при первой пропитке, а последующие пропитки фактически являются покровными.
Способ пропитки изделия лаком в вакууме с переходом к повышенному давлению является менее гибким, чем способ погружения, но позволяет получить более высокое качество пропитки с меньшей трудоемкостью и используется на специализированных предприятиях. Фирма Хитека (Венгрия) выпускает ряд пропиточных установок для изделий различных габаритных размеров. Установка типа АВБ-4 (рис. 10.4, а) работает следующим образом. Пропитываемые изделия на подвеске 7 по конвейеру 1 транспортируют в печь 3 для сушки. После сушки изделия поступают в автоклав 5, в котором пропитываются лаком в автоматическом цикле, после чего возвращаются в печь 3 для сушки и запечки лака. Зона автоклава защищена выгородкой 4. В состав установки входят насосы 6 для создания вакуума и давления и электрошкаф 2.
Автоклав представляет собой шаровой сосуд, состоящий из двух частей (рис, 10.4, б). Половины автоклава разводятся, и подвеску 7 с навешенными на нее изделиями 13 вводят в зону автоклава. После смыкания автоклава резиновые уплотнения 9 обеспечивают его герметичность. Подвеска висит на металлической пластине 10,имеющей ширину 30...40 мм и толщину 0,5...0,3 мм. Вакуум и давление создаются через штуцер 11, а лак подают через штуцер 12. Смотровое окно 8 позволяет контролировать наличие лака.
Рис. 10.4. Полуавтоматическая установка АВБ-4для пропитки под вакуумом и давлением (а) и схема (б) автоклава и подвески: 1-конвейер; 2- электрошкаф; 3— печь для сушки; 4— выгородка для автоклава; 5, 6— в вакуумный насос; 7— подвеска; 8— смотровое окно; 9 — уплотнения; 10 — металлическая пластина; 11, 12 — штуцера; 13 — предназначенный для пропитки статор (ротор)
В табл. 10.1 приведена циклограмма пропитки изделия лаком с указанием времени операций
Цикл пропитки в зависимости от типа изделий можно изменять в пределах 6…16 мин. Отсутствие воздуха в изделии способствует глубокому проникновению лака в обмотку. Этот процесс усиливается при создании повышенного давления после заполнения автоклава лаком. При таком способе пропитки можно использовать лаки с вязкостью 55... 100 с. После пропитки создание вакуума приводит к испарению более половины летучих веществ и повышению вязкости лака. При этом лак становится настолько вязким, что практически не вытекает из обмотки после пропитки и во время сушки.
Таблица 10.1
| Операция | Время, мин | |||||||
| Закрытие автоклава | X | - | - | - | - | - | ||
| Вакуумирование до 2,7-10'Па | X | Х | Х | - | - | - | ||
| Снижение вакуума до (13 ...40)- 103Па | - | X | - | - | - | - | ||
| Заполнение автоклава | - | - | Х | - | - | - | - | - |
| Повышение давления до(200...300)-Ю3Па | - | - | Х | Х | - | - | - | |
| Снижение давления до атмосферного и слив лака | - | - | - | - | Х | Х | - | |
| Вакуумирование до (5... 13)-103 Па | - | - | - | - | Х | Х | - | |
| Увеличение давления до атмосферного | - | - | - | - | - | - | Х | |
| Раскрытие автоклава | - | - | - | - | - | - | X |
Использование более вязкого лака, чем при пропитке погружением, и повышение его вязкости сразу после пропитки позволяют за одну пропитку ввести в обмотку примерно столько же лака, сколько вносится при двукратной пропитке погружением. Использование более вязкого лака требует меньше времени для сушки. Время пропитки и сушки сокращается в четыре-шесть раз по сравнению со способом погружения. Особенно эффективен рассматриваемый способ для многовитковых катушек из тонкого провода (обмотки электрических машин небольшой мощности, катушки аппаратов, реле и т.п.).