Установка для пропитки обмоток электрических машин Советский патент 1988 года по МПК H02K15/12 

Од Од

Изобретение относится к электротехнике, в частности к установкам для пропитки обмоток электрических ма шин в циркулирующем пропиточном . g составе без растворителей с использованием токового нагрева.

Цель изобретения расширение технологических возможностей и номенклатуры используемых пропиточных со- 10 ставов путем обеспечения циркуляции предельно малого количества пропиточного сосуава.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемой установки If для варианта .с применением давления нагнетания вьпне атмосферного; на фиг. 2 - то же, для варианта с давлением нагнетания, равным атмосферному; на фиг. 3 и 4 - фрагменты цепей уп- 20 равления автоматического поддержания непрерывной циркуляции пропиточного состава соответственно для обоих ва- |риантов установки,

В автоклаве 1 установлена промажу- точная камера 2 с находящимися в ней пропитьшаемьм и устанавливаемым цен- трично изделием 3 (якорь). Смеситель 4, в рубашке которого циркулирует теплоноситель, с мешалкой 5, обеспечив акнцей быстрое выравнивание температуры пропиточного состава, размещен ниже уровня автоклава 1. Насос 6 однонаправленного о.беспе- чивает подачу пропиточного состава 35 из смесителя 4 в нижнюю точку камеры 2. Опорное кольцо 7, закрепляемое на задней нажимной шайбе якоря 3,. опирается на промежуточную-камеру

30

стенку автоклава 1 и подводятся к промежуточным реле 23 и 24.

Коммуникацию пропиточного состава предпочтительнее выполнять из полиэтиленовых труб, располагаемьк вертикально или наклонно от автоклава 1 к смесителю 4 без прямых углов. Вентили 9-11 и насос 6 вводятся в цепь коммуникации пропиточного состава с сохранением заданного наклона труб, что должно исключить возможность местного скопления пропи- . точного состава и образование в системе пробок. В центральной части нижнего цилиндрического выступа и у кольцевого сборника промежуточной камеры 2 устанавливаются штуцера в днище автоклава 1. Соединение штуцеров автоклава с пропиточной камерой

2может быть выполнено специальными шлангами или отрезками полиэтилено- вьК труб.

Установка работает следующим образом.

На коллектор пропитываемого якоря

3насаживается токосъемник 8, на задней нажимной шайбе якоря закрепляется опорное кольцо 7, после чего якорь 3 вставляется в промежуточную камеру 2 автоклава 1. На коллектор накладываются щетки и измерительные электроды, насаживается на торец предохранительное кольцо 20. Крьш1ку автоклава 1- закрывают, и установка запускается на автоматический режим работы по заданной программе. При этом выполняются следующие операции.

Включается нагрев обмотки на первую 2 и обеспечивает центричное положение 40 ступень, температура которой подцер- якоря 3 в промежуточной камере 2. То- живается специальным прибором термо- косъел ник 8, надеваемый на коллектор якоря 3, обеспечивает подвод электрического тока к обмотке через вв.од, пропущенный через боковую стенку автоклава 1. Кроме того, предлагаемая установка содержит вентили 9-11 дистанционного управления в коммуникациях 12 и 13 пропиточного состава вентили 14-18 дистанционного управле- 50 ка якоря при поддержании заданной ния в газовых коммуникациях, пневма- температуры на обмотке. Далее открывается вентиль 11, и пропиточный состав поступает в промежуточную каме- ру 2 из смесителя 4, заполняет про- 55 межутки между камерой 2 и якорем 3 и сливается в кольцевой сборник промежуточной камеры 2. Подъем уровня пропиточного состава в камере 2 вы- .зывает срабатывание поплавкового датрегулирования. По истечении заданного времени,.при котором температура обмотки и сердечника магнитопровода 45 якоря достигают требуемых значений, вентиль 15 закрывается и открывается вентиль 14. Вентили 9-11 и 16 оста- ются закрытыми. При этом в течение заданного времени осуществляется суштический редукционный клапан 19, предохранительное кольцо 20, поплавковые датчики 21 и 22 уровня соответственно нижнего и верхнего уровня, . промежуточные реле 23 и 24 с контактами 25-29 и 30-33 соответственно. Две пары проводников от датчиков 21 и 22 уровня выводятся через боковую

стенку автоклава 1 и подводятся к промежуточным реле 23 и 24.

Коммуникацию пропиточного состава предпочтительнее выполнять из полиэтиленовых труб, располагаемьк вертикально или наклонно от автоклава 1 к смесителю 4 без прямых углов. Вентили 9-11 и насос 6 вводятся в цепь коммуникации пропиточного состава с сохранением заданного наклона труб, что должно исключить возможность местного скопления пропи- . точного состава и образование в системе пробок. В центральной части нижнего цилиндрического выступа и у кольцевого сборника промежуточной камеры 2 устанавливаются штуцера в днище автоклава 1. Соединение штуцеров автоклава с пропиточной камерой

2может быть выполнено специальными шлангами или отрезками полиэтилено- вьК труб.

Установка работает следующим образом.

На коллектор пропитываемого якоря

3насаживается токосъемник 8, на задней нажимной шайбе якоря закрепляется опорное кольцо 7, после чего якорь 3 вставляется в промежуточную камеру 2 автоклава 1. На коллектор накладываются щетки и измерительные электроды, насаживается на торец предохранительное кольцо 20. Крьш1ку автоклава 1- закрывают, и установка запускается на автоматический режим работы по заданной программе. При этом выполняются следующие операции.

Включается нагрев обмотки на первую ступень, температура которой подцер- живается специальным прибором термо- ка якоря при поддержании заданной температуры на обмотке. Далее открывается вентиль 11, и пропиточный состав поступает в промежуточную каме- ру 2 из смесителя 4, заполняет про- межутки между камерой 2 и якорем 3 и сливается в кольцевой сборник промежуточной камеры 2. Подъем уровня пропиточного состава в камере 2 вы- зывает срабатывание поплавкового датрегулирования. По истечении заданного времени,.при котором температура обмотки и сердечника магнитопровода якоря достигают требуемых значений, вентиль 15 закрывается и открывается вентиль 14. Вентили 9-11 и 16 оста- ются закрытыми. При этом в течение заданного времени осуществляется сушчика 21, который включает промежу оч- ное реле 23 (фиг.З). Реле 23, оставаясь в дальнейшем включенным через контакт 26, вызывает закрытие вентилей 11 и 14, открытие вентилей 10 и 16 и включение насоса 6. Азот, по- ступая в автоклав 1 через вентиль 16, устанавливает в нем заданное давление. Уровень пропиточного состава в кольцевом сборнике промежуточной камеры 2 поднимается, пока не вызовет срабатывание датчика 22. При этом включается промежуточное реле 24, которое в дальнейшем остается включенным через контакт 31, разрывает контакт 32 и открывает тем самым вентиль 9, Под давлением азота в автоклаве пропиточный состав начинает интенсивно перетекать в смеситель 4. Уровень пропиточного состава в кольцевом сборнике камеры 2 убывает, пока не вызовет обратного срабатывания датчика 21 (размыкания его контактов). При этом отключается промежуточное реле 24, вентиль 9 вновь закрывается и описанный цикл повторяется до конца пропитки.

Работа установки в варианте с давподнимается и описанный цикл повторяется до конца пропитки.

Таким образом, циркуляция пропиточного состава в обоих вариантах установок продолжает непрерывно при поддержании уровня его в кольцевом сборнике камеры 2 между датчиками 21 и 22.

В запрограммированное время, когда процесс пропитки закончен, совершается переход на вторую ступень нагрева обмотки якоря, при которой достигается желатинизация состава, заполнившего обмотку и слои изоляции. По истечении заданного времени, когда достигнута необходимая степень желати- низации состава в обмотке, отключается насос 6, открываются вентили 9,11

и 15, В автоклаве 1 устанавливается атмосферное давление, и под действием гравитационных сил пропиточный состав возвращается в смеситель 4, при этом находившийся в контакте с

якорем возвращается через вентиль 11, а находившийся в камере 2 возвращается через вентиль 9.

Далее закрываются вентили 9-11 и 15 и открывается вентиль 14. С это

Изобретение относится к электротехнике, в частности к установкам для пропитки обмоток электрических машин в циркулирующем пропиточном составе без растворителей с использованием токового нагрева обмоток. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и номенклатуры используемых пропиточных составов путем обеспечения циркуляции предельно малого количества пропиточного состава. Установка содержит автоклав с промежуточной камерой и устройством токового нагрева пропитываемых обмоток, смеситель, устройство циркуляции пропиточного состава, запорную арматуру, узел автоматического управления устройством циркуляции пропиточного состава на основе датчиков уровня и промежуточных реле. 4 ил. с S (Л

35

лением нагнетан ия, равным атмосферно- зо момента в автоклаве 1 устаиавли- му (фиг.2) отличается от описанного следующим. С включением реле 23 открывается кроме указанных и вентиль 9, которьй позволяет накопившемуся в кольцевом сборнике камеры 2 пропиточному составу свободно перетекать обратно в смеситель 4. Если количество перетекающего пропиточного, состава оказьшается менее вводимого насосом 6, уровень пропиточного состава в кольцевом сборнике поднимается, пока не вызовет срабатывание датчика 22 уровня. При этом включается промежуточное, реле 24 (фиг.4), которое в дальнейшем остается включенным через контакт 32, вызьшает закрытие вентиля 18 и открытие вентиля 17. В смесителе 4 устанавливается вакуум, возврат |пропиточного состава в него резко воз40

45

вается вакуум, глубина которого при необходимости ограничивается специальным реле, управляющим работой вакуум-насоса. Одновременно осуществляется переход на третью ступень нагрева обмотки якоря, при котором завершается процесс полимеризации V пропиточного состава в якоре. Попутно удаляются летучие компоненты пропиточного состава со слабонагревае- мых поверхностей якоря и с поверхностей промежуточной камеры 2, смачиваемых составом при пропитке. К моменту открытия автоклава 1 попадание токсичных испарений в окружающую среду практически исключено.

В некоторых случах при глубоком вакууме может происходить распад ини

|растаети превышает производительность gO циатора полимеризации пропиточного

«асоса 6. Вызванное этим падение уровня пропиточного состава в кольцевом сборнике камеры 2 приводит к обратному срабатыванию датчика 21 уровня (размыканию его контактов). При этом промежуточное реле 24 отключается и вызывает закрытие вентиля 17 и открытие вентиля 18. Уровень пропиточного состава в кольцевом сборнике вновь

состава, что способствует наращиванию слоя полимера на поверхности пр межуточной камеры. В этих случаях необходимо глубину вакуума ограничи 55 .

Конструктивные особенности испол нения обоих вариантов установок для пропитки обмоток электрических маши ;заключаются в следующем.

момента в автоклаве 1 устаиавли-

вается вакуум, глубина которого при необходимости ограничивается специальным реле, управляющим работой вакуум-насоса. Одновременно осуществляется переход на третью ступень нагрева обмотки якоря, при котором завершается процесс полимеризации V пропиточного состава в якоре. Попутно удаляются летучие компоненты пропиточного состава со слабонагревае- мых поверхностей якоря и с поверхно; стей промежуточной камеры 2, смачи , ваемых составом при пропитке. К моменту открытия автоклава 1 попадание токсичных испарений в окружающую среду практически исключено.

В некоторых случах при глубоком вакууме может происходить распад инисостава, что способствует наращиванию слоя полимера на поверхности промежуточной камеры. В этих случаях необходимо глубину вакуума ограничи- 55 .

Конструктивные особенности исполнения обоих вариантов установок для пропитки обмоток электрических машин ;заключаются в следующем.

Может быть использован насос шес- теренный с приводом от двигателя, допускающего регулирование скорости, Для использования быстроотверждаю- щихся составов предусматривается применение насоса с пневмоприводом. Ра- бочие поверхности насоса должны допускать простую и быструю промывку. Поэтому насос с пневмоприводом должен вводиться в систему циркуляции пропиточного состава посредством двух быстроразъемных муфт. Для промывки насоса достаточно погрузить его вса- сьшающий пшанг в растворитель и включить аппарат -в работу на короткое время (растворитель перекачивается в другой сосуд).

Смеситель может быть выполнен небольших размеров, определяемых лишь требованием поддержания непрерывности циркуляции пропиточного состава, По условиям работы смеситель должен располагаться ниже автоклава.

Все коммуникации пропиточного состава выполняются с вертикальным и наклонным расположением, без прямых углов. Соблюдение указанных требова НИИ исключает возможность местного скопления пропиточного состава и закупорки трубопроводов,

Сечение труб, соединяющих промеуточную камеру 2 со Смесителем 4, и проходное отверстие вентиля 9 должны выбираться такими, чтобы в процессе пропитки количество пропиточного со- става, возвращаемого в смеситель 4, превосходило производительность насоса 6. Опорное кольцо 7 должно предотвращать полностью или ограничивать йрохождение пропиточного состава через вентиляционные отверстия якоря на торец коллектора.

Ограничительное кольцо 20 должно исключить растекание вышедшего на торец коллектора пропиточного состава, попадание его на рабочую поверхность коллектора и токосъемник. На-боковой поверхности кольца ДЛя этого размеаются трубки или желоба, через которые пропиточный состав сбрасывается в кольцевой накопитель промежуточной камеры 2, минуя токосъемник, Промежу- точная камера 2 жолжна быть выполнена из немагнитного материала и обесечивать центричное положение якоря камере и в автоклаве. Длина токо- одводящих проводов должна допускать .

удаление токосъемника за пределы автоклава без отсоединения проводов.

Поплавковые датчики уровня, выполняемые с применением герконов и по- . стоянных магнитов, монтируются на кольца из немагнитного материала и устанавливаются на дно кольцевого сборника промежуточной камеры 2. Оба

датчика закрепляются на кольце так, чтобы герконы занимали возможно более низкое положение, наиболее удаленное от сильных магнитных полей. Смеситель выполняется с рубашкой,

в которой циркулирует теплоноситель для достижения и поддержания задаваемых пропиточному составу температур, как в процессе пропитки, так и при длительных перерывах в работе.

Предлагаемая установка может применяться при вакуум-нагнетательной пропитке формованных обмо,ток быстро- отверждающихся составов, в том числе многочисленных полиэфирных и поли.эфиримидных составов, используемых главным образом для капельной пропитки. Другим важным преимуществом цредлагаемой установки является возможность применения медленно полимеризующихся составов, в том числе некоторых видов кремнийорганических, эпоксидных и др., быструю желатини- зацию которых нежелательно достигать за счет форсировочного нагрева,

Принципиальная схема предлагаемой установки и описание ее работы выполнены применительно к пропитке обмоток якорей. Однако установка в равной мере пригодна и для пропитки других обмоток электрических машин с внесением соответствующих изменений в конструкцию промежуточной камеры, в которой размещается изделие, Число одновременно пропитываемых изделий может быть любым, определяемым размером автоклава. Промежуточная камера может-быть выполнена легкосъемной с установкой в автоклаве на три опоры, две из которых выполнены в виде разъемных муфт трубопроводов, ,по которым подается и отводится пропиточный состав, а третья - в виде простой механической опоры. Такая установка может быть быстро переналажена на любой типоразмер изделия.

Формула изобретения

I

Установка для пропитки обмоток

электрических машин, содержащая автоклав с промежуточной камерой и устройством токового нагрева пропитываемых обмоток, соединенный с автоклавом смеситель, устройство циркуляции пропиточного состава и запорную арматуру, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и номенклатуры используемых пропиточных составов пу

тем обеспечения циркуляции предельно малого количества пропиточного состава, устройство циркуляции пропиточного состава снабжено узлом автоматического управления, выполненным на основе датчиков уровня, размещенных в промежуточной камере, и промежуточных реле, соединенных с запорной арматурой.

фие.1

9иг.2

.

Hi Т

1о

гТХ

26 27

Z1

+

Ш. J

LVJ V

j;

30

22

/e.j

Фиг,