知识 | 电机绕组的浸漆工艺

1、电机绕组浸漆烘干目的

电机绕组浸漆烘干的目的，是在于把绝缘材料中所含的潮气驱除，用绝缘漆填满所有空间气隙，这样既可提高绕组的绝缘强度和防潮性能，又可提高绕组的耐热性和散热性，还可提高绕组绝缘的机械性能、化学稳定性、导热性和散热效果和延缓老化，电动机浸漆质量的好坏，直接影响到电机的温升和使用寿命。要求浸漆与烘干严格按照绝缘处理工艺进行，以保证绝缘漆的渗透性好、漆膜表面光滑和机械强度高。使定子绕组粘结成为一个结实的整体。
目前E、B级绝缘的电机定子绕组浸漆的处理，一般采用1032三聚氰胺醇酸树脂漆，溶剂为甲苯或二甲苯，浸漆次数为二次，将其统称为普遍二次浸漆热沉浸式艺。

2、电机绕组浸漆烘干的工序

其工艺过程由预烘、浸漆两个主要工序组成。
一：预烘
1.预烘目的
绕组在浸漆前应先进行预烘，是为了驱除绕组中的潮气和提高工件浸漆时的温度，以提高浸漆质量和漆的浸透能力。
2.预烘方法
预烘加热要逐渐增温，温升速度以不大于20-30度/h为宜。预烘温度视绝缘等级来定，对E级绝缘应控制在120~125度，B级绝缘应达到125~130度，在该温度下保温4~6小时，然后将预烘后的绕组冷却到60~80度开始浸漆。
二：浸漆 
浸漆时应注意工件的温度、浸的粘度以及浸漆时间等问题。
1. 浸漆温度
如果工件温度过高，漆中溶剂迅速挥发，使绕组表面过早形成漆膜，而不易浸透到绕组内部，也造成材料浪费；若温度过低，就失去预烘作用，使漆的粘度增大，流动性和渗透性较差，也使浸漆效果不好。实践证明，工件温度在60~80度浸漆为宜。
2. 漆的粘度
漆的粘度选择应适当，第一次浸漆时希望漆浸透到绕组内部，因此要求漆的流动性好一些，故漆的粘度应较低，一般可取22~26s（20度、4号粘度计）；第二次浸漆时，主要希望在绕组表面形成一层较好的漆膜，因此漆的粘度应该大一些，一般取30~38s为宜。由于漆温对粘度影响很大，所以一般规定以20度为基准，故测量粘度时应根据漆的温度作适当调整。
3. 浸漆时间
浸漆时间的选择原则：第一次浸漆，希望漆能尽量浸透到绕组内部，因此浸漆时间应长一些，约15~20min 第二次浸漆，主要是形成较好的表面漆膜，因此浸漆时间应短一些，以免时间过长反而将漆膜损坏，故约10~15min为宜。但一定要浸透，一直浸到不冒气泡为止，若不理想可适当延长浸漆时间。每次浸漆完成后，都要把定子绕组垂直放臵，滴干余漆，时间应为30min，并用溶剂将其它部位余漆擦净。

3、浸漆方法

浸漆的主要方法有：浇浸、沉浸、真空压力浸。
对单台修理的电机浸漆，多采用浇浸，而沉浸和真空压力浸通常用于制造电机，对批量的可考虑沉浸，高压电机才采用真空压力浸。
常用的浇浸工艺方法为：
（a） 取出预烘的电机，待温度凉至60~80度，竖直架于漆盘之上；
（b） 将无溶剂漆灌入空饮料塑料瓶中，以便把握浇浸漆量；
（c） 手拿装有绝缘漆的塑料瓶，斜倾瓶口使绝缘漆流出瓶口呈线状，从绕组上端部浇入绝缘漆，使漆在线圈中渗透并由绕组下端部回流到漆盘；
（d） 当停止滴漆约20~30min,把电机定子翻过来，再将绝缘漆浇向绕组上端部（原下端部）直至渗透为止；
（e） 再停止滴漆约30min后，用布蘸上煤油，将定子内膛及机座上的余漆清除，然后进行烘干；
（f） 若需二次浸漆的，经烘干后取出凉至60~80度再进行二次浇浸，操作同上。

4、真空压力浸漆（简称：VPI）绝缘工艺

VPI-真空压力浸渍工艺是将工件预烘去潮后冷却，臵于真空环境中，排除白坯线圈内部的空气和挥发物，依靠真空中漆液重力和线圈毛细管作用，以及利用干燥的压缩空气或惰性气体，对解除真空后的浸渍漆液施加一定压力的作用，使漆液迅速渗透并充满绝缘结构内层。在国内，目前VPI还是一种间隙作业的绝缘工艺。工件的滴干工序在浸漆罐内进行，其干燥工序一般另设容器或烘箱进行，方式有真空干燥、常压静臵干燥或旋转干燥。
VPI-工艺流程：⊙→预烘除湿→入罐→真空排气→真空浸漆→压力浸渍→压力排漆→卸压滴漆→出罐→固化干燥→⊙。
比较：显然，VPI在漆液渗透方面和浸渍方面，远远优于其它浸漆工艺。在应用方面，VPI更适合大型高压线圈、多层齐绕磁轭线圈和要求较高的大型绕组、以及其它高压线圈。理论上，VPI的应用，真空和压力可以做得相当的高，当然成本也高了。FGH则不然，由于连续作业，以及产量和成本的具体要求，其应用具有一定范围的限制。
在应用试验和实际工作中，我们发现，真空环境对于某一温度条件下的一种浸渍漆液，当其真空度低于某一绝对压力的数值时，亦即达到某一对应的“临界”真空时，会导致该浸渍漆液中大量泡沫和液面大量雾气的产生,，即发生“沫化”和“雾化”现象。“沫化”造成漆液中大量空穴，会阻碍浸渗。“雾化”致使溶剂或稀释剂大量逸出，会影响固化。
对于压力，原则上加压是为了使漆液更容易进入填充空隙，输漆过程实际上就有一个大气压。如果绝缘结构内毛细管的润湿性已经平衡，则增加压力对整个绝缘结构的填充并无明显作用，除非在固化时一直维持增加的压力，所以，增加填充的有效途径，是降低漆的粘度和减小绝缘结构空隙、提高毛细管效应，而不是提高压力。根据“粘度与压力对渗透速率”的试验，其数据显示：当漆液粘度较大时，增大压力对填充速度有较大作用，在漆液粘度小时，增大压力对填充速度的作用不显著。然而，漆液粘度却对填充速度具有十分显著的影响，二者呈反比关系。
由此可见，在VPI工艺的应用中，片面强调和单纯追求高真空或高压力，是盲目和无益的。其结果会影响浸渍效率，甚至会破坏浸渍质量。
一种工艺对不同的绝缘结构以及不同的技术要求，其实际工艺参数也各不相同。譬如VPI共有四种工艺参数，即真空Vi、压力Pi、温度Ti、时间ti，其中i为1、2、3、…….，n（n是VP工艺工序的总数，i是工序次序）。绝缘结构（W）、技术指标（A）、漆液特性（E）是这四种工艺参数的基本函数元素。

5、电机、变压器绕组的浸漆绝缘处理工艺 

从沉浸即普通浸渍到多次浸渍，又到滴漆，滚浸和真空浸漆，真空压力浸渍发展到工艺连续的普通沉浸，滴漆和滚浸，最后到真空浸漆烘干一体化，形成了一系列多样的机械化连续作业，应用现代计算机技术和PLC技术自动化控制的浸渍工艺，这是不断地通过技术革新，生产需求和社会发展的推动，逐步演变发展，正是这种推动，又产生了新一代真空浸漆烘干机，节能、环保成一体的高新技术产品、名牌产品，国内外近600家用户使用。
新一代真空浸漆烘干机是将工件放入浸烘缸预烘，在真空环境中排除线圈内部的空气和挥发物，再在真空条件下依靠漆液重力和线圈中毛细管作用，真空浸漆，使漆液迅速渗透并充满绝缘结构内层的一种机械作业的绝缘工艺。
FGH工艺流程：放入工件→白坯预烘→真空去湿→真空浸漆→回漆→滴漆→清洗→回清洗剂→低温干燥至高温固化→保温→出炉全过程，全密封无环境污染一次性完成。
FGH作用优点：在FGH工艺适用范围中，其作用的优点主要在以下几个方面：
（1）提高整体性，由于真空浸漆使绝缘漆几乎完全填充绝缘内部，加强了整个绕组的整体性，绕组在运行中各部分不会单独移动，减少了因移动磨损引起的故障。
（2）提高耐环境条件，由于真空浸漆，整个浸漆过程包括输漆和浸漆烘干，都是在完全密封容器条件下进行和完成，整个干燥过程采用热风循环加热，产生的废气通过A、B二组冷凝器回收再排放，改善工作环境，符合环保要求。
（3）降低运行温度和温升，由于真空浸漆与干燥成一体完全填充，良好地代替了内部空气隙，提高了导热性能，对电机、变压器一般可降低5-10℃。
（4）提高工件性能，由于真空浸漆干燥整个绕组被浸渍漆严密包封、浸透，表面漆膜光滑亮泽，使污染物、潮湿气体和化学气体不能进入内层，消除了由导电介质架桥引起的故障。
（5）节约能源和降低成本，由于真空浸漆、烘干成一体，干燥时间比烘箱缩短五分之二，干燥温度比烘箱降低10-20℃，进一步实现增产节能和降低成本。

6、定子绕组浸漆干燥工艺守则

1、本守则适用于中心高≤132mm的电机定子绕组,在LZJ-4自动连续沉浸机中进行B级、F级一次绝缘浸渍处理。
2、 材料
2.1 浸渍材料：JF-9801F2级连续沉浸树脂（B级、F级）。
2.2 稀释剂：专用稀释剂。
2.3 清洗材料：苯乙烯。
3、 设备工具
3.1 LZJ-4自动连续沉浸机，具有工件自动传送系统，配有强迫循环通风、排废风机、控制温度等装臵。
3.2酒精温度计（0～100℃）、4号粘度计、秒表、500V兆欧表、时钟（计时监控用）。
3.4毛刷、揩布。
3.4 刮漆工具：铲刀、刮刀等。
4、 工艺准备
4.1 检查所用材料、设备、装臵、计量仪器和有关器具应符合使用要求。
4.2 检查有绕组定子铁心，其绕组端部绝缘不应有损伤、污迹，对引出线损伤、线圈碰伤、露铜、槽楔滑出、绑扎松开等工件应退回上道工序予以修整。
4.3 配漆：
4.3.1 在室温下，将JF-9801F2级连续沉浸树脂按甲、乙两个组份2:1（重量）比例，倒入贮漆箱，用搅拌工具搅拌均匀。
4.3.2 测量绝缘漆的粘度：先用温度计测量漆温，然后用4号粘度计测量漆的粘度（在漆面下约100mm外取样二次，求平均值），查附表一：漆的温度与粘度关系，如：对应23℃时,粘度为19.3～18.6S。
5、 工艺过程
5.1 设定工艺参数：
5.1.1工位状态：总工位30篮，其中预热3篮、冷却2篮、浸漆1篮、滴干2篮、凝胶10篮、固化10篮、装卸2篮。
5.1.2工艺参数设定及控制：参数见工艺参数表（附表二），其中“公进时间”由车间主管负责设臵。
5.2 检查冷却水箱的水位情况，如果水箱内制冷机组蒸发器的盘管没有淹没,则须加入适量的清洁自来水，接通制冷机组的电源,启动压缩机冷却水箱中的水温，水温不低于5℃（防止结冰），这时冷水机的温控仪将切断制冷机组的电源，然后接通冷却水泵的电源，使冷却水在系统中循环（检查各管道及管接头处有无泄漏现象）。
5.3 开机前检查各控制开关的位臵，“机修-工作”选择开关应拔在“工作”位臵上，节拍时间与沉浸时间应符合（附表二）工艺参数表要求。
5.4 开启总电源开关，观察电源电压值及三相电源指示灯。
5.5将预臵加热开关拔至“非定时”位臵，按下“启动”按钮，这时热风循环风机开始运转，相应指示灯亮起。
5.6 制冷机工作1小时左右后，开启各烘道加热区的加热控制开关，各相应的指示灯亮起，主管加热器开始加热烘道，根据加热温度的要求，将加热状态选择开关拔至“加热”“恒温”或“停止”，以控制辅助加热器的工作状态。
5.7 合上排废风机开关，相应的指示灯亮起，风机开始动转，这时程序控制同时投入动作，如吊篮的位臵正确，则隔热门及沉浸槽自动进入起始位臵。
5.8 开启漆泵开关，相应的指示灯亮起，漆泵把漆液从贮漆箱送往沉浸槽，如需搅拌漆液，开启漆搅拌器开关，搅拌完毕后将开关关闭。
5.9 当烘道温度达到预定值时,将工件装入吊篮,开始浸烘作业。
5.10 工件卸下后，检查其内外表面漆膜是否均匀，如有漆瘤及漆膜过厚影响装配时，应趁热铲除漆瘤或刮漆，同时将引接线分离。
6、质量检查
6.1漆的粘度按附表一、浸漆时间及烘炉温度按附表二的技术要求，绝缘电阻应大于20MΩ。
6.2 烘干后绕组表面漆膜色泽应均匀一致,手触漆膜应不粘手并稍有弹性,表面无裂纹和皱纹,其端部无变形、端部铜线无磕碰、露铜、引接线分离、槽楔无错位。
6.3 浸渍漆无变质、无杂质。
6.4 每批工件的浸烘处理都应按规定做好记录,交接班时要签字。
6.5 工件干燥后应经检验人员检验合格,在浸烘记录上签字后方可转移。
7 注意事项
7.1 浸烘场所,严禁烟火及堆放易燃物品,应备有必要的消防器材,注意安全生产。
7.2 当漆液接触人体皮肤和眼睛时，用大量清水冲洗，严重时去医院救治。
7.3 定期清理活性碳纤维板，设备须按使用说明书要求定期进行维修保养。
7.4 工件应均匀地排列在吊篮内，吊篮不得倾斜。
7.5 工件装前,先清除吊篮底部的漆瘤,烘道温度未达到预定值时,不得进行浸烘作业。
7.6 设备内有工件时不允许停机。
7.7 设备运行时,不允许操作人员擅离岗位.要严格监控设备工作情况。
7.8 当设备出现故障时,应立即请机修人员修理。
7.9 不允许操作人员随意调节炉温及电气控制柜上的时间继电器。
7.10 在规定的时间内测量漆温及粘度，漆温最高不得超过40℃，当粘度超过时应在漆液中加入适量稀释剂,使粘度降到附表一（温度、粘度对照表）要求。
7.11 JF-9801F2级连续沉浸树脂是分组体系，使用时严格按比例配制，用多少配多少，工作结束后要用专用稀释剂清洗设备和输漆管路。
7.12 当停机时间超过2天时，开机前必须用苯乙烯清洗循环系统。
7.13 当发生突然停电等情况,恢复通电后,在设备内的定子（指在预烘工位以及正在沉浸的定子）应重新烘浸处理，确保质量。
7.14 停机时应先切断加热器的电源，10分钟后切断热风循环电机的电源，当机内从漆中挥发出来的气体基本消除后，再按下停止按钮。
7.15 沉浸槽中的漆面应高于绕组200mm以上。
7.16 工件在搬运堆放中应注意保护绕组和绝缘部位,以免发生碰伤现象。
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