一、本部門需要浸漆的電機種類及需要浸漆的部件 1、電機車間浸漆的電機種類 包括直流電機、同步電動機、永磁發(fā)電機、雙饋風力發(fā)電機、感應電機中的隔爆電機,以及各種修理三相電動機、發(fā)電機,單相電動機等。 2、需要浸漆的部件 需要浸漆的部件—電機繞組,它是電機的心臟,是由電磁線、絕緣材料等多種組份組合起來的,往往決定了電機的壽命。 電機繞組在運行過程中受到機械、電氣、熱和環(huán)境等各種因素的作用,整嵌軟繞組、散嵌繞組等未經(jīng)絕緣處理即浸漆的松散繞組,不可能保證電機的長期使用。 故絕緣處理即浸漆是電機制造的關鍵技術之一。 絕緣處理即浸漆的目的:是用浸漬劑(絕緣漆、膠等)充分填充繞組和絕緣內(nèi)部的空隙,使整個繞組絕緣結(jié)構中各組份粘結(jié)成為一個整體,并在繞組的表面形成一層致密、光滑的完整而連續(xù)的漆膜。 絕緣處理即浸漆的作用:電機繞組經(jīng)過絕緣處理(浸漆)后,能夠①、提高繞組的耐熱老化性;②、改善繞組的導熱性;③、提高繞組的電氣強度;④、提高繞組的整體性和機械強度;⑤、提高繞組的耐環(huán)境因素能力(潮、霉等)。 對直流電機而言,浸漆部件就是主極的勵磁繞組,換向極換向繞組,電樞繞組等。 同步電機浸漆部件是定子繞組,凸極轉(zhuǎn)子的勵磁繞組,同步發(fā)電機還有主勵磁機的勵磁繞組、電樞繞組,副勵磁機的定子繞組。永磁發(fā)電機定子繞組。 雙饋風力發(fā)電機的定子繞組,轉(zhuǎn)子繞組。 感應電機的定子繞組,繞線轉(zhuǎn)子。 浸漆次數(shù):普通的繞組浸無溶劑漆一次,增安型、隔爆型、三防型電機繞組一般浸漆兩次,容量較大的大跨距的定子繞組如2極繞組也有浸漆兩次的;有溶劑漆浸漆次數(shù)還要增加一次。 工件:以下將上述各類電機浸漆繞組部件簡稱工件。 二、VPI即真空壓力浸漆工藝 1、準備 1.1、領到生產(chǎn)施工單、產(chǎn)品圖和相關質(zhì)量文件后,仔細核對三份文件中的產(chǎn)品規(guī)格、型號、功率、電壓、頻率等應相互一致,弄清絕緣結(jié)構,材料規(guī)格、型號及耐熱等級,掌握絕緣規(guī)范和技術要求等。 1.2、熟讀并掌握VPI設備使用說明書(其中含安全操作規(guī)程等),熟讀并掌握H9150不飽和聚酯亞胺無溶劑浸漬樹脂產(chǎn)品說明書。 1.3、清理烘干爐及工作場地,將與本次生產(chǎn)無關的雜物清走。清潔工作場地,場地內(nèi)無粉塵、無飛絮、無油污、無水漬。門窗干凈明亮,光線充足。 1.4、備齊生產(chǎn)所需的材料、物料、工裝、工量卡具及各種儀表。浸漆罐注入浸漬漆。 1.5、必須確認工件干凈,無粉塵、油污、鐵屑等雜物,部件無磕碰,各種絕緣無損傷。 2、預烘 2.1、將清理干凈的工件吊放在烘干爐平車上,操作者面朝烘干爐內(nèi),將工件引接線朝上橫放(線包中心線朝向左右),架好墊平穩(wěn)固,平車入爐,關緊爐門。 2.2、升溫:控制柜溫度表設置為130℃,先后打開排風和加熱系統(tǒng),升溫時間約為0.5h(升溫時間取決于烘干爐內(nèi)起始溫度和加熱工件的熱容量及擺放位置和方向)。 2.3、保溫:保溫溫度為130℃±5℃,保溫時間為2h。其后關停排風及加熱系統(tǒng)。 3、浸漆 3.1、在工件預烘同時,打開儲漆罐加熱系統(tǒng)及其攪拌系統(tǒng),將樹脂從保存溫度5~10℃升溫到浸漆溫度25±1℃。 3.2、打開烘干爐爐門,開出平車,將工件降溫至40~50℃,用棉布蘸取295#硅脂,涂抹在鐵芯兩端軛部的平面上,以及引接線表面上。 3.3、打開儲漆罐側(cè)部的取樣口,用溫度表、S-4#粘度計、秒表測量浸漬樹脂的粘度:樹脂溫度應為25±1℃,時間應為55±10S。(一次浸漆:23±1℃,60±10S) 3.4、觀察浸漆罐壓力表,確認罐內(nèi)壓力為零壓后,將錯齒法蘭松到位,打開罐蓋。 3.5、將已處理的工件吊放在專用漆架上架穩(wěn)、墊平、固定,吊裝入罐,確定液位高度,關上并鎖緊罐蓋。 3.6、先后開啟真空閥和真空泵,對浸漆罐抽真空至罐內(nèi)壓力≤0.02MPa,時間約為0.5h(理論上在抽真空系統(tǒng)及所有密封件完好時罐內(nèi)工作真空度≤50Pa)。 3.7、關停真空閥,間隔5S關停真空泵,保真空,時間為20min。 3.8、打開輸漆閥,將儲漆罐內(nèi)的樹脂輸送到浸漆罐,待樹脂液面超過浸漬工件高度達到80~100mm時,時間≤15min(受工件浸漬高度制約,漆少時、按比例注入新漆和稀釋劑),關閉輸漆閥。 3.9、打開加壓閥,對浸漆罐內(nèi)加壓至設定的0.6MPa時,系統(tǒng)自動關停,時間≤0.5h。 3.10、浸漆罐保壓,罐內(nèi)保壓壓力為0.5~0.6MPa,時間約為0.5h。 3.11、打開排(泄)壓閥將浸漆罐內(nèi)壓力泄壓至0.2MPa時,關閉排壓閥,時間<0.5h。 3.12、打開回漆閥,把浸漆罐內(nèi)的樹脂靠0.2MPa的壓力壓回儲漆罐后,關閉回漆閥,回漆時間應<15min。 3.13、浸漬工件在浸漆罐內(nèi)滴漆,滴漆時間約0.5h,以工件不滴漆為準。 3.14、開回漆閥二次回漆,確認浸漆罐內(nèi)浸漬樹脂回凈后,關閉回漆閥,時間10min。 3.15、打開排壓閥,二次泄壓至浸漆罐內(nèi)壓力為0MPa,時間小于20min。 3.16、松開浸漆罐罐蓋錯齒,打開罐蓋,將線包吊離浸漆罐,合上罐蓋,關閉排風閥。 3.17、在專用工作臺(盒)上,用棉布蘸取浸漬樹脂專用稀釋劑(苯乙烯)擦拭工件鐵芯內(nèi)外圓及兩端面表面掛漆,將表面清理干凈。 4、烘干 4.1、在浸漬工件時,空爐開始預熱,打開排風和加熱系統(tǒng),從室溫升溫到160±5°C,并保溫,時間約2h;此舉是為了減少工件浸漆后烘干時的漆液流失,提高掛漆量。 4.2、打開爐門,平車出爐,將清理完的工件及漆架吊放在烘干爐平車上墊平架穩(wěn),平車入爐,關閉爐門,繼續(xù)加熱到160℃,升溫時間約1h。 4.3、 保溫:保溫溫度為160±5°C,保溫時間為4h。 4.4、熱態(tài)絕緣電阻的測量:160°C保溫時,應每小時檢測一次絕緣電阻,最后每半小時測量一次絕緣電阻,三次絕緣電阻與其平均值比較≤5%時,即可視為穩(wěn)定即固化交聯(lián)反應完成,可斷電冷卻。 5、打開爐門,工件出爐,趁熱及時清理工件鐵芯表面及引接線表面漆瘤和硅脂。 6、第二次浸漆 在工件烘干同時,打開儲漆罐制冷系統(tǒng)及其攪拌系統(tǒng),將樹脂從第一次浸漬溫度25±1℃降溫到第二次浸漬溫度20±1℃,此時粘度65±10S(理論上應開啟第二套儲漆罐,儲存不同粘度的浸漬樹脂,第一次浸漬粘度較低樹脂,第二次浸漬粘度較高樹脂,以保證工件浸透性和掛漆量。但用漆量大,資金占用多)。 其后按3.2~5的工藝流程繼續(xù)進行第二次浸漆、烘干及清理全過程。 7、自檢及質(zhì)量要求: 7.1、工件表觀無磕碰,繞組各種絕緣無損傷,尤其是導線及引接線絕緣無損傷。 7.2、鐵芯外圓及兩端部軛部平面(隔爆電機線包引線端為定位面,另一端為支承面)漆瘤、硅脂均應清理干凈;引接線護套表面無粘連,漆瘤、硅脂漆瘤干凈。 7.3、工件表面漆膜平滑、不黏手,且無氣泡,無裂紋。 8、找專檢報驗,進行表觀質(zhì)量檢查和電氣檢查。 9、經(jīng)專檢檢驗合格的工件,把橡膠保護套安裝在線包端部上,按生產(chǎn)要求轉(zhuǎn)入半成品庫房或裝配工序,在搬運、堆放工件時鐵芯和繞組不得磕碰,繞組各種絕緣不得損傷。 10、如其后浸漬其它工件時,應按相關工藝將儲漆罐內(nèi)的樹脂調(diào)整到要求的溫度,如一時不再浸漬其它工件,則應開啟儲漆罐冷卻系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng),將儲存的樹脂溫度降低到5~10℃,以利長期保存。 11、每日班前、班中、班后應隨時清理、清潔工作場地,盡量保證車間為無塵環(huán)境。 12、有PQR和PC-form及其它質(zhì)量文件的,及時記錄規(guī)定數(shù)據(jù)并簽字,字跡應端正、清楚,記錄齊全的應及時轉(zhuǎn)交專人存放或轉(zhuǎn)交下序負責人。 13、注意事項 13.1、用棉布蘸取295#硅脂,涂抹在鐵芯兩端軛部的平面上以及引接線表面上時,須認真仔細,不得將硅脂涂在繞組上。 13.2、工件在預烘、安裝到浸漆架、浸漬、入爐烘干、出爐清理、轉(zhuǎn)序等各環(huán)節(jié),要·注意輕拿輕放,放平墊穩(wěn),不得磕碰鐵芯和繞組,不得損傷各種絕緣,尤其是引接線應朝上擺放,以防擠傷和壓傷。 13.3、浸漬時工件溫度比漆液溫度高出20±5°為宜,溫度太高,樹脂接觸工件后迅速在其表面固化成膜,阻礙樹脂的繼續(xù)滲透;溫度太低,樹脂接觸工件后粘度降低,流動性變差,樹脂也不易浸透繞組。 13.4、浸漬后擦拭鐵芯內(nèi)外圓及轉(zhuǎn)軸表面掛漆,盡可能用棉布蘸取浸漬樹脂專用稀釋劑(苯乙烯)進行。如果用甲苯、二甲苯等其它或混合溶劑時,須嚴格避免浸入繞組中,且不允許用毛刷沾大量溶劑進行,擦拭溶劑不得混入浸漆罐內(nèi)。 13.5、開機作業(yè)不可離人,多人操作應相互配合,嚴格執(zhí)行三按生產(chǎn),認真填寫生產(chǎn)操作記錄(溫度、粘度、時間、絕緣電阻等);計算機自動運行的工藝程序應嚴格按工藝文件調(diào)整,不論何種情況,任何人不得擅自更改。 13.5、工件烘干出爐后,清理鐵芯和引接線表面硅脂及漆瘤時,一要趁熱,二要小心仔細,防止損傷槽絕緣及引接線絕緣。 13.6、安裝端部橡膠保護套時,注意不得損傷線包導線及引接線絕緣。 13.7、H9150不飽和聚酯亞胺無溶劑浸漬樹脂的使用和保存嚴格按其產(chǎn)品說明書執(zhí)行。 13.8、VPI設備的使用、維護與保養(yǎng),操作規(guī)程等嚴格按其使用說明書執(zhí)行。 14、安全提示 14.1、操作者須嚴格執(zhí)行VPI設備及烘干爐設備的安全操作規(guī)程,嚴防設備事故可能造成的人員傷害。 14.2、操作者的勞動防護用品應穿戴整齊,嚴防樹脂漆、專用稀釋劑及其它溶劑接觸眼睛和皮膚,如若發(fā)生必須立即用大量清水清洗。 14.3、工件烘干出爐后,進行表面清理時,應穿戴石棉等材質(zhì)的隔熱防護手套,以避免燙傷現(xiàn)象發(fā)生。 14.4、浸漆及烘干過程中須打開門窗,開啟排風扇,抽風機、鼓風機等通風設備,保持良好通風,以利揮發(fā)物的排出、擴散,降低其在室內(nèi)空氣中的含量,以達到保障操作者呼吸安全及防火防爆的目的。 14.5、浸漬場地中浸漬漆、專用稀釋劑及其它溶劑均為易燃易爆物品,故須嚴禁煙火,更不允許明火作業(yè)和金屬物碰撞,以免引燃和發(fā)生爆炸。 14.6、工件在浸漆架上安放、浸漬、搬運及堆放時,應放平墊穩(wěn),以防工件滑落、滾落,引起碰傷、砸傷。 14.7、如需到地板下工作時,應提前保持通風1h以上再到地下去工作。 三、有溶劑浸漬漆與無溶劑浸漬漆及耐熱等級不同浸漬漆的區(qū)別 1、相關概念 漆—由天然的或合成的高分子化合物及一些添加材料組成的液體,可含或不含溶劑、顏料或染料。 使用以后成固體狀,提供對其它材料的表面保護或外觀修飾。 絕緣漆—用于電氣絕緣的漆。 浸漬—用絕緣漆、浸漬樹脂或絕緣油來填充固體絕緣空隙以提高絕緣性能的方法。 浸漬漆—用來浸入并填充絕緣結(jié)構內(nèi)部間隙的絕緣漆。 無溶劑可聚合樹脂化合物—由一種或多種化學活性組分構成的樹脂狀的或彈性的組成物,使用時呈液體狀、糊狀或粉末狀。 它們在不加壓力固化時可形成堅實的物體,可加熱或不需加熱來完成固化反應。 這些化合物通常包括澆鑄樹脂、無溶劑漆、埋封膠、灌注膠、固體浸漬樹脂、包封膠和熔敷粉末。 浸漬樹脂—澆鑄或浸漬工藝使用的低粘度無溶劑可聚合樹脂化合物。 在真空下,這種樹脂能完全浸漬到細線線圈中去。 2、有溶劑浸漬漆 有溶劑浸漬漆由漆基加配溶劑制成。 漆基是指樹脂(膠)。 溶劑又稱為惰性或非活性稀釋劑,它在漆的交聯(lián)固化反應過程中不參加反應。 溶劑分子嵌入在漆基分子之間,使漆基分子的間距增大。 溶劑在漆中的主要作用:①、降低漆的粘度,使漆便于滲入繞組和絕緣的內(nèi)部空隙;②增加漆的儲存穩(wěn)定性;③、增加工件表面的濕潤性,使漆便于滲透至物體的空隙中去;④、使漆膜流平性改善。 3、無溶劑浸漬漆 無溶劑浸漬漆由漆基加配活性稀釋劑制成。 活性稀釋劑即起著溶劑在漆中的作用,又在漆的交聯(lián)固化反應中參加反應,與漆基分子共聚。 4、有溶劑浸漬漆與無溶劑浸漬漆的區(qū)別 主要區(qū)別是:有溶劑浸漬漆中的溶劑在漆的交聯(lián)固化反應中不參加反應,在烘焙過程中幾乎全部揮發(fā)逸出。 無溶劑浸漬漆中的活性稀釋劑在漆的交聯(lián)固化反應中參加反應,在烘焙過程中僅有少量揮發(fā)逸出。 其它區(qū)別 ①、有溶劑漆的漆基分子量較大,在同樣粘度下,其滲透性差;而無溶劑漆是低分子化合物,分子量較小,滲透性好。 ②、有溶劑漆的溶劑隨著漆基同時進入繞組內(nèi)部空隙,在烘焙過程中又必須揮發(fā)排出,留下空隙較多,故同樣浸漬一次,有溶劑漆的掛漆量比無溶劑漆為少。 ③、浸漬一次的質(zhì)量對比,有溶劑漆的溶劑烘焙過程中又揮發(fā)排出,留下空隙較多,同時漆膜表面針孔較多,易吸潮,絕緣性能較低;而未揮發(fā)的溶劑被包封在漆囊內(nèi),當電機運行時成為高溫、高壓溶劑,對漆包線漆膜起強烈的侵蝕作用,而無溶劑不存在上述問題,且漆膜連續(xù)無微孔。 ④、為提高有溶劑漆的浸漆質(zhì)量,覆蓋留下的空隙及表面針孔,提高掛漆量,故須增加浸漬次數(shù),但在材料消耗多的同時,耗能又較多,生產(chǎn)周期長。 ⑤、有溶劑漆的溶劑含量多,浸漆次數(shù)多,故總的溶劑揮發(fā)量比無溶劑漆成倍增加。后果是增加了烘房爆炸的概率,嚴重污染環(huán)境。 ⑥無溶劑漆儲存困難,貯存期相對較短,低溫時漆液的交聯(lián)反應速度緩慢,故須低溫貯存。 5、耐熱等級不同浸漬漆的區(qū)別 耐熱等級低的浸漬漆,固化后允許的工作溫度低;耐熱等級高的浸漬漆則相反,耐熱性較高,機械強度大。 6、選擇浸漬漆的建議 允許用耐熱等級高的浸漬漆代替耐熱等級低的浸漬漆;從有溶劑浸漬漆與無溶劑浸漬漆的區(qū)別看,應盡可能選擇無溶劑漆;根據(jù)導線絕緣漆的種類,選配不同種類的浸漬漆,如導線絕緣為聚酯漆一類的,可選用環(huán)氧一類的浸漬漆,導線絕緣為環(huán)氧一類漆的,可選用聚酯漆一類的浸漬漆,以綜合各種漆的優(yōu)點,以提高繞組絕緣質(zhì)量。 四、有溶劑浸漬漆與無溶劑浸漬漆及耐熱等級不同浸漬漆浸漆時工藝的主要不同之處 1、有溶劑浸漬漆工藝特殊之處: 有溶劑漆的溶劑烘焙過程中揮發(fā)排出,故其烘焙過程必須有兩個階段,即溶劑揮發(fā)階段和漆基交聯(lián)固化階段,工藝制定時,必須有時間≥2h的、溫度較低的升溫階段,以保證溶劑的揮發(fā)逸出。 其后是時間較長、溫度較高的烘干階段,以保證漆基的交聯(lián)固化完成。 為覆蓋溶劑揮發(fā)留下的空隙及表面針孔,提高掛漆量,通常采用兩次浸漆,特殊電機繞組浸漆三次。 2、無溶劑浸漬漆工藝: 無溶劑漆因沒有溶劑的揮發(fā)排出,故工藝在烘焙時不需要升溫階段;又因為無溶劑漆的漆基分子量較小,在烘焙時漆的流失較快,為此工藝往往采用先預熱烘房到烘焙溫度,再放入工件的方法,以期望工件表面快速成膜從而阻止漆液流失,提高掛漆量。 無溶劑漆貯存期相對較短,故工藝需要低溫貯存,以減少稀釋劑揮發(fā),降低漆液交聯(lián)固化反應速度,延長貯存期。 3、耐熱等級不同浸漬漆浸漆時工藝的主要不同之處 在相同的烘干時間內(nèi),耐熱等級低的浸漬漆,需要的烘焙溫度低;耐熱等級高的浸漬漆則相反。 在相同的烘干溫度下,耐熱等級低的浸漬漆,需要的烘干時間較短,耐熱等級高的浸漬漆則相反。 故為縮短生產(chǎn)周期,耐熱等級高的絕緣漆通常采用提高烘焙溫度,使絕緣漆快速烘干。 五、其它浸漆種類(工藝)及簡介 本電機制造車間使用的VPI即真空壓力浸漆工藝,即浸漆時對浸漆罐進行抽真空、保真空,其后再進行加壓的工藝,能夠大幅提高浸漬漆的浸透性,為減少H9150不飽和聚酯亞胺無溶劑浸漬樹脂中活性稀釋劑—苯乙烯的揮發(fā),可以允許漆的粘度適當提高,減少苯乙烯的含量,同時增加掛漆量;但浸漆后烘干前,需要用稀釋劑處理鐵芯表面掛漆;工件臥式烘干后,還需清理表面掛漆(有損傷絕緣可能)。 電機維修車間采用的是普通的工件臥式沉浸烘干工藝,浸透性較差,但掛漆量較高,且浸漆后烘干前,需要用稀釋劑處理鐵芯表面掛漆;工件臥式烘干后如掛漆較多,還需進行清理,操作者工作量較多,適用于型號雜、批量小的廠家。 工件立式沉浸烘干工藝:掛漆量相對臥式較少,但省略了浸漆后烘干前,用稀釋劑處理鐵芯表面掛漆及工件立式烘干后清理掛漆的工作,操作者工作量較少;但每套工裝只能用于一種型號,需要工裝較多,適合大批量生產(chǎn)。 工件立式沉浸、臥式旋轉(zhuǎn)烘干工藝:漆液流失少,工件掛漆量多,雖然省略了浸漆后烘干前,用稀釋劑處理鐵芯表面掛漆及工件烘干后清理掛漆的工作,但增加了逐臺工件裝卡工裝工作,且卡具型號較多,更換麻煩,適合型號單一、批量大的規(guī)模大的廠家生產(chǎn)。 滴浸工藝:設備有許多工位,工件裝在卡具上旋轉(zhuǎn)預烘后,工件邊旋轉(zhuǎn)邊在工件兩端繞組上滴漆,漆液從端部自行流入鐵芯槽內(nèi),其后旋轉(zhuǎn)烘干,工件受熱均勻,烘焙時間短;且工件滴漆時溫度比沉浸可適當提高,漆液滴到工件時粘度降低,可提高浸透性;另外可用最少的漆液而達到較滿意的浸漬效果,無漆液流失,掛漆量高,揮發(fā)物少,無處理掛漆工作,環(huán)境清潔。 但也是增加了逐臺工件裝卡工裝工作,且卡具型號較多,更換麻煩,適合型號單一、批量大的中、小型電機生產(chǎn)廠家;另外因定子鐵芯內(nèi)外圓無漆膜,故需要增加噴涂表面防銹漆這一工序。 滾浸工藝:工件裝在卡具上旋轉(zhuǎn)預烘后、將工件放入漆液剛沒過鐵芯內(nèi)圓的漆槽中邊旋轉(zhuǎn)邊浸漆、其后移走漆槽,工件旋轉(zhuǎn)烘干;優(yōu)點是旋轉(zhuǎn)浸漆能實現(xiàn)多次浸漬,排除空氣,可用最少的浸漬漆而達到較滿意的浸漬效果,防止漆液流失,提高掛漆量,工件受熱均勻,烘焙時間短。 但烘干前后需要清理工件表面掛漆,且增加了逐臺工件裝卡工裝工作,適合尺寸大,產(chǎn)量少生產(chǎn)。 真空浸漆工藝:浸漆時對浸漆罐進行抽真空、保真空,能提高浸漬漆的浸透性,粘度可適當提高,增加掛漆量,同時減少苯乙烯的含量及其揮發(fā)量;有無烘干前后清理表面掛漆工作,視工件烘干方式而定。 吊籃立式沉浸工藝:設備有許多工位,每個工位掛有一個吊籃,大小不一的工件可以立式放入同一個吊籃內(nèi)(內(nèi)徑大的定子可套在外徑小的定子外面),工件預烘后,進入漆槽沉浸,之后控漆、烘干。 無烘焙前、后清理工件表面掛漆工作。 適合于型號多、批量大的中、小型電機生產(chǎn)廠家。 有的廠家采用冷浸工藝,即繞組不經(jīng)預烘而直接浸漆。 不建議推廣使用,因為預烘有以下作用: ①、去除絕緣材料中的潮氣或低分子物; ②、消除線圈繞制、嵌線時的內(nèi)應力; ③、增加樹脂對溶劑的溶介度; ④、預熱繞組中的空氣遇到溫度低的絕緣漆時,熱空氣收縮,形成真空,便于漆液滲透; ⑤、預熱工件從漆槽內(nèi)取出后,余熱能驅(qū)除部分溶劑,增加漆的粘度,減少漆液流滴,增加掛漆。 |
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