Пропитка обмоток электродвигателя

Содержание

Подписка на рассылку
Лак для пропитки обмоток электродвигателей
Способы пропитки и сушки обмоток электродвигателя
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩИЕ МЕТОДЫ ПРОПИТКИ ОБМОТОК РЕМОНТИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.
Сушка и пропитка обмоток
🎬 Видео

Видео:Станок для извлечения обмоток статора электродвигателя, без его обжига, с индукционным нагревом.Скачать

Подписка на рассылку

Пропитка обмоток электродвигателя (в дальнейшем ЭД) во многом определяет надёжность этой машины. Лаковое покрытие обмоточных проводов повышает электрические и механические изоляционные качества, от него зависит теплопроводность, влагостойкость и устойчивость к нагреву.

Однако все эти свойства во многом зависят от выбранных лаков.

Лак для пропитки обмоток электродвигателей

Лаки, которыми пропитываются обмотки ЭД, по составу подразделяются на три группы:

Маслосодержащие;
Синтетические (на базе полимеров искусственного происхождения);
Природные (на базе смол естественного происхождения).

Маслосодержащие лаки используются для пропитки обмоток ЭД с нагревостойкостью классов А, В и Е. Химический состав этих веществ и сфера применения описываются нормативами ГОСТ 6244-70 и ГОСТ 8018-70 соответственно. На рынке наиболее широко распространены масляно-битумный лак для пропитки электродвигателей марки БТ-987 и масляно-алкидный марки ГФ-95.

Но стоит учесть, что маслосодержащие лаки имеют высокое время сушки, которое составляет до 360 минут при температуре 105-110 градусов Цельсия.

Синтетические лаки этого недостатка лишены. Кроме того, они обладают превосходными цементирующей способностью и качеством отверждения в толстых слоях. Синтетические лаки крайне разнообразны, на рынке представлено более десятка марок, и различаются они эксплуатационными качествами и сферами применения.

Тем не менее, в абсолютном большинстве случаев для пропитки обмоток электродвигателей используются именно синтетические лаки.

А вот лаки на базе смол естественного происхождения применяются достаточно редко. Как показала практика, использование такого материала обеспечивают те же эксплуатационные качества, однако стоят значительно дешевле. Например, лак на основе полиэфиримидизоцианурата марки ИД-9152 служит прекрасной альтернативой для кремнийорганических лаков.

Способы пропитки и сушки обмоток электродвигателя

Существуют следующие способы пропитки статора электродвигателя:

Пропитка погружением. Обмотки погружают в разогретый до 70-80 градусов лак. Эта технология наилучшим способом подходит для пропитки электродвигателей в домашних условиях, однако требует повышенных мер безопасности, а также занимает много времени;
Пропитка давлением. Катушки или же часть статора размещают в автоклаве. Затем его заполняют лаком под давлением. Давление в автоклаве сначала повышают до 5-7 кПа на 5-10 минут, затем на 5-10 минут понижают до атмосферного, потом повторяют 2-4 раза;
Вакуумная пропитка электродвигателей производится в соответствующей установке. Обмотки размещают в специальном баке. Затем из него откачивают воздух, а после этого заполняют пропиточным лаком. Затем давление повышается до 0.2-0.3 мПа. Следующий этап – снятие давления и долив лака. После нескольких таких циклов катушка полностью пропитывается.

Наилучший способ пропитки – это, конечно, вакуумная технология, которая обеспечивает глубокое проникновение лака. Тем не менее, в домашних условиях без специального автоклава выполнить её не получится. Приходится довольствоваться пропиткой погружением, которая также обеспечивает достаточное качество обработки. А сушка пропитанных обмоток производится в печах с регулируемой температурой.

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЩИЕ МЕТОДЫ ПРОПИТКИ ОБМОТОК РЕМОНТИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ.

Назначение пропитки обмотки электродвигателя. В процессе изготовления и после укладки в пазы статоров, роторов и якорей обмотки электродвигателей пропитываются лаками или компаундами с последующей сушкой.
В результате пропитки и сушки улучшаются следующие свойства электрической изоляции:

1) повышается нагревостойкость;

2) улучшается теплопроводность обмоток за счет уменьшения воздушных прослоек между проводниками и стенками паза сердечника;

3) повышается влагостойкость изоляции, особенно волокнистой, за счет уменьшения гигроскопичности в результате заполнения пор и создания лаковой пленки, препятствующей проникновению влаги внутрь обмотки;

4) повышается электрическая прочность изоляции, так как электрическая прочность пропиточных материалов выше электрической прочности воздуха, находящегося между волокнами не пропитанных материалов;

5) повышается механическая прочность изоляции, так как пропитанная обмотка имеет хорошо сцементированные витки, плотна и прочно сидящие в пазах сердечников. Благодаря этому предотвращается перемещение проводников в результате вибрации и связанное с этим повреждение изоляции от истирания.

Наружные поверхности обмоток после сушки окрашивают покровными эмалями и лаками. Образующаяся в результате этого твердая и гладкая пленка толщиной 50 — 60 мкм хорошо защищает изоляцию от влаги, смазочных масел и скапливания пыли.

Основные методы пропитки обмоток электродвигателей.
Для пропитки обмоток пользуются следующими методами:
1) погружением в лак;
2) на стендах с нижней подачей лака;
3) струйным поливом;
4) компаундированием;
5) вакуумно-нагнетательным способом.
Выбирают метод пропитки в зависимости от типа лака и конструкции обмоток.

Видео:3D печать с высокой точностью: калибровка с помощью OrcaSlicerСкачать

Сушка и пропитка обмоток

Сушка обмоток. Назначение сушки — удалить влагу из обмоток машины, чтобы восстановить качество изоляции и, следовательно, обеспечить возможность надежной работы машины не менее чем до очередного планового ремонта. Удаление влаги происходит вследствие термической диффузии, вызывающей перемещение влаги в направлении потока тепла, т. е. от более нагретой части к более холодной. Перемещение влаги происходит вследствие перепада влажности в разных слоях изоляции; из слорв с большой влажностью влага перемёщается в слои с меньшей влажностью. Чем больше температурный перепад, тем интенсивнее происходит сушка. Поэтому, нагревая внутренние части обмотки (например, током), можно создать дополнительный перепад температуры между внешними и внутренними слоями изоляции и тем ускорить процесс сушки.

При ТР-3, когда электрические машины с э. п. с. снимают и разбирают, появляется возможность сушки их в автоклавах или в специальных сушильных печах. Режимы сушки различных узлов машин зависят от типа примененной в них изоляции и конструктивных особенностей этих узлов. Поэтому в сушильную печь одновременно можно загружать только однотипные элементы машин. Нельзя, например, сушить одновременно якоря и остовы, так как для них требуются различные режимы сушки.

Подлежащие сушке якоря, остовы или статоры подают в печь на специальной тележке, на которой их устанавливают в вертикальном положении. Снятые с остова полюсные катушки загружают в печь в специальных решетчатых металлических корзинах. Остовы с катушками или снятые с них катушки и статоры сушат при температуре ПО—130 °С в течение 10—12 ч с момента, когда температура в печи после ее загрузки достигнет 100 °С, а якоря — в течение 8—10 ч при температуре 130—140 °С. В автоклавах обмотки сушат при температуре 100—110 °С и вакууме около 280 кПа.

После выгрузки из печи, пока просушенные элементы не остыли и имеют температуру 120—130°С, измеряют сопротивление изоляции. Для машин с номинальными напряжениями 3000, 1500 и менее 100 В оно должно быть соответственно не ниже 3; 1,5 и 0,5 МОм, а для асинхронных машин — не менее 1 МОм. Если сопротивление окажется менее указанных норм, сушку повторяют. Сопротивление изоляции всех машин измеряют мегаомметром на 2,5 кВ, а машин с номинальным напряжением ниже 100 В — мегаомметром на 500 В.

Отсчет замера производят на 60-й секунде после приложения напряжения.

Пропитка изоляции. Назначение пропитки — обеспечить возможно дольше сохранение диэлектрических свойств изоляции, восстановленных предварительно проведенной сушкой. Сущность пропитки состоит в заполнении всех пор и неплотностей в изоляции различными лаками или компаундами для придания изоляции монолитности и предотвращения проникания внутрь нее влаги, т. е. для восстановления электрической и механической прочности изоляции. В зависимости от применяемых пропиточных материалов и технологии прочность изоляции можно восстановить методами покрытия, пропитки или компаундирования.

Покрытие изоляции лаками применяют в том случае, когда есть полная уверенность в достаточной электрической прочности изоляции по всей ее толщине. Обычно в таком состоянии оказывается изоляция, которая при изготовлении или ремонте была выполнена на кремнийорганических материалах и пропитана термореактивными лаками или компаундами.

Обмотки якоря или катушки полюсов, изготовленные с такой изоляцией, при деповском ремонте достаточно просушить и покрыть изоляционной эмалью ГФ-92, ПКЭ-22 или ЭП-91. Сушку осуществляют в течение 5 ч в сушильной печи при температуре 130—140 °С.

Пропитку производят для заполнения пропиточным лаком пор и неплотностей изоляции на всю ее глубину. Лак после высыхания делает изоляцию монолитной, более теплопроводной, механически и электрически прочной.

Для пропитки применяют специальные пропиточные лаки, способные проникать в поры изоляции, имеющие хорошую адгезию к ней и обеспечивающие после высыхания влагоне-проницаемость изоляции. Такие лаки обычно представляют собой растворы пленкообразующих веществ в летучих органических соединениях с добавлени-нием сиккатива, обеспечивающего более быстрое высыхание раствора. В процессе высыхания в ходе сушки из лака растворитель улетучивается, а лак затвердевает, образуя прочную основу.

Рис. 3.37. Установка для пропитки катушек без снятия их с остова

Катушки якорей тяговых двигателей и вспомогательных машин подвергают пропитке в том случае, если они ранее были пропитаны лаком № 447. Пропитывают их или тем же лаком, или (что предпочтительнее) лаком ФЛ-98. Пропитку осуществляют в специальных пропиточных баках методом погружения.

Для этого якорь, еще не остывший после сушки (с температурой около 80 °С), устанавливают в пропиточный бак вертикально коллектором вверх, после чего в бак снизу нагнетают пропиточный лак, подогретый до температуры 30—50 °С. Уровень лака должен не доходить до петушков коллектора на 15—20 мм. Для полной пропитки изоляции якоря лаком достаточно обычно 20—30 мин. Практически пропитку заканчивают, когда прекратится выделение пузырьков газа на поверхности лака.

Закончив пропитку, сразу вынимать якорь из бака не следует. Вначале надо выпустить из бака лак и дать возможность лишнему лаку стечь с поверхности якоря. Затем якорь устанавливают на специальное приспособление наклонно под углом 45° и через каждые 10—15 мин поворачивают на четверть оборота, обеспечивая тем самым равномерность удаления остатков лака с поверхности якоря. Для окончательного удаления лишнего лака якорь протирают салфетками, смоченными в техническом спирте или бензине.

Значительно быстрее можно очищать якорь от избытка лака методом разбрызгивания. Длй этого якорь уста навливают на специальный станок и вращают его с частотой 300— 400 об/мин в течение 2 мин, после чего протирают техническими салфетками. Затем якорь вновь устанавливают в сушильную печь и сушат так же, как и перед пропиткой.

Пропитывая якоря лаком № 447, следует помнить, что пленка этого лака обладает недостаточной стойкостью к воздействию масла. Поэтому обмотку после пропитки и сушки (при ее температуре около 60—70 °С) покрывают эмалью ГФ-92-ГС, предварительно подогретой до температуры 30—50 °С.

Двухколлекторные якоря некоторых вспомогательных машин также пропитывают методом погружения. При этом якорь устанавливают в бак вертикально, предварительно плотно обернув полотном нижний коллектор. Обычно погружают в лак коллектор с меньшим номинальным напряжением. Закончив пропитку и удалив с якоря избытки лака, это полотно аккуратно снимают, коллектор промывают бензином и насухо протирают техническими салфетками. Разрешается пропитывать якоря двухколлекторных машин и в горизонтальном положении, обливая их лаком.

Катушки полюсов при ТР-3 также пропитывают в лаке методом погружения. Однако применяемые способы пропитки этих катушек различны в зависимости от того, снимают их с остова или нет.

Катушки, не снимаемые с остова, пропитывают на специальной установке (рис. 3.37). Остов 2, нагретый до температуры около 80 °С, устанавливают уплотняющее кольцо 3 коллектором вниз. Все отверстия в остове предварительно надежно закрывают крышками и деревянными пробками. Для уменьшения расхода лака на установке предусмотрен пустотелый жестяной цилиндр /, занимающий возможно больший объем внутри остова. В колодце установки размещен бак 6 с лаком, нагретым до температуры 20—50 °С. Подавая сжатый воздух от компрессора по воздухопроводу 4 внутрь бака, нагнетают лак по трубопроводу 5 во внутреннюю полость остова так, чтобы уровень был выше мёжкатушечных соединений на 15— 20 мм. Пропитку ведут около 50 мин. Затем лак спускают через трубу 5, дают в течение 15 мин возможность стечь с остова остаткам лака, загружают остов в сушильную печь и сушат при температуре 100—130 °С около 16 ч.

Катушки, снятые с остова, пропитывают методом погружения так же, как и катушки якорей двигателей. Для пропитки катушек полюсов применяют те же лаки, что и для катушек якорей. Катушки, изготовленные с применением битумного компаунда 225Д, следует пропитывать лаком № 447.

В ряде машин в качестве корпусной изоляции полюсных катушек (например, двигателей НБ-418К6 и НБ-420А) и катушек якорей (двигателя НБ-418К) применяют стеклопластовую изоляцию, относящуюся по нагрево-стойкости к классу Такая изоляция состоит из стеклослюдинита и эпоксидного компаунда ЭД-20, обладает высокими физико-механическими свойствами и очень высокой адгезией к меди, чем достигаются ее монолитность, высокая теплопроводность. При ремонте катушек с такой изоляцией их поверхность тщательно очищают и покрывают эмалью ПКЭ-22.

Обмотки статоров асинхронных машин нагревают до температуры 60—70 °С, покрывают подогретой до температуры 20—50 °С эмалью ГФ-92-ХС и сушат на воздухе.

Катушки главных и добавочных полюсов, а также компенсационных обмоток некоторых типов двигателей (например, ТЛ-2К1) выполняют на основе изоляции «Монолит-2». Их корпусную изоляцию — стеклослюдинитовые ленты ЛС40Ру-ТТ (для полюсных катушек) и ЛС1-К.-100-СП (для компенсационной и якорной обмоток) пропитывают эпоксидным компаундом ЭМТ-1 или ЭМТ-2. Катушки добавочных полюсов пропитывают вместе с сердечниками полюсов, получая неразъемный моноблок.

Окраска остовов при ТР-3. Остовы электрических машин при их ремонте в депо окрашивают полностью (и снаружи, и изнутри) или только снаружи.

Это зависит от вида ремонта, который проходит данная машина. Если для ремонта машину разбирают, то представляется возможность окрасить ее не только снаружи, но и изнутри.

Внутренние поверхности остовов машин окрашивают непосредственно после окончания их ремонта лаками или эмалями холодной сушки. Целью такой окраски является защита внутренней поверхности остова от коррозии. Кроме того, на окрашенной поверхности меньше скапливаются пыль и влага. Снаружи остов окрашивают после сборки, испытания и слесарной отделки. Цель такой окраски — предохранение остова от коррозии и придание машине хорошего внешнего вида.

Электрические машины, устанавливаемые под кузовом, снаружи окрашивают черным лаком БТ-99 воздушной сушки, а вспомогательные машины электровозов, устанавливаемые в кузове,— серой эмалью ГФ-92-ХС. Чтобы краска ложилась ровнее, прочнее держалась и под ней не происходил коррозионный процесс, поверхность под окраску должна быть тщательно подготовлена. Для этого ее очищают стальными щетками от старой краски, ржавчины и возможной грязи, обдувают сжатым воздухом и протирают ветошью, смоченной в бензине. При декоративной окраске остовов вспомогательных машин электровозов их предварительно грунтуют и шпатлюют, что необходимо для получения хорошего качества окрашиваемых поверхностей. Окраску выполняют с помощью пульверизатора.

После полного высыхания остов окрашивают повторно.

Все операции по окраске и сушке следует проводить в специальных камерах в помещении с хорошей приточно-вытяжной вентиляцией и постоянной (около 20 °С) температурой. Производительность камеры увеличивают повышением интенсивности высыхания лака или эмали, для чего окрашенную машину обдувают воздухом, подогретым в калориферах до температуры 50—60 °С. При окраске необходимо следить, чтобы окрашенная поверхность была без подтеков, морщин и крупинок, а также полностью просушена.

Техника безопасности и противопожарная техника при пропитке и окраске. Процессы пропитки и окраски связаны с выделением применяемыми материалами летучих веществ, вредно влияющих на организм и создающих условия возможного возникновения взрыва или пожара. Поэтому в помещении для пропитки категорически запрещается курить и работать с открытым огнем, так как лаки, компаунды, растворители взрывоопасны. Присутствие в помещении для пропитки посторонних лиц недопустимо. Электрооборудование помещения для пропитки должно быть взрывобезопасным, водонепроницаемым, электропроводка — скрытой, выключатели вынесены из помещения наружу. Приготавливать компаунды и другие пропиточные смеси следует в специальном изолированном помещении. Хранить в помещении для пропитки лаки, компаунды и растворители можно в объеме, не превышающем необходимый двухдневный их расход.

Запрещается находиться в помещении для пропитки, если в нем не действует или не включена приточно-вытяжная вентиляция. Окраску и сушку окрашенных деталей и машин следует выполнять в специальных камерах, также оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией.

Необходимо следить, чтобы крышки баков с лаками и компаундами были всегда плотно закрытыми и открывались только при необходимости. При включении подогрева бака вытяжной зонт должен быть обязательно опущен. Дверцы сушильных печей следует закрывать быстро и плотно, не допуская выхода паров. Вытекающий на пол или оставшийся на стенках баков пропиточный состав необходимо немедленно удалять. В случае попадания компаунда на незащищенные части тела его следует быстро смыть спиртоканифольной смесью, тщательно промыть это место горячей водой с мылом и смазать глицерином.

Особую осторожность необходимо соблюдать при обращении с эпоксид ными компаундами. При нагревании эпоксидных смол выделяются летучие вещества, в которых содержится эпи хлоргидрин и толуол. Они действуют на нервную систему и печень, вызывают экземы и другие заболевания кожи. Работать с ними следует в защитных очках и резиновых перчатках, не допускать попадания компаунда на кожный покров. При попадании компаунда на кожу его необходимо сразу же смыть спиртом, мыльным раствором или слабым раствором питьевой соды.