Изолировка якорных катушек и роторных стержней асинхронных двигателей

Изолировка якорных катушек, намотанных из изолированной меди (ПБД)

Изолировка ленточными материалами неразрезных якорных катушек производится вручную, а разрезных (в виде полусекций) на специальном изолировочном станке, описание которого дано ниже. Ролики ленточных материалов заготовляются диаметром 90—100 мм.

При придании катушке формы, главным образом в местах загиба головки, портится хлопчатобумажная обмотка, поэтому при изолировке производится подизолировка головок через виток батистовой лентой шириной 10 мм вполнахлестки или резаным батистом длиной 100—120 мм.

Хлопчатобумажная обмотка на выводных концах при лужении частично обгорает, поэтому выводные концы очищаются от обгоревшей обмотки при помощи ножниц, и оголенные места выводных концов изолируются хлопчатобумажной миткалевой или батистовой лентой вполнахлестки на необходимую длину.

После этого головка изолируется хлопчатобумажной, тафтяной, миткалевой или батистовой лентой и вся катушка заматывается временной защитной хлопчатобумажной киперной лентой и подвергается предварительной сушке в печи при температуре 100—120° С в течение 4 ч для удаления влаги из изоляции.

Просушенные катушки, остывшие до температуры 50—60° С, подвергаются пропитке погружением в битумно-масляный лак № 447 в течение 10—15 мин до полного прекращения выхода пузырьков воздуха. Затем катушки выгружают, дают стечь излишкам лака и снова загружают в печь при той же температуре в течение 4—5 ч для окончательной сушки — удаления растворителя. Рекомендуется сушку производить в вакуумной печи; она более интенсивна, и длительность процесса сокращается.

Просушенные катушки поступают на прессовку пазовых частей с целью получения правильного размера в сечении. Прессовка производится в холодных ручных или пневматических прессах, при этом киперная лента не снимается. В зависимости от сечения и длины пазовых частей подбираются пресспланки, обеспечивающие необходимые размеры.

С опрессованной катушки снимается защитная киперная лента с остатками лаковой основы на ней и изолируется пазовая часть.

Изоляционным материалом служит слюдяной материал — микафолий толщиной 0,12—0,15 мм или синтофолий той же толщины. Исходя из общей толщины изоляции и толщины материала, определяют количество слоев, и по периметру катушки устанавливают ширину, к которой добавляют 0,5—1 оборот сверх расчетного с целью получения более плотной изоляции при прессовке ее в горячем виде.

Заготовка нарезается в соответствии с расчетными размерами: А — длина, равная опрессованной части катушки или полукатушки (рис. 8-22); Б — ширина активного железа якоря + (6—10 мм). Для обмоток с вылетом пазовой изоляции от активного железа до 15 мм берется 6 мм, а с вылетом более 15 мм — 10 мм; В — оп-ределяется из общей толщины изоляции периметра катушки и

зависит от толщины слоя изоляции плюс 10% на ее уплотнение.

Скос должен быть не менее 5 мм. Например, при длине опрессованной части 280 мм и длине активной стали 240 мм скос равен

Нарезанная заготовка изоляции слегка подогревается на плите с паровым или электрическим подогревом и обертывается вокруг прямой (пазовой) части катушки. Намотка начинается со скошенной стороны. Разогретый микафолий или синтофолий становится эластичным и хорошо облегает катушку; накладывать изоляцию надо тщательно, без перекосов.

Под край последнего оборота микафолия или синтофолия подкладывается телефонная бумага толщиной 0,05 мм, лакированная щеллачным или глифтале-бакелитовым лаком. Поверх лакированной бумаги пазовая часть катушки обертывается временной парафинированной телефонной бумагой шириной, равной двум-трем периметрам сечения пазовой части, и длиной, равной длине прямолинейной части.

Парафинированная бумага предохраняет основную изоляцию от повреждений при горячей обкатке и прессовке. После прессовки она снимается.

Сторона катушки, изолированная вышеуказанными материалами, закладывается в специальное ручное или механическое обкаточное приспособление между утюгом и плитами, нагретыми до температуры 200—220° С. Время обкатки 3—6 мин.

Полукатушки обкатываются на механическом обкаточном станке (рис. 8-23). Этот станок состоит из станины 1 (с укрепленными на ней электродвигателем 2 и передней бабкой 3 с планшайбой) и обкаточной головки 4. Полукатушка 6 помещается между нажимным утюгом 7 и электронагревательными плитами 8 обкаточной головки. При помощи поводка 5, укрепленного на планшайбе передней бабки, полукатушка приводится во вращение.

Электронагревательные плиты нагреваются током низкого напряжения 36 в.

При таком процессе наложенная изоляция разогревается, расправляется и отдельные слои ее плотно прилегают друг к другу Происходит удаление летучих веществ, выпечка. Механическая обкатка придает изоляции большую плотность.

После горячей обкатки сторона катушки закладывается в пресс-форму, предварительно установленную в ручном или пневматическом прессе и состоящую из комплекта пресспланок, подобранных по размеру сечения стороны. Эта прессовка осуществляется в холодном прессе.

В том случае, когда требуется особая монолитность гильзы (плотность), после холодной прессовки вводится вторичная горячая прессовка в гидравлическом прессе (см. рис. 9-5) при температуре плит пресса 120—130° С и удельном давлении 20—40 кГ/см2 на широкую сторону. Время прессовки 10—15 мин. Все указанные операции повторяются и для второй стороны катушки.

Прессовка придает гильзе определенный размер, форму и цементирует слои изоляции.

Из пресса катушку вынимают после охлаждения ее до температуры окружающего воздуха. В противном случае изоляция получается недостаточно плотной и будет вспухать, что приведет к повышенным размерам и невозможности укладки в паз. Затем катушка проверяется по размерам. При внешнем осмотре не должно быть морщин, кромок. Лобовые части катушки изолируются батистовой миткалевой или стеклянной лентой. Перед отправкой на сборку ее подвергают испытанию на отсутствие витковых соединений и на диэлектрическую прочность.

Изолировка якорных стержневых обмоток из голой меди

В большинстве случаев в качестве витковой изоляции стержневых якорных полукатушек из голой меди применяется слюдяная изоляция — микалента. Наложение микаленты может производиться как вручную, так и механическим путем на изолировочном станке (рис. 8-24).

Перед изоляцией каждый проводник протирается тряпкой, смоченной в растворителе, и промазывается битумно-масляным лаком при помощи филеночной кисти. Витки при толщине менее 1,25 мм изолируются только вручную. В обоих случаях применяется рольная микалента шириной 12—15 мм. Диаметр ролика при ручной работе равен 90—100 мм, ролик большего диаметра неудобно держать в руке. При машинной изолировке диаметр ролика равен 120—150 мм. Наложение микаленты ведется вполнахлестки, начиная от загиба залуженных концов. Работа на изолировочном станке производится следующим образом.

На станине станка находится кольцо, приводимое во вращение от электродвигателя посредством ремня. Кольцо имеет прорезь для прохода полукатушки или полусекции. На конце имеется ось, на которой можно укрепить ленту. Ролик с лентой, таким образом, будет вращаться вместе с кольцом и обегать вокруг изолируемой катушки или секции, наматывая на нее ленту. Передвигая секцию горизонтально, ленту наматывают по всей ее длине.

В случае обрыва микаленты при изолировке надо так аккуратно сделать стык, чтобы на этом месте не было утолщений. Обычно при стыковании двух концов следует с последнего конца счистить слюду, приподнять его, подложить начало непрерывной микаленты и продолжать изолировку.

Изолированные витки (витком может служить один или более проводников) комплектуют по разметке, сделанной при заготовке в полукатушку, и связывают в двух местах отходами хлопчатобумажной ленты.

Нижние стержни, во избежание спутывания их, связывают отдельно.

Затем полукатушка по всей длине скрепляется временной киперной лентой в 1/3 нахлестки. По мере скрепления витков кипер-пой лентой вязки снимаются.

Сушка в печи производится при температуре 110—120° С около 8 ч. Цель сушки — удаление летучих веществ из микаленты. Рекомендуется применять вакуумную сушку.

Высушенные полукатушки подвергаются прессовке в гидравлических пароводяных прессах (см. рис. 9-5) с температурой плит 120—130° С и удельным давлением 40 кГ/см 2. Цель прессовки — получение определенных размеров пазовых частей.

Лобовые части для выравнивания размеров подвергаются обжиму в специальном пневматическом обжимном приспособлении.

Если в лобовой части имеется групповая изоляция — микалента (общая на секции), то сначала накладывается эта микалента, а затем лобовые части обжимаются.

Корпусная изоляция может быть выполнена по двум вариантам.

Вариант 1. Применяется гильза из микафолия, накладываемая на пазовую часть в несколько слоев; аналогично тому, как указывалось выше.

Изолированная полукатушка обкатывается в обкаточном станке (рис. 8-23), опрессовывается сначала в холодном прессе, а затем в горячем.

В настоящее время для более ответственных машин, как, например, электродвигателей прокатных станов, внедряется термореактивная изоляция из стеклослюдопластофолия на эпоксидно-резольном связующем (см. § 3-2). Время обкатки этой изоляции 1—2 мин при температуре 220—230° С, а после холодной прессовки производится термическая обработка в гидравлическом прессе при температуре плит 130—140° С и удельном давлении около 40 кГ/см 2 в течение 60 мин.

При обкатке гильзы защитным временным покровом служит синтетическая триацетатная пленка 1,5—2* оборота и стеклянная ткань также 1,5—2 оборота. Последняя снимается после горячей обкатки, а пленка очищается после тепловой обработки в прессе. Синтетическая пленка толщиной 0,06—0,08 мм придает блестящую поверхность гильзе.

Вариант 2. Непрерывно по всей длине стержня пазовая и лобовые части изолируются двумя-четырьмя слоями микаленты на би-тумно-масляном лаке № 441 вполнахлестки и поверхностной защитной хлопчатобумажной или стеклянной лентой. При этом требуется тщательная изолировка с плотной затяжкой каждого оборота микаленты.

Для предохранения изоляции от повреждений стержни обматываются временной киперной лентой в 1/3 нахлестки и подвергаются сушке в печи при температуре 100—120° С в течение 16—24 ч, в зависимости от количества слоев микаленты. Сушку рекомендуется производить под вакуумом.

После сушки киперная лента со стержней снимается и проверяются размеры сечений пазовых и лобовых частей. Если размеры больше заданных, то стержни (полукатушки) подвергаются обжиму в гидравлических прессах при температуре плит пресса 120—130° С и удельном давлении около 10 кГ/см 2.

Следует отметить, что электрическая прочность корпусной изоляции после ее опрессовки снижается почти в два раза по сравнению с неопрессованной изоляцией. Так, например, пробивное напряжение корпусной изоляции, состоящей из двух слоев мика-ленты толщиной 0,13 мм, наложенных вполнахлестки, в неопрессованном виде равно 10,5 кв, в опрессованном — от 5 до 6 кв.

Монолитность микалентной изоляции при прессовке не достигается. Можно рекомендовать размеры в сечении пазовых частей стержней с допуском больше заданных до 0,3 мм. Такую полукатушку можно уложить в паз, так как при ее осадке (в пазовую коробочку) происходит обжим, и затруднений при укладке не наблюдается.

Изолировка якорных катушек или полукатушек с изоляцией на нагрево-стойких лаках

1) Изоляция на кремнийорганических связующих.

Для изготовления катушек или полукатушек применяется голая обмоточная медь марки МГМ или провод марки ПСДК (провод с двумя слоями стекловолокна с подклейкой и пропиткой кремний-органическими лаками).

В первом случае витковой изоляцией служит один слой на-гревостойкой стекломикаленты толщиной 0,13—0,15 мм, наложенной вполнахлестки. Голый провод для плотного прилегания изоляции перед изолировкой промазывается цементирующим крем-нийорганическим лаком марки ЭФ-5, 35—40% концентрации.

Изолированные витки подвергаются сушке в электропечи при температуре 120—130° С в течение 3 ч и при температуре 180— 190° С в течение 4 ч.

Якорные катушки или полукатушки из провода марки ПСДК подвергаются пропитке в пропиточном кремнииорганическом лаке марки ЭФЗБСУ, 35—40% концентрации, предварительно производится сушка их в электропечи при температуре 160—180° С в течение 4 ч.

Способ пропитки — окунание (температура остывших секций должна быть 60° С). Последующая сушка после пропитки ведется при температуре 120—130° С в течение 3 ч и при температуре 180—190° С в течение 3 ч. Можно провод ПСДК пропитывать не в якорных секциях, а в бухтах или в заготовках.

Наряду с лаком ЭФЗБСУ применяется кремнийорганический пропиточный лак К-47 (35—45% концентрации). Последний по свойствам более стабилен и сушка ведется при несколько пониженной температуре. Так, сушка до пропитки при t = 120° — 2 ч, после же пропитки при t= 120° — 2 /3 ч и t = 150° -1 / 2ч (в зависимости от габаритов).

До пропитки между витками прокладывается гибкий нагрево-стойкий миканит или стекломиканит толщиной 0,15—0,20 мм, и вся катушка заматывается временной стеклянной лентой.

Миканитовая прокладка между витками применяется также, когда витки изолированы стекломикалентой.

Высушенные изделия подвергаются прессовке обычным способом в пароводяных гидравлических прессах.

Далее производится наложение корпусной изоляции, которая может состоять из двух-трех слоев стекломикаленты толщиной 0.13—0,15 мм, наложенной вполнахлеста непрерывно по всей длине пазовой и лобовых частей. Причем лобовые части имеют на один слой изоляции меньше, чем пазовые.

Слои стекломикаленты промазываются цементирующим крем-нийорганическим лаком марки ЭФ-5. Каждый оборот стекломикаленты затягивается плотно рукой.

Другой разновидностью изоляции от корпуса является гильза из стекломикафолия толщиной 0,15—0,20 мм в пазовой части и стекломикаленты в лобовых частях.

Защитной поверхностной лентой служит стеклянная лента, пропитанная в лаке ЭФ-ЗБСУ или липкая стеклолента.

Процесс изолировки ленточными или листовыми етеклослюдя-ными материалами не отличается от указанного выше, но эта изоляция требует термической обработки при более высоких температурах и длительном времени.

Так, корпусная изоляция из стекломикаленты сушится при температуре 120—130° С в течение Зч, а при температуре 180— 190° С - 6 ч.

Если в качестве промазочного лака употребляется лак К-47, то сушку с корпусной изоляцией ведут по режиму: при I = 120° — 3 ч и при I — 150° — 2—4 ч (в зависимости от габаритов).

Если изоляция обмотки после окончательной сушки имеет отлип, следует провести дополнительную сушку в течение 1—2 ч при I = 150° или I = 180° (в зависимости от разновидности примененного лака).

В процессе сушки изоляция несколько разбухает и для получения размеров в пределах допусков требуется ее подпрессовка. Для этого стороны изолированной катушки или полукатушки закладываются в пресс и при температуре плит пресса 120—130° С выдерживаются в течение не менее 5—7 мин. Затем изоляция обжимается давлением не более 8 кГ/см2. Производить прессовку при более высоком давлении не рекомендуется, так как это резко снижает электрическую прочность изоляции. Защитной временной лентой при прессовке служит киперная, которая накладывается после снятия стеклянной временной ленты.

Стекломикафолиевая изоляция обкатывается в обкаточном станке (рис. 8-23) при температуре щек 270—280° С в течение 15—20 мин в зависимости от числа слоев стекломика-фолия.

С целью предохранения изоляции от повреждения при обкатке поверх стекломикафолия накладывается несколько слоев стеклянной ткани, которая снимается после опрессовки. Если стеклоткань в процессе обкатки протерлась, ее необходимо сменить и продолжать обкатку до установленного времени.

Прессовка обкатанной гильзы производится в холодных ручных или пневматических прессах. В случае невозможности получения необходимых размеров допускается вторичная прессовка в горячих прессах. Удельное давление при этом около 20 кГ/см 2.

Лобовые части изолируются после прессовки стекломикалентой с промазкой каждого слоя лаком марки ЭФ-5 и защитной стеклянной лентой.

2) Изолировка на глифталевых лаках.

В некоторых случаях связующим веществом для стеклослюдя-ной изоляции служит глифталевый лак. Эта изоляция хорошо противостоит тропическому климату.

В качестве провода для катушек или полукатушек берется медь марки ПСД (провод стеклянный двойной на глифталевом лаке) или провод голый марки МГМ.

Пропиточным веществом для обмоток, изготовленных из провода ПСД, является меламино-глифталевый лак вязкостью 2— 2,5% по Дулитлю при температуре 20° С. Предварительная сушка производится в течение 2 ч при температуре 100—120° С и последующая — после пропитки, сначала на воздухе 30 мин, затем в течение 3—5 ч при температуре 100—120° С до прекращения отлипа поверхности. Если катушка или полукатушка изготовлена из голой меди, то витковая изоляция состоит из одного слоя стекломикаленты на глифталевом лаке. Сушка таких обмоток ведется при температуре 100—120° С в течение 3—4 ч.

Просушенные изделия прессуются, затем накладываются 2— 3 слоя стекломикаленты на глифталевом лаке на пазовые части и 1—2 слоя в лобовые. После этого изолированные катушки сушатся при температуре 100—120° С 5—6 ч.

В случае применения для корпусной изоляции стекломикафолия на глифталевом лаке производится процесс обкатки в течение 5—7 мин при температуре 220—230° С и холодная запрессовка.