ŞTIRI
Acasă / Ştiri / Știri din industrie / Cum funcționează o linie de impregnare?

Cum funcționează o linie de impregnare?

An Linia de impregnare funcționează prin umplerea sistematică a golurilor de aer din înfășurările motorului electric, bobinele sau alte componente poroase cu lac sau rășină, apoi întărirea materialului de umplere într-o masă izolatoare solidă. Procesul urmează o secvență definită: preîncălziți înfășurarea pentru a elimina umezeala și deschiderea golurilor dintre conductori, aplicați mediul de impregnare prin scufundare, picurare sau metode de vid, lăsați mediu să pătrundă complet și apoi întăriți într-un cuptor pentru a lega rășina într-un sistem de izolare dur, fără goluri. NACH Engineering confirmă că liniile de impregnare sunt echipamente standard în industria motoarelor și generatoarelor, utilizate pentru impregnarea bobinelor motoarelor LT și HT și generatoarelor cu lacuri sau rășini pentru a îmbunătăți rezistența de izolație, a îmbunătăți performanța generală, a crește durata de viață a componentelor și că procesul este acum considerat obligatoriu în industria electrică (Sursa: NACH Engineering, Resin Impregnation for Motor and Generator Industry). Cel mai important rezultat al unei linii de impregnare operate corect este un sistem de izolare aproape fără goluri care previne pătrunderea umezelii, reduce vibrațiile bobinei și prelungește semnificativ durata de viață a componentei electrice.

De ce este necesară impregnarea pentru înfășurările electrice

Înainte ca o linie de impregnare să prelucreze o înfășurare, spațiile dintre firele conductoare individuale din fantele bobinei sunt umplute cu aer. Aerul este un conducător slab de căldură și un izolator electric slab la temperaturi ridicate și nu asigură nicio legătură mecanică între firele individuale ale înfășurării. Rezultatul este o înfășurare care se supraîncălzește, vibrează intern și este vulnerabilă la scurtcircuite induse de umiditate din prima zi în care funcționează.

Ghidul tehnic Germana Motor explică îmbunătățirile specifice ale performanței pe care le oferă impregnarea: umplerea golurilor din înfășurările bobinei și legarea firelor între ele și cu materialele izolatoare din jur îmbunătățește simultan rezistența electrică, proprietățile mecanice, conductibilitatea termică și performanța de protecție (Sursa: Germana Motor, Trebuie să știți despre lacul de bobinare pentru motor). Documentația de proces a lui Godfrey și Wing adaugă beneficiul anti-vibrație: cel mai comun mod de defecțiune la motoare este abraziunea cauzată de vibrații, care provoacă uzură și frecare, care în cele din urmă provoacă defectarea dielectrică a înfășurării, iar înfășurarea complet încapsulată cu rășină de impregnare acționează ca un adeziv între firele motorului, reducând uzura și vibrația. Înțelegerea modului în care funcționează VPI impregnarea sub presiune).

Un brevet pentru impregnarea cu lac al bobinei statorului descrie riscul de bază care face ca procesul să fie esențial: în motoarele utilizate în medii umede, cum ar fi motoarele compresoarelor din frigidere sau aparate de aer condiționat, fluidul, inclusiv umiditatea, poate intra în contact cu înfășurarea bobinei și poate provoca scurtcircuite dacă suprafața înfășurării nu este izolată, provocând potențial defecțiune sau incendiu a motorului (Sursa: USPTO Patent 2472472547247247254). Înfășurarea bobinei statorului). Linia de impregnare este sistemul industrial care aplică și întărește stratul de protecție în mod constant și la volumul de producție.

Cele trei metode principale de impregnare utilizate în liniile de producție

O linie de impregnare este configurată în jurul uneia dintre cele trei metode principale de impregnare, fiecare potrivită pentru diferite dimensiuni de motor, volume de producție și cerințe de performanță a izolației.

Impregnare prin inundații (scufundare și coacere)

Metoda de scufundare și coacere scufundă înfășurarea motorului preîncălzit direct într-un rezervor de lac, îi permite să se înmoaie până când spațiile libere accesibile sunt umplute, retrage înfășurarea, permite scurgerea excesului de lac și apoi coace ansamblul într-un cuptor de întărire. NACH Engineering descrie această configurație: sistemul de impregnare prin inundație constă dintr-un rezervor de stocare a lacului pentru depozitare la rece și o cameră de scufundare, cu înfășurări ale motorului asamblate într-o structură de coș și păstrate în rezervorul de scufundare (Sursa: NACH Engineering, Resin Impregnation for Motor and Generator Industry). Această metodă este potrivită pentru motoarele de joasă tensiune cu rating scăzut și pentru aplicații în care cererea de izolație este moderată. Limitarea sa este adâncimea de penetrare: gravitația și acțiunea capilară nu pot conduce în mod fiabil lacul în fantele adânci și în spațiile strânse ale înfășurărilor mai mari sau mai complexe.

Impregnare sub presiune în vid (VPI)

Impregnarea sub vid este metoda cea mai performanta si cea mai utilizata pe liniile moderne de impregnare pentru motoare de medie si inalta tensiune. HECO descrie secvența procesului: statorul sau rotorul preîncălzit este coborât în ​​camera de presiune VPI și este tras un vid; o rășină cu zero procente de solvenți este introdusă în cameră; se aplică presiune; iar unitatea scufundată devine complet impregnată cu rășină, realizând a Construcție de 4 până la 5 milimetri din rășină izolatoare și un sistem de izolație aproape fără goluri (Sursa: HECO, Motoare electrice izolante: VPI sau Varnish Dip). Documentația procesului MES Singapore oferă secvența pas cu pas: preîncălziți înfășurarea, coborâți-o în camera de presiune, etanșați camera, trageți un vid, lăsați rășinii epoxidice fără solvent să curgă din vasul de rășină în cameră până când înfășurarea este complet scufundată, aplicați presiune până când înfășurarea este impregnată intens, îndepărtați-l din cameră și coaceți complet VPI: De ce este importantă izolația pentru înfășurările motorului dvs.).

Etapa de vid este critică deoarece evacuează aerul rezidual din fiecare gol din înfășurare înainte de a pătrunde rășina. Fără acest pas, aerul prins formează bule în rășina întărită care devin locuri de descărcare parțială și eventual defalcare a izolației sub tensiune de funcționare. Dreisilker Electric Motors confirmă că capacitatea este monitorizată în timpul ciclului VPI pentru a determina dacă umplerea cu rășină este acceptabilă înainte de închiderea ciclului, oferind un indicator de calitate măsurabil încorporat direct în proces (Sursa: Dreisilker Electric Motors, 4 tipuri de metode de izolare a înfășurării motorului).

Impregnare prin picurare (picurare rotativă).

Metoda de scurgere, numită și impregnare rotativă, rotește statorul pe o axă orizontală în timp ce este încălzit și picura rășină pe capetele înfășurării pe măsură ce se rotește. Descrierea tehnică Lamnow a procesului explică mecanismul de penetrare: lacul se scurge pe capetele înfășurării și pătrunde în înfășurările și fantele interne sub efectul combinat al gravitației, acțiunii capilare și forței centrifuge generate de rotație (Sursa: Lamnow, Metode de lăcuire cu șase bobinări cu motor). NACH Engineering confirmă că această metodă este utilizată pentru cicluri de producție rapide cu risipă minimă sau deloc de rășină, ceea ce o face deosebit de potrivită pentru producția de volum mare a motoarelor standardizate mai mici, unde randamentul este preocuparea principală a producției (Sursa: NACH Engineering, Resin Impregnation for Motor and Generator Industry).

Metoda Calitate de penetrare Cea mai bună aplicație Avantaj cheie
Înmuiați și coaceți Moderat, determinat de gravitație Motoare de joasă tensiune, rating scăzut Echipament simplu, cost redus
Presiune de vid VPI Aproape fără goluri, construcție de 4 până la 5 mm Motoare de medie și înaltă tensiune, formează sisteme de bobine Calitate maximă a izolației, elimină pungile de aer
Picurare rotativă Bun, sporit de acțiunea centrifugă Producție în volum mare de motoare standardizate Ciclu rapid, deșeuri minime de rășină

Cum este structurată o linie completă de impregnare

O linie de impregnare de producție integrează mai multe stații de procesare secvenţiale într-un sistem de procesare continuă sau în loturi. Fiecare stație îndeplinește o funcție specifică în secvența generală de tratament.

Stație de preîncălzire

Prima stație încălzește înfășurarea motorului sau ansamblul bobinei la o temperatură definită înainte de a intra în mediul de impregnare. Preîncălzirea îndeplinește două funcții: elimină umiditatea reziduală din înfășurare, care altfel ar preveni aderența rășinii și ar crea goluri în izolația întărită și reduce vâscozitatea rășinii la contact, îmbunătățind pătrunderea în golurile strânse dintre conductori. Documentația procesului VPI a MES Singapore confirmă că preîncălzirea înfășurării este primul pas de bază înainte ca înfășurarea să intre în camera de impregnare (Sursa: MES Singapore, VPI: De ce izolarea este importantă pentru înfășurările motorului dvs.). Germana Motor confirmă că cerințele de bază pentru lacul de impregnare includ vâscozitatea scăzută și conținutul ridicat de solide, în special pentru a asigura o bună penetrare și aplicarea acoperirii, și că etapa de preîncălzire facilitează acest lucru prin încălzirea suprafețelor metalice cu care rășina intră în contact (Sursa: Germana Motor, Lac de impregnare pentru înfășurarea motorului).

Stația de impregnare

Stația de impregnare este nucleul liniei. Pentru liniile VPI, acesta este un vas sub presiune sigilat, echipat cu conexiuni pentru pompă de vid, un sistem de transfer al rășinii conectat la un rezervor separat de rășină cu temperatură controlată și instrumente de control al presiunii. Pentru liniile de impregnare prin scurgere, este un dispozitiv de rotație cu o matrice de duze de picurare controlată și o tavă de captare care recirculează excesul de rășină. Pentru liniile de scufundare, este rezervorul de scufundare cu control al nivelului și un suport de scurgere deasupra acestuia. Descrierea fabricii NACH Engineering notează că, pentru sistemele VPI, rășina poate fi forțată cu o presiune suplimentară pentru o penetrare mai bună și că, după timpul specificat, rășina este transferată înapoi în rezervorul de stocare și depozitată în condiții reci pentru a-și păstra durata de viață (Sursa: NACH Engineering, Resin Impregnation for Motor and Generator Industry).

Stație de drenare și gelificare

După impregnare, înfășurarea este retrasă din mediu și poziționată pentru a permite excesul de rășină să se scurgă înainte de întărirea în cuptor. În liniile de impregnare prin scurgere, această stație include adesea o scurtă etapă de încălzire prin gelificare care întărește parțial suprafața rășinii pentru a preveni picurarea și lăsarea în timpul transportului la cuptorul de întărire. Controlul adecvat al drenajului și al gelificării previne formarea băltoților de rășină în jurul capetelor de înfășurare care ar necesita îndepărtarea post-întărire și ar putea afecta toleranțele dimensionale.

Cuptor de întărire

Cuptorul de întărire completează reticularea rășinii de impregnare în starea sa solidă finală. Profilurile de timp și temperatură în cuptor sunt specificate de producătorul rășinii și trebuie urmate cu precizie, deoarece întărirea lasă rășină nereticulata care rămâne fragilă și nu funcționează, în timp ce supraîntărirea poate provoca daune termice materialelor de izolație a înfășurării adiacente rășinii. Specificațiile Germana Motor pentru cerințele de întărire a lacului de impregnare includ întărire rapidă, temperatură scăzută și uscare internă bună, ca fiind cele trei caracteristici cheie pe care o linie de producție le cere sistemului de rășini (Sursa: Germana Motor, Lac de impregnare pentru înfășurări cu motor).

Tipuri de lac și rășină utilizate pe liniile de impregnare

Sistemul chimic utilizat în procesul de impregnare determină adâncimea de penetrare, viteza de întărire, calitatea umplerii golurilor și clasa termică a izolației finite. Două categorii principale sunt utilizate în liniile moderne de impregnare.

Lacuri de impregnare pe bază de solvenți

Lacurile pe bază de solvenți transportă solidele active de rășină dizolvate într-un solvent organic care se evaporă în timpul întăririi. Prezentarea tehnică a Germana Motor arată că lacurile de impregnare pe bază de solvenți oferă o bună stabilitate la depozitare, penetrare și proprietăți de formare a peliculei la un cost relativ scăzut, dar necesită timpi mai lungi de impregnare și coacere și că solvenții reziduali pot crea goluri în materialul impregnat, în timp ce solvenții prin evaporare contribuie la poluarea mediului (Sursa: Germana Motor, Impregnation Winding Varnish). Aceste lacuri sunt utilizate în principal pentru motoare de joasă tensiune și înfășurări electrice unde cerințele de performanță sunt moderate.

Rășini de impregnare fără solvenți

Rășinile fără solvenți sunt alegerea preferată pentru liniile VPI moderne și aplicațiile de înaltă performanță. Germana Motor confirmă că lacurile de impregnare fără solvenți se întăresc rapid cu timpi scurti de impregnare și coacere, elimină golurile de aer din piesele izolatoare impregnate fără a lăsa spații libere de solvent și oferă o coeziune, performanțe electrice și mecanice mai bune decât alternativele pe bază de solvenți, motiv pentru care au fost adoptate pe scară largă în aplicațiile de înaltă tensiune. HECO specifică că rășina utilizată în sistemele VPI conține zero procente de solvenți, producând o construcție de izolație fără goluri care definește avantajul procesului VPI (Sursa: HECO, Motoare electrice izolante: VPI sau Varnish Dip).

Industrii și aplicații care folosesc linii de impregnare

Liniile de impregnare deservesc orice proces de fabricație sau reparație care produce sau recondiționează înfășurări și bobine electrice pentru service sub tensiune electrică.

  1. Fabricarea motoarelor electrice: statoarele și rotoarele pentru motoare cu inducție, motoare cu magnet permanenți și servomotoare la toate puterile nominale sunt impregnate înainte de asamblarea finală pentru a obține clasa de izolație nominală și rezistența dielectrică.
  2. Fabricarea generatoarelor: înfășurările statoare ale generatoarelor mari pentru echipamentele de generare a energiei electrice sunt procesate prin linii VPI pentru a obține izolația fără goluri necesară la tensiuni de operare medii și înalte
  3. Fabricarea transformatorului: înfășurările transformatorului sunt impregnate pentru a elimina umiditatea, pentru a îmbunătăți disiparea căldurii de la conductor la miez și pentru a crește stabilitatea mecanică împotriva forțelor de scurtcircuit (Sursa: Godfrey și Wing, VPI pentru Transformers: Îmbunătățirea fiabilității)
  4. Ateliere de reparare a motoarelor: motoarele rebobinate necesită impregnare după înlocuirea înfășurării pentru a restabili integritatea izolației, cu VPI utilizat pentru motoarele de medie tensiune și cu scufundare și coacere pentru unități mai mici de joasă tensiune (Sursa: MES Singapore, VPI: De ce izolarea este importantă pentru înfășurările motorului dvs.)
  5. Producția de motoare a compresoarelor și a aparatelor: motoarele utilizate în medii umede, cum ar fi compresoarele pentru frigider și aer condiționat, necesită impregnare cu lac pentru a preveni scurtcircuitarea bobinei din cauza contactului cu umiditatea (Sursa: Patent USPTO 12542473, Metoda de impregnare cu lac a bobinei statorului)

Indicatori de calitate ai unei linii de impregnare exploatate corect

O linie de impregnare proiectată și operată corect produce rezultate de calitate măsurabile care pot fi verificate pe fiecare înfășurare procesată înainte de a părăsi linia.

  1. Măsurarea rezistenței de izolație: rezistența în megaohmi de la înfășurare la masă ar trebui să atingă sau să depășească minimul specificat pentru clasa de izolație după întărire; îmbunătățirea rezistenței de izolație în comparație cu înfășurarea neimpregnată confirmă faptul că golurile de aer au fost înlocuite cu rășină solidă
  2. Monitorizarea capacității în timpul VPI: Dreisilker Electric Motors confirmă că capacitatea este monitorizată în timpul ciclului VPI pentru a determina că umplerea cu rășină este acceptabilă înainte de încheierea ciclului, deoarece creșterea capacității indică umplerea progresivă cu rășină a volumului înfășurării (Sursa: Dreisilker Electric Motors, 4 tipuri de metode de izolare a înfășurării motorului)
  3. Inspecție vizuală pentru acoperirea suprafeței și absența punctelor umede neîntărite, a acumulărilor de picurare la capetele înfășurării și a zonelor conductoare goale care indică o penetrare incompletă
  4. Test de rezistență dielectrică la tensiunea nominală după întărire, confirmând că sistemul de izolație poate susține tensiunea de funcționare fără defecțiuni

Ytinte Linia de impregnare Gama este concepută pentru a susține rezultate consecvente și repetabile pentru acești indicatori de calitate, combinând controlul precis al temperaturii în etapele de preîncălzire și întărire, gestionarea programabilă a ciclului de impregnare și sisteme de manipulare a rășinii care mențin proprietățile materialului pe tot parcursul operațiunii de producție.

Contactaţi-ne

Contactaţi-ne