Способ герметизации лобовых частейОбМОТОК яКОРЕй элЕКТРичЕСКиХ МАшиН Советский патент 1981 года по МПК H02K15/12 

1

Изобретение относится к области электромашиностроения и предназначено для герметизации лобовых частей обмоток элекрических машин.

Для обеспечения заш,иты изоляции от загрязнений, а также повышения влагостойкости отдельных узлов и деталей электрических машин используется нанесение шпателем специальных замазок или одновременное нанесение смол и отвердителей с последуюш,ей их термообработкой. Известен способ герметизации обмоток якорей тяговых двигателей чехословацкого производства, при котором пустоты обмотки в лобовой части заполняются замазкой, состояш,ей из двух частей асбеста, шести частей порошковой слюды и одной части каолинового порошка. В качестве связуюш,его используется лак марки С 1901 или ФЛ-98. Поверх замазки накладывается бандаж

1.

Недостатком этого способа является заполнение пустот замазкой вручную, а также значительная жесткость после отверждения замазки, что приводит с течением времени к отслоению ее от железа, а также образованию трешин в бандаже, находяш,емся в контакте с замазкой, и в изоляции обмоток якоря - из-за тепловых изменений длины обмотки.

Известен также способ герметизации, при котором герметизация производится двухкомпонентным составом (эпоксидная, смола и отвердитель) при помош,и приспособления, в котором смола и отвердитель подаются в смесительную камеру, расположенную непосредственно перед соплом, из которого состав подается на герметизируемую деталь {2.

Недостатком этого способа является то, что смешение компонентов производится в смесительной камере, которую необходимо регулярно промывать, чтобы поддерживать приспособление в работоспособном состояНИИ.

Целью изобретения является улучшение технологичности нанесения слоя и его электроизоляционных свойств. Это достигается тем, что в качестве одного из компонентов используют кремнийорганический каучук холодного отверждения, в качестве другого - наполнитель, содержаш;ий воду, указанный состав образуют непосредственно на лобовой части обмотки путем смешения двух струй каждого из компонентов, при этом, компоненты берут в следуюш,их соотношениях, вес. %: Кремнийорганический каучук холодного отверждения85-93Вода0,1 - 1 НаполнительОстальное При этом используют наполнитель различной дисперсности с размерами частиц 0,1-5 мм. Сущность изобретения состоит в том, что герметизация лобовых частей обмоток электрических машин производится композицией, состоящей из однокомионентного кремнийорганического каучука холодного отверждения и наполнителя, содержащего воду, причем смеп1ение компонентов ироизводится непосредственно на герметизируемой поверхности, что исключает необходимость применения смесительной камеры, требующей периодической очистки. Введением в кремнийорганический каучук холодного отверждения наполнителя, содержащего воду, достигается вулканизация его в слоях толщиной более 5 мм, причем скорость вулканизации каучука можно изменять путем введения наполнителя различной дисперсности, содержащего влагу. Так, уменьшение размеров гранул наполнителя от 3-5 мм до 0,1-0,2 мм ускоряет процесс вулканизации в 7-10 раз. Наполнитель, содержащий воду, необходимо вводить в кремнийорганический каучук холодного отверждения потому, что такие каучуки вулканизуются в присутствии влаги и за один прием невозможно получить слой толщиной более нескольких миллиметров (2-3 мм), так как диффузия паров воды из воздуха в каучук на большую глубину затруднена. Поэтому необходимо послойное нанесение покрытий с выдержкой перед нанесением каждого последующего слоя в течение некоторого времени, что увеличивает время герметизации изделия и практически не приемлемо. Известны и двухкомпонентные кремнийорганические составы как горячего, так и холодного отверждения. Но перед нанесением их компоненты необходимо тщательно перемешивать, что требует дополнительного оборудования и значительно усложняет технологический процесс и увеличивает время герметизации якорей. Здесь необходимо учитывать, что если эти составы теряют текучесть и, следовательно, возможность нанесения их на объект в пределах 40 мин. На фиг. 1 и 2 изображено устройство, используемое для получения покрытия, состоящего из двух компонентов, смешиваемых непосредственно на изделии. Для заполнения впадин 1 между секциями обмотки 2, уложенной в сердечнике 3 композиционным материалом, якорь располагается горизонтально. Дозированная подача наполнителя из бункера 4 производится с помощью питателя 5, вращаемого электромотором 6. Дозированная подача эластосила производится из гидроцилиндра 7 по гибкому щлангу 8 через регулируемый вентиль 9. Необходимое давление на эластосил создается с помощью поршневой группы 10 и гидроцилиндра И, в котором создается давление жидкости, контролируемое манометром 12. Подача жидкости осуществляется гидронасосом 13. Выбор подачи и подбор необходимого соотношения компонентов производится экспериментальным путем. При этом определяется вес компонентов, поступающих в мерные цилиндры за единицу времени. В качестве наполнителей, содержащих воду, которые могут .быть применены для вулканизации однокомпонентных кремнийорганических каучуков холодного отверждения могут быть применены гель кремниевой кислоты (силикагель), кварцевый песок, стеклянные микросферы и др. Пример 1. Проводят герметизацию лобовых частей обмотки якоря тягового двигателя электровоза эластосилом марки 11-06. Впадины между секциями в лобовых частях глубиной 50 мм заполняют эластосилом с одновременным введением наполнителя (силикагеля с размером частиц 3- 5 мм). Подача эластосила составляет 85 Г/НИН, а силикагеля 15 г/мин. При этом ингредиенты берут в следующем соотнощении, вес. %: ЭластосилИ-06 Вода0,3 СиликагельОстальное После заполнения впадин между секциями смесью эластосила и силикагеля лобовые части обмотки якоря сверху покрывают слоем эластосила 11-06 толщиной 2 мм. Поверх эластосила накладывают бандаж из однонаправленной стеклоленты. После разборки опытного якоря через 3 ч устанавливается полная вулканизация эластосила на всю глубину впадин между секциями обмотки. Пример 2. Аналогично примеру 1 проводят герметизацию лобовых частей обмотки якоря, только частицы силикагеля берут размером 0,1-0,2 мм. При этом ингредиенты берут в следующем соотношении, вес. %: Эластосил 11-0693 Вода1 НаполнительОстальное Вулканизация эластосила начинается через 10 мин после заполнения впадин между секциями обмотки эластосилом и силикагелем. Через 30 мин устанавливается полная улканизация эластосила на всю глубину впадин, достигающих 50 мм. Пример 3. Аналогично примеру 1 проодят герметизацию лобовых частей эластосилом 11-06 и 11-09 «В, где в качестве аполнителей используют кварцевый песок стеклянные микросферы. В случаях, кога ингредиенты берут в соотношении, вес. %: Эластосил85-93 Вода0,3-1 НаполнительОстальное

Наблюдается нормальная булканйзация эластосила. Когда же воды при том же содержании эластосила меньше 0,3%, вулканизация не происходит, а если воды больше 1%, то вулканизация происходит, но в дальнейшем при нагревании эластосила до 100°С наблюдается разложение эластосила (девулканизация).

Пример 4. Проводят опыты по определению электрической прочности композиции с различным содержанием воды. Установлено, что при содержании воды 0,3% электрическая прочность составляет 1,75 кВ/мм, а при содержании влаги 1% - 1,01 кВ/мм. Электрическая прочность достаточна, тем более, что композиция не является основной электрической изоляцией, а лишь предохраняет основную изоляцию от загрязнений и увлажнений.

Сопротивление электрической изоляции, герметизированной таким способом, остается практически неизменным при увлажнении изоляции в течение нескольких суток, тогда как сопротивление изоляции обычного исполнения (не герметизированной) значительно снижается в течение нескольких часов.

Формула изобретения

1. Способ герметизации лобовых частей обмоток якорей электрических машин, заключающийся в нанесении изоляционного слоя двухкомпонентным составом на лобовые части обмотки якоря, отличающийс я тем, что, с целью улучшения технологичности нанесения слоя и его электроизоляционных свойств, в качестве одного из компонентов используют кремнийорганический каучук холодного отверждения, в качестве другого - наполнитель, содержащий воду, указанный состав образуют непосредственно на лобовой части обмотки путем смешения двух струй каждого из компонентов, при этом компоненты берут в следующих соотношениях, вес. %: Кремнийорганический

каучук холодного отверждения85-93Вода 0,1-1 Наполнитель Остальное 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют наполнитель различной дисперсности с размерами частиц 0,1- 5 мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вестник ВНИИ железнодорожного транспорта № 1, 1976, с. 18.

2.Электроизоляционные материалы. Сб. Электротехническая промышленность за

рубежом. - М.: Информэлектро, 1971, с. 61.

fZ