Главная >  Производственный и технологический процесс 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [ 54 ] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85

Давление на лобовые части передается через несколько слоев электроизоляционного картона и воспринимается опалубкой 9, уложенной на шейку ротора. Между лобовыми частями катушек вставлены деревянные клинья 8, которые перед второй прессовкой заменяются постоянными.



Рис. 28.20. Установка для прессовки лобовых частей.

1 ~

1 [

Рис. 20.21. Гидравлический пресс для заклиновки пазов.

Прессовку лобовых частей можно производить прессовочными кольцами, в которых усилие прессовки создается затяжкой болтов гаечными ключами. Однако при гидравлической прессовке не только облегчается труд и повышается производительность, но и значительно повышается качество, так как все режимы прессовки точно выдерживаются и не может быть несимметрии в распределении давления между отдельными участками.

Для заклиновки пазов применяется гидравлическая установка, состоящая из двух тумб и горизонтального цилиндра, подающего клинья в паз. На рис. 20.21 показана подвижная стойка, подводимая к ротору при заклиновке. Арочный корпус 5 прикреплен к тумбе 8, несущей ролики, на которые опирается шейка вала ротора, изображенная штриховой линией. В корпусе 5 закреплены горизонтальный цилиндр 3 со штоком 4, служащие для вдвигания клиньев в пазы. В проушинах корпуса крепится откидной хомут 6 с тремя подводимыми опорами 7. Они не должны препятствовать поворотам ротора, когда не включен горизонтальный цилиндр. Регулируемый упор J упирается в буртик 2 ротора и вместе с хомутом 6 предохраняет стойку от опрокидывания при заклиновке, усилие которой достигает 0,15 МН. Перед вдвиганием клина участок паза с обмоткой обжимается гидравлическими цилиндрами. Для снижения усилия вдвигания клиньев их предварительно охлаждают в жидком азоте.

На лобовые части в горячем состоянии надевают бандажные кольца из немагнитной стали. При нагреве до 200-300 °С внутренний диаметр бандажного кольца увеличивается на 4-5 мм, что позволяет посадить его на лобовую часть и получить большой натяг после остывания. Для нагревания кольца пользуются индукторов, питаемым от сети частотой 50 Гц при напряжении 127 В и т®ке 1200 А. Витки обмотки индуктора охлаждаются водой.

Ротор турбогенератора кроме электрических испытаний подвергается контролю проходимости вентиляционных каналов. Перекрытие каналов может служить причиной возникновения значительных превышений температуры и вызвать повреждение изоляции или нарушение балансировки [9].

Глава двадцать первая

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОПИТКИ и КОМПАУНДИРОВАНИЯ ОБМОТОК

21.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Обмотки электрических машин, изготовленные из катушек без корпусной изоляции, подвергаются пропитке в лаках, а обмотки, изготовленные из катушек с корпусной изоляцией, пропитке в компаундах или компаундировке в битумах.

Пропиткой принято называть процесс заполнения обмотки и ее изолировку специальными лаками или составами с последующей запечкой. В процессе пропитки воздушные включения и пустоты в обмотках и изоляции заполняются лаками, что приближает ее конструкцию к монолиту. Пропитку производят составами без растворителей или лаками на основе растворителей с содержанием пленкообразующих веществ от 35 до 70 % в зависимости от лака и технологии пропитки. Пропитка значительно замедляет



процессы теплового старения и увлажнения электроизоляционных материалов, так как уменьшается площадь их соприкосновения с окружающей средой. Повышается электрическая прочность изоляции вследствие заполнения пор и капилляров обмотки лаками, имеющими более высокую электрическую прочность, чем воздух. Пропитка снижает превышение температуры обмоток, так как теплопроводность лаков намного выше теплопроводности воздуха. Цементируя витки обмоток, пропитка снижает механический износ их изоляции [7].

При выборе пропиточного лака учитывают класс нагревостойкости изоляции машины и применяемые электроизоляционные материалы для витковой и корпусной изоляций. Например, для пропитки обмоток с изоляцией класса нагревостойкости В применяют лаки с растворителями МЛ-92 и составы без растворителя КП-34, КП-103; для обмоток с изоляцией класса нагревостойкости F применяют лаки ПЭ-933, а класса Н -лак КО-916К и КО-964Н.

Растворители лаков (ксилол, толуол) при сушке должны испариться и выделиться из обмоток в виде летучих, которые необходимо нейтрализовать или рассеять в атмосфере, поэтому участки пропитки с такими лаками, как правило, располагаются в отдельных помещениях с хорошей принудительной приточно-вытяжной вентиляцией. Составы без растворителей при отверждении не выделяют вредных летучих. Специальные установки пропитки, работающие на составах без растворителей, можно располагать в общем технологическом потоке, что очень важно и экономично в поточно-массовом производсте.

Пропитке всегда предшествует сушка или нагрев изоляции. Это необходимо для удаления влаги из обмоток, а также снятия внутренних напряжений в эмалевой изоляции проводов, которые возникли при эмалировании провода и намотки. Пропитке желательно подвергать узлы, нагретые до 60-70°С для лучшего проникновения лака в глубь обмотки. После пропитки узлы сушат для удаления растворителя и запекания пленкообразующих лака.

Компаундированием принято называть способ заполнения обмоток битумом для ликвидации пустот в изоляции и создания практически полной монолитности обмоток. При этом происходит гидростатическая опрессовка обмоток. Битум может проникать в изоляцию на всю ее толщину или незначительно в зависимости от принятой технологии. Обязательным является отсутствие воздуха в обмотке перед внесением состава и сохранение в обмотке внесенного состава. Процесс происходит при высокой температуре.

Пропитка в эпоксидных компаундах - сравнительно новый технологический процесс. Он преследует те же цели, что и компаундирование. Заполнение пустот в обмотке производится эпоксидными компаундами при температуре 50-80 °С. При этом компаунд проникает в обмотку и заполняет в ней пустоты. Обязательной также является гидростатическая опрессовка. Процесс пропитки в эпоксидных компаундах получил название монолит. При этих процессах повышается электрическая прочность изоляции, умень-

шаются диэлектрические потери, создается устойчивость к воздействию окружающей среды и повышается теплоотдача.

21.2. ПРОПИТКА ОБМОТОК СПОСОБОМ ПОГРУЖЕНИЯ

Сущность способа состоит в том, что пропитываемое изделие погружают в ванну с лаком, и лак под действием гидростатического давления и капиллярных сил проникает в обмотку, вытесняя воздух, содержащийся в пространстве между проводниками. Затем изделие извлекают из ванны и после стекания излишнего лака производят сушку. Сушка включает в себя две стадии: удаление растворителя и термообработку смолы для ее отверждения.

Погружение является наиболее гибким технологическим процессом, так как позволяет на одном оборудовании пропитывать изделия различных размеров и конструкций. Используя несколько пропиточных ванн, можно на одном участке пропитывать изделия различными лаками. К недостаткам способа погружения следует отнести большую трудоемкость процесса, большое количество ручных работ, большой расход лака. Лак покрывает всю поверхность изделия и его приходится удалять с тех мест, где его присутствие недопустимо. Кроме того, необходимо подбирать специальные марки выводных кабелей или смывать лак с выводных концов в целях сохранения их гибкости после пропитки и сушки. Способ погружения находит применение в мелкосерийном производстве и при ремонтных работах. Процесс включает в себя следующие этапы: сушку до пропитки, пропитку, сушку после пропитки. Сушку осуществляют в печах конвекционного или терморадиационного нагрева.

Длительность режима сушки до пропитки зависит от химического состава и физических свойств изоляционных материалов, степени увлажнения изоляции, температуры печи, скорости циркуляции воздуха, конструкции изоляции и массы изделия, но не превышает 2-3 ч при температуре 120°С. После сушки изделия охлаждают до температуры 60-70°С и погружают в ванну. Лак в ванну подается снизу или может находиться в ванне постоянно. Изделие устанавливается в ванну так, чтобы воздух мог свободно подниматься вверх и не образовывались воздушные мешки. При этом вязкость лака должна быть небольшой. Обычно используются маловязкие лаки с вязкостью 40-45 с. (вязкость определяется по вискозиметру ВЗ-4 при температуре лака 20°С) и содержанием пленкообразующих веществ 51-58%. Для того чтобы внести в обмотку необходимое количество лака, выполняют несколько пропиток. После каждой пропитки узел сушат. При первой пропитке время нахождения изделия в лаке от 20 мин до 1 ч, а при последующих от 10 до 20 мин. Заполнение пор и пустот в изоляции обмоток происходит в основном при первой пропитке, а последу1ощие пропитки фактически являются покровными. После пропитки лак удаляется из ванны, и в течение 15-30 мин изделие находится в ванне для стекания излишков лака. Места, где при-



сутствие лака недопустимо, замывают. Замывку производят растворителем лака. Затем изделия загружаются в печь для сушки. Для удаления растворителей в начале сушки температура выше ПО-130 °С нежелательна, так как могут произойти частичное удаление лака из пор и капилляров и частичное запекание пленки. В случае, если окончательная сушка должна производиться при температуре 150 °С, сушку производят в две ступени, поднимая температуру после того, как произошло удаление растворителя.

Процесс пропитки погружением может быть механизирован. При достаточно больших количествах изделий сооружается непрерывный подвесной конвейер, на который навешивают изделия, про-ходяшие при движении конвейерной цепи последовательно заданное число пропиточных ванн с лаком и проходных сушильных печей. Такая механизация требует больших площадей и сложной вентиляционной системы.

Технологический процесс пропитки изделий способом погружения, являясь гибким и универсальным, продолжает оставаться наименее экономичным и наиболее трудоемким при низких комфортных условиях работы.

21.3. ПРОПИТКА ОБМОТОК В ВАКУУМЕ И ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Сущность способа пропитки обмоток в вакууме и под давлением состоит в том, что 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 изделие из автоклава. Отсутствие воздуха в изделии способствует глубокому проникновению лака в обмотку, а создание давления, после того как лак заполнил автоклав, способствует этому еще больше. Обмотка хорошо заполняется лаком. При таком способе пропитки можно использовать лаки с вязкостью 55-100 с и содержанием пленкообразующих 35-45 %. 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 при сушке. Использование вязкого лака и повышение его вязкости сразу после пропитки позволяет за одну пропитку внести в обмотку необходимое количество лака. Поэтому при пропитке в вакууме и под давлением пропитку производят один раз. Особенно эффективен этот метод для многовитковых катушек.

Фирмой Хитека (ВНР) для пропитки обмоток в вакууме и под давлением выпускаются высокопроизводительные конвейерные пропиточно-сушильные установки типа АВБ. На рис. 21.1 показана схема установки типа АВБ-32.

Процесс пропитки и сушки на этих установках происходит следующим образом. Загруженные на подвеску статоры поступают в камеру предварительной сушки /. Затем статоры перемещаются в автоклав 2, в котором осуществляются: вакуумирование до оста-

точного давления 2,7-10 Па; снижение вакуума до остаточного давления (13,3 - 40)-10 Па и заполнение автоклава лаком; повышение давления до 0,2-0,3 МПа; снятие давления и слив лака; вакуумирование при остаточном давлении (5,3-13,3) 1Ф Па; снятие вакуума, раскрытие автоклава и перемещение подвески со статорами в проходную сущильную печь 3. Печи конвекционного


Рис. 21.1. Схема установки типа АВБ.

типа. Сушка производится в две ступени. После сушки статоры попадают в камеру охлаждения, а затем подаются к месту загрузки и выгрузки 5.

Цепной конвейер 4 с подвесками для пропитываемых изделий совершает прерывистое двилсение. Такт движения конвейера может изменяться от 6 до 16 мин, время сушки 3-6 ч. Небольшое время сушки обусловлено использованием вязкого лака и удалением из лака более половины летучих веществ при вакууме в автоклаве.

Максимальная нагрузка на подвеску 350 кг. Циклограмма работы автоклава по времени приведена ниже.

Таблица

Операция

Время, мин

Закрытие автоклава

Вакуумирование до 2,7.10 Па

Снижение вакуума до (13-40).10з Па

Заполнение автоклава лаком

Повышение давления ДО 0,2-0,3 МПа

Снятие давления и слив лака

Вакуумирование до (5,0-13)-10 Па

Снятие вакуума

Раскрытие автоклава

Шаг конвейера

оригинальна конструкция автоклава, представляющего собой Шарообразный сосуд, разделенный на две части, которые автома-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 [ 54 ] 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85