чем пропитать обмотку трансформатора в домашних условиях
Как пропитать обмотки трансформаторным лаком в домашних условиях
Пропитка трансформаторов необходима для повышения технических характеристик. Использования современных компонентов позволяют успешно выполнить пропитку в домашних условиях. Перед тем как узнать, чем можно пропитать трансформатор в домашних условиях, необходимо определиться с возможными средствами. Оптимальным средством для выполнения такой задачи становится трансформаторный лак.
Использование составов удобно для обеспечения исключения в процессе работы гудения трансформатора. Он хорошо пропитывает обмотку. Плюсом становится достаточно быстрое высыхание.
Для чего нужна пропитка
Использование трансформаторного лака улучшает эксплуатационные характеристики. Его использование делает устройство тихим в работе даже в условиях перегрузки. В большинстве случаев выполнение пропитки на начальном этапе осуществляется еще на стадии промышленного производства в заводских условиях. Использование специализированных лаковых составов:
Итогом становится повышение электродинамичной стойкости. Нанесение защиты снижает негативный контакт с влагой и пылью, скрепляет витки.
Основные способы
Выполнение пропитки трансформаторов в домашних условиях может выполняться несколькими способами. Каждый из них в своей мере позволяет улучшить технические характеристики устройства.
В свечном воске или парафине
Выполнение пропитки с использованием парафина в домашних условиях осуществляется в несколько этапов:
При отсутствии этих веществ, альтернативным вариантом становится использование парафинового лака.
Пропитка в лаке
Для выполнения нанесения такого защитного слоя могут использоваться различные типы лаков. Чаще всего в домашних условиях используется алкидный лак. Также можно использовать ПВФ-170 или ПВФ-171, мебельные лаки. Такая технология также готова существенно повысить эксплуатационные характеристики работы трансформатора.
Какой лак можно использовать
В большинстве случаев для пропитки используется алкидный лак. Наиболее доступным распространенным вариантом становится «Зебра». При покупке следует обратить внимание на степень вязкости. Для этого предпочтение желательно отдавать составам, упакованным в прозрачную емкость. Например, в прозрачную пластиковую или стеклянную бутылку.
Консистенция должна быть достаточно вязкой, что хорошо видно через прозрачные стенки.
Как залить
Трансформатор готовят к обработке, как и в случае с парафином. Чтобы пропитка прошла успешно, выбирают емкость большой вместительности. Трансформатор должен погружаться в нее полностью и заливаться составом с верхом. Далее емкость чаще всего приходится выбрасывать. По этой причине в домашних условиях удобно использовать пятилитровую пластиковую бутылку, у которой обрезается верх.
Далее пропитка выполняется в следующей последовательности:
После этого необходимо выполнения тестирование аппаратуры.
При помощи вакуумной камеры
Использование вакуумной камеры позволяет улучшить качество пропитки трансформаторов. В такой ситуации трансформатор погружают в емкость и после заливки герметично её закрывают. Следующим шагом становится откачка из емкости воздуха. Он пузырьками выходит из пустот и собирается на поверхности.
После откачки и поднятия всех пузырьков на поверхность, в емкость принудительно закачивается воздух. Такая процедура обеспечивает заполнение лаком всех пустот. Это происходит за счет действия атмосферного давления.
Вакуумная пропитка требует обязательного наличия в домашней мастерской специального оборудования. Важнейшим становится создающий разрежение вакуумный насос. Устройство можно выполнить самостоятельно, проводят откачку и обратное наполнение емкость воздухом с помощью купленного в аптеке шприца с резиновым поршнем. Возможно использование и шприца с пластмассовым поршнем, но его КПД будет ниже.
Соединение емкости с трансформатором с штуцером или шприцем проводится с помощью герметичного закрытия крышкой, в которой просверливаются отверстия для присоединения откачивающего или накачивающего устройства.
В домашних условиях определить уровень создания в емкости, в которой находится залитый трансформатор, поможет состояние крышки. После создания вакуума, она должна втянуться внутрь. Поршень шприца для обеспечивания успешного использования предварительно смазывается парафином, политолом или маслом.
Успех процедуры возможен только в случае, когда выбранный для проведения пропитки лак не является слишком густым. Полная пропитка возможна только в ситуации, когда после нескольких переворачиваний банки с трансформатором и откачки воздуха шприцем, пузырьки прекратили выходить полностью. Расстояние между крышкой и поверхностью лака должно быть больше 15 мм. Полное исчезновение пузырьков показывает, что лак заполнит все пустоты.
После завершения процедуры через минимум 5 минут пропитки, трансформатор просушивают от 1 до 3 дней в зависимости влажности и температуры.
Особенности пропитки тороидальных трансформаторов
Отличием этого типа устройств становится наличие изогнутого кольцом замкнутого сердечника. Для этого типа устройств за счет особенности конструкции оптимальным способом надежной пропитки становится использование вакуума. Именно эта технология позволяет полностью заполнить лаком все пустоты в устройстве нетипичной формы.
Для просушки потребуется также не более трех суток в зависимости от температуры и влажности. При этом в случае, когда такой трансформатор работает только в сухих условиях, от проведения процедуры пропитки можно отказаться. Такой трансформатор и так в большинстве работает с минимальным гулом и шумом.
Пропитка трансформаторов в условиях домашней мастерской
Силовые (сетевые) трансформаторы в блоках питания приборов применяются все реже и основания для этого есть – импульсные преобразователи значительно более компактны, имеют более высокие многие характеристики. Тем не менее, в ряде случаев, хрестоматийный низкочастотный трансформатор предпочтительней.
Основные параметры трансформатора определяются при его расчете, на ряд характеристик влияет также подбор материалов. Пропитка трансформатора лаком, позволяет при применении недорогих (в том числе и бывших в употреблении) материалов улучшить положение. Лак внутри катушек способствует их лучшему охлаждению (особенно актуально в тороидальных трансформаторах), залечивает большую часть микродефектов лаковой изоляции обмоточного провода (особенно актуально при применении старого или бывшего в употреблении провода), скрепляет витки провода в катушках, не позволяя магнитострикционному эффекту безобразничать при рыхлой намотке и нефиксирующей межслоевой изоляции. Повышает прочность и живучесть изоляции. В целом, пропитка повышает надежность трансформатора, очень сильно уменьшает гудение, особенно при не достаточно тщательной намотке и выборе тяжелых режимов. Улучшает «климатическое исполнение».
Следует иметь в виду – пропитка трансформатора изрядно повышает его распределенную межвитковую емкость, это ухудшает (изменяет) АЧХ (амплитудно-частотную характеристику) сигнальных трансформаторов. Например, пропитка выходных трансформаторов (ламповых) стационарных усилителей звука не применяется. Она приводит к завалу АЧХ на высоких частотах.
Что понадобилось для работы
Инструменты, материалы.
Самодельная вакуумная камера, лак для пропитки, тара, сушильный шкаф (можно обойтись электрической плиткой), набор некрупного слесарного инструмента для сборки трансформатора, набор инструмента для электромонтажа (проверка работоспособности готового трансформатора).
Приступим
Подопытный – трансформатор для лабораторного блока питания выполненный на основе ТС-180-2. Это хороший (не смотря на несколько повышенную индукцию в сердечнике и плотность тока в проводах), надежный и удобный трансформатор, применявшийся в ламповых телевизорах. Первичные обмотки и электростатический экран оставлены в первозданном виде, вторичные обмотки пересчитаны и перемотаны. Главные данные трансформатора ТС-180-2 сведены в таблицу.
Требовалось намотать несколько низковольтных обмоток, штатные высоковольтные (много витков, много слоев) были удалены. Использовались освободившиеся штатные прокладки между слоями из плотной бумаги. Число витков для новых обмоток было невелико, провод значительного диаметра – намотка делалась вручную, без применения специальных механизмов.
Для проверки правильности намотки трансформатор был собран «на живую нитку». Половинки сердечника стянуты проволокой, концы выводов обмоток зачищены от лаковой изоляции. Мультиметром найдены выводы каждой из обмоток, пробным включением замерено напряжение без нагрузки. Порядок. Напряжения есть, они в пределах нормы.
Трансформатор разобрал, на катушках сделал верхний «декоративный» слой бумажной изоляции.
В процессе потребуется подогрев и сушка при повышенной температуре. Применил для этих целей старинную отечественную духовку. Никаких регуляторов температуры в ее конструкции не предусмотрено, приходилось вручную включать-выключать. При частом использовании такой прибор лучше оснастить простым терморегулятором. Не обязательно иметь в своем распоряжении именно духовку, относительно небольшой размер катушки позволяет обойтись неким суррогатом. Например, в бытность свою, студиозусом, автор пользовался большой жестяной банкой поставленной на электрическую плитку (возможность выставить на открытый воздух). Чтобы катушки не подгорали, на дно банки насыпался песок, клались обломки керамической плитки. Кусочком жести банка прикрывалась сверху.
Здесь также под катушку насыпался слой сухого песка (впитывать вытекший лак) и были положены несколько плоских камней (чтобы не извалять в песке катушку).
Лак для пропитки трансформатора. Конечно, существуют специальные пропиточные лаки, обеспечивающие более высокие характеристики, однако, при обычных не военных-космических-тропических требованиях к трансформатору, с успехом работают лаки на алкидной, уретановой или глифталевой основе из ближайшего строительного магазина. Описанная технология именно для них. Спиртовой лак с шеллаком также весьма удобен для пропитки и в силу своей низкой вязкости хорошо пропитывает бумагу и скрепляет витки катушек. Особенно он хорош для катушек с тонким проводом. К сожалению, в настоящее время такой лак весьма редок и дорог.
В описанном опыте применялся алкидно-уретановый «яхтный» лак. В моем распоряжении оказался лак с пигментом (подкрашенный). Это вовсе не обязательно (задействовал имеющийся) и если лак для пропитки приобретать специально, лучше выбрать обычный прозрачный.
Подготовка. Лак – штука довольно вязкая, пролезать в узкие места он будет неохотно. Снизить вязкость можно разбавлением соответствующим растворителем или (лучше) нагревом. Греть лак лучше всего на водяной бане на электрической (без открытого огня!) плитке. Еще лучше и удобнее отдельно нагреть горячей воды (взять из водопровода) и поместить банку с лаком в нее.
Катушка с проводом оказывается значительно холоднее лака. Она значительной массы и имеет развитую (внутри) поверхность – нагретый лак будет быстро охлажден. Катушку очень желательно также предварительно подогреть до 70-80 градусов. Греть удобно в той же духовке-сушильном шкафу, такая температура на ощупь – «рука уже не терпит». Катушка должна быть прогрета по возможности полностью. Это требует времени.
После выполнения всех подготовительных операций (подогрев катушки и лака) приступаем непосредственно к пропитке. Здесь все очевидно – катушку помещаем в емкость, с головой заливаем лаком, выжидаем пять минуток (лак впитается и заползет куда сможет), доливаем лак и закрываем крышку камеры. Откачиваем насколько это возможно, воздух. Поверхность лака при этом может вспениться (это пузырьки воздуха, выходящие из катушки), поэтому откачку лучше делать порциями, давая пене осесть. При недостаточном подогреве (невысокой подвижности лака) процесс может растянуться, поэтому откачиваемый сосуд также стоит подогревать. Проще всего это сделать поместив и его в горячую воду.
Наконец, когда достигнуто максимально допустимое, конструкцией вакуумной камеры разрежение и при этом новые пузырьки воздуха из катушки не выходят, можно считать пропитку законченной. В камеру впускается воздух, катушка вынимается из лака. Даем ей немного обтечь и помещаем в нагретую сушильную камеру. Часть лака из катушки неизбежно вытекает, поэтому полезно под катушкой сделать засыпку сухим песком. Неплохим индикатором процесса является цвет наружной бумажной обертки катушки и испаряющаяся летучая часть лака. Цвет не должен быть слишком темным, горелым, хотя случалось и такое. Обычно, удовлетворительным результатом считался светло коричневый, коричневый оттенок. В процессе сушки, лучше несколько раз перевернуть катушку вокруг оси. Инструменты для этого должны быть приготовлены заранее.
Испарение летучих из лака, как показывает практика, основной индикатор. Пока в катушке есть лак в первоначальном виде, из него испаряется растворитель и летучие фракции. Это выглядит как белый дым с характерным запахом. Он выделяется довольно интенсивно, поэтому процесс не допустимо, проводить в помещении. Разве только, в хорошем вытяжном шкафу. Когда дым перестал выделяться, сушку можно прекращать. Следует иметь в виду, что лак внутри катушки не затвердел. Он представляет собой размягченную (температура) густую массу. Поэтому сильно трясти и теребить горячую катушку не стоит. Ее нужно осторожненько, не шевеля проводов, вытащить из печи и поставить рядом (при комнатной температуре) остывать.
После остывания, катушки абсолютно не должны иметь запаха лака, нежелательны и внешние подгорелости.
Ножом удаляются затвердевшие лаковые подтеки, очищаются контактные лепестки, тщательно выравнивается тоннель для сердечника. Выравниваются выводы трансформатора, выясняется их принадлежность. Проверяется их целостность. Выводы укорачиваются до рабочей длины, зачищаются, лудятся.
Трансформатор собирается, сборке сердечника уделяется особое внимание. Все пластины должны быть плотно прижаты, витой разрезной сердечник не должен иметь расслоений. Половинки его сердечника должны быть плотно сжатыми. Не допустимо попадание (сгребание со стенок тоннеля при слишком плотной посадке) мусора между сжимаемыми поверхностями. При сборке трансформатора с наборным сердечником, для минимизации зазора между пластинами, сердечник с торцов сжимают в тисках через резиновую прокладку.
Очень хорошо, если размеры вакуумной камеры позволяют поместить весь трансформатор в сборе. Это позволит достигнуть хороших результатов относительно простыми средствами, хотя такой трансформатор полностью лишается ремонтопригодности.
Чем пропитать обмотку статора в домашних условиях
Пропитка трансформаторов необходима для повышения технических характеристик. Использования современных компонентов позволяют успешно выполнить пропитку в домашних условиях. Перед тем как узнать, чем можно пропитать трансформатор в домашних условиях, необходимо определиться с возможными средствами. Оптимальным средством для выполнения такой задачи становится трансформаторный лак.
Использование составов удобно для обеспечения исключения в процессе работы гудения трансформатора. Он хорошо пропитывает обмотку. Плюсом становится достаточно быстрое высыхание.
Для чего нужна пропитка
Использование трансформаторного лака улучшает эксплуатационные характеристики. Его использование делает устройство тихим в работе даже в условиях перегрузки. В большинстве случаев выполнение пропитки на начальном этапе осуществляется еще на стадии промышленного производства в заводских условиях. Использование специализированных лаковых составов:
Итогом становится повышение электродинамичной стойкости. Нанесение защиты снижает негативный контакт с влагой и пылью, скрепляет витки.
Способы пропитки
Пропитка предполагает собой покрытие лаком всех элементов обмотки. При этом важно смазать им все поверхности. Выполняется пропитка с помощью нескольких технологий:
Что касается роторов, то они пропитываются только прокатыванием в специальных ваннах. После завершения этой операции все компоненты нужно расположить на поверхности, чтобы дать возможность стечь лишнему лаку. Остатки лака на механизме удаляют с помощью тряпки и бензина. Выполняют это только для тех мест, где этот состав не нужен.
Основные способы
Выполнение пропитки трансформаторов в домашних условиях может выполняться несколькими способами. Каждый из них в своей мере позволяет улучшить технические характеристики устройства.
В свечном воске или парафине
Выполнение пропитки с использованием парафина в домашних условиях осуществляется в несколько этапов:
При отсутствии этих веществ, альтернативным вариантом становится использование парафинового лака.
Пропитка в лаке
Для выполнения нанесения такого защитного слоя могут использоваться различные типы лаков. Чаще всего в домашних условиях используется алкидный лак. Также можно использовать ПВФ-170 или ПВФ-171, мебельные лаки. Такая технология также готова существенно повысить эксплуатационные характеристики работы трансформатора.
Электрические машиныи аппараты
Пропитка низковольтных обмоток — это процесс заполнения обмотки и ее изолировка специальными лаками или составами с последующей запечкой. Пропитку выполняют составами без растворителей или лаками на основе растворителей с содержанием пленкообразующих веществ от 35 до 70% в зависимости от лака и технологии пропитки.
Пропитка значительно замедляет процессы теплового старения и увлажнения электроизоляционных материалов, так как уменьшается площадь их соприкосновения с окружающей средой, снижается превышение температуры обмоток, поскольку теплопроводность лаков намного выше теплопроводности воздуха, повышается электрическая прочность изоляции вследствие заполнения пор и капилляров обмотки лаками, имеющими более высокую электрическую прочность, чем воздух. Цементируя витки обмоток, пропитка снижает механический износ их изоляции.
Лаки с растворителями состоят из основы (синтетических смол) и растворителей (ксилола, толуола и др.), служащих для разжижения основы лака. В состав лака добавляют также некоторое количество пластификаторов, придающих гибкость застывшей лаковой пленке, и сиккативов — веществ, ускоряющих процесс отвердевания основы лака после пропитки. При добавлении растворителей пропиточный состав разжижается и во время пропитки основа лака проникает внутрь обмотки и остается там после испарения растворителей.
Стремление повысить содержание смолы в лаке и сократить время отвердевания привело к созданию пропиточных составов без растворителей. Их выпускают двух видов: составы на основе ненасыщенных полиэфирных и на базе эпоксидных смол. Первые отличаются более низкой стоимостью и лучшими сопротивляемостью термическим ударам и совместимостью с нагревостойкими лаками.
Пропитке всегда предшествует сушка или нагрев изоляции, что необходимо для удаления влаги из обмоток, а также снятия внутренних напряжений в эмалевой изоляции проводов, которые возникли при эмалировании провода и намотке. Пропитке желательно подвергать изделия, нагретые до 60 — 70°С, для лучшего проникновения лака в глубь обмотки. После пропитки изделия сушат для удаления растворителя и запекания пленкообразующих лака.
Растворители лаков (ксилол, толуол) при сушке должны испариться и выделиться из обмоток в виде летучих веществ, которые необходимо нейтрализовать или рассеять в атмосфере, поэтому участки пропитки с такими лаками, как правило, располагаются в отдельных помещениях с хорошей принудительной приточно-вытяжной вентиляцией. Составы без растворителей при отвердевании не выделяют вредных летучих веществ. Специальные установки пропитки, работающие на составах без растворителей, можно располагать в общем технологическом потоке, что очень важно и экономично в поточно-массовом производстве.
Сушку выполняют, как правило, в две ступени: на первой ступени при 120°С удаляется растворитель, на второй ступени при температуре, соответствующей отвердеванию применяемого лака, происходит его полимеризация. Для сушки используют конвективные тупиковые или проходные печи с электрическим или паровым обогревом, терморадиационные и печи аэродинамического нагрева. Сушку осуществляют также пропусканием электрического тока по обмоткам.
Компаундирование — это способ заполнения обмоток битумом для устранения пустот в изоляции и создания их полной монолитности. При этом происходит гидростатическое опрессование обмоток. Битум может проникать в изоляцию на всю ее толщину или незначительно в зависимости от принятой технологии. Отсутствие воздуха в обмотке перед внесением состава и сохранение в ней внесенного состава является обязательным.
Компаундирование происходит при высокой температуре и в глубоком вакууме. После остывания компаундированные катушки твердеют (при постукивании по ним слышится «деревянный» звук), а при повторном нагреве размягчаются и опять твердеют при остывании. Температура размягчения 125 — 130°С, поэтому компаундированная изоляция обмоток имеет классы нагревостойкости А и В и используется на неподвижных частях машин.
Компаундированную изоляцию из-за ее размягчения при нагревании и отвердевания при охлаждении называют термопластичной. В последние годы в новых разработках ее не применяют, и только в некоторых случаях используют при капитальном ремонте ранее изготовленных машин.
Пропитка эпоксидными компаундами — сравнительно новый технологический процесс, который имеет, те же цели, что и компаундирование. Пустоты в обмотке заполняют эпоксидными компаундами при 50 — 80°С и глубоком вакууме. При этом гидростатическое опрессование обмоток также обязательно. После пропитки компаунды запекают при высокой температуре.
Обмотки, пропитанные эпоксидными компаундами, называют термореактивными, поскольку они не размягчаются при повторном нагревании.
Как залить
Трансформатор готовят к обработке, как и в случае с парафином. Чтобы пропитка прошла успешно, выбирают емкость большой вместительности. Трансформатор должен погружаться в нее полностью и заливаться составом с верхом. Далее емкость чаще всего приходится выбрасывать. По этой причине в домашних условиях удобно использовать пятилитровую пластиковую бутылку, у которой обрезается верх.
Далее пропитка выполняется в следующей последовательности:
После этого необходимо выполнения тестирование аппаратуры.
При помощи вакуумной камеры
Использование вакуумной камеры позволяет улучшить качество пропитки трансформаторов. В такой ситуации трансформатор погружают в емкость и после заливки герметично её закрывают. Следующим шагом становится откачка из емкости воздуха. Он пузырьками выходит из пустот и собирается на поверхности.
Пропитка обмоток статоров и роторов (электрические машины)
Обмотки статоров, роторов и катушки электрических аппаратов подвергают пропитке, которая цементирует витки обмоток, снижает механический износ изоляции, замедляет процессы теплового старения и увлажнения электроизоляционных материалов, так как она уменьшает площадь их соприкосновения с окружающей средой. При этом повышается электрическая прочность изоляции вследствие заполнения пор и капилляров обмотки лаками, имеющими более высокую электрическую прочность, чем воздух. Пропитка снижает температуру обмоток, так как теплопроводность лаков намного выше теплопроводности воздуха.
При ремонте возможности выбора изоляции и лака ограничены и наиболее часто для пропитки обмоток из эмалированных проводов используют лаки марок МЛ-92, МГМ-8, КО-916к, КО-964Н, компаунды (составы без растворителей) КП-34, КП-103. Провода с волокнистой изоляцией допускают более широкий выбор пропиточного состава. Для них не представляет опасность высокая цементирующая способность пропиточного лака. Обмотки вращающихся частей при использовании проводов с волокнистой изоляцией пропитывают в компаундах, которые обеспечивают высокую цементацию (например, типов КП, Б-ИД-9127).
Растворители лаков (ксилол, толуол) при сушке должны испариться и выделиться из обмоток в виде летучих веществ, которые необходимо нейтрализовать и рассеять в атмосфере. В связи с этим требуется отдельное помещение, Составы без растворителей при отверждении не выделяют вредных летучих, поэтому оборудование для пропитки и сушки можно располагать в общем помещении.
В промышленности используют несколько способов пропитки и сушки. При ремонте на небольших участках используют способ погружения изделия в л а к. Этот способ является гибким технологическим процессом, позволяющим на одном и том же оборудовании пропитывать изделия различных размеров и конструкций. Однако этот процесс является некомфортным с большой долей ручного труда. Обычно при пропитке используют маловязкие лаки с вязкостью 40… 45 с (по вискозиметру ВЗ-4 при температуре лака 20 °С) и содержанием пленкообразующих веществ 51… 58 %. Чтобы внести в обмотку необходимое количество лака, выполняют несколько пропиток, после каждой из них узел сушат в течение 8… 17 ч. Время нахождения изделия в лаке при первой пропитке — от 20 минут до одного часа, а при следующих — от 10 до 20 минут. Заполнение пор и пустот в изоляции обмоток происходит в основном при первой пропитке, а последующие пропитки фактически являются покровными.
Способ пропитки изделия лаком в вакууме с переходом к повышенному давлению является менее гибким, чем способ погружения, но позволяет получить более высокое качество пропитки с меньшей трудоемкостью и используется на специализированных предприятиях. Фирма Хитека (Венгрия) выпускает ряд пропиточных установок для изделий различных габаритных размеров. Установка типа АВБ-4 (рис. 10.4, а) работает следующим образом. Пропитываемые изделия на подвеске 7 по конвейеру 1 транспортируют в печь 3 для сушки. После сушки изделия поступают в автоклав 5, в котором пропитываются лаком в автоматическом цикле, после чего возвращаются в печь 3 для сушки и запечки лака. Зона автоклава защищена выгородкой 4. В состав установки входят насосы 6 для создания вакуума и давления и электрошкаф 2.
Автоклав представляет собой шаровой сосуд, состоящий из двух частей (рис, 10.4, б). Половины автоклава разводятся, и подвеску 7 с навешенными на нее изделиями 13 вводят в зону автоклава. После смыкания автоклава резиновые уплотнения 9 обеспечивают его герметичность. Подвеска висит на металлической пластине 10,имеющей ширину 30…40 мм и толщину 0,5…0,3 мм. Вакуум и давление создаются через штуцер 11, а лак подают через штуцер 12. Смотровое окно 8 позволяет контролировать наличие лака.
Рис. 10.4. Полуавтоматическая установка АВБ-4для пропитки под вакуумом и давлением (а) и схема (б) автоклава и подвески: 1-конвейер; 2- электрошкаф; 3— печь для сушки; 4— выгородка для автоклава; 5, 6— в вакуумный насос; 7— подвеска; 8— смотровое окно; 9 — уплотнения; 10 — металлическая пластина; 11, 12 — штуцера; 13 — предназначенный для пропитки статор (ротор)
В табл. 10.1 приведена циклограмма пропитки изделия лаком с указанием времени операций
Цикл пропитки в зависимости от типа изделий можно изменять в пределах 6…16 мин. Отсутствие воздуха в изделии способствует глубокому проникновению лака в обмотку. Этот процесс усиливается при создании повышенного давления после заполнения автоклава лаком. При таком способе пропитки можно использовать лаки с вязкостью 55… 100 с. После пропитки создание вакуума приводит к испарению более половины летучих веществ и повышению вязкости лака. При этом лак становится настолько вязким, что практически не вытекает из обмотки после пропитки и во время сушки.
Таблица 10.1
Операция
| Время, мин | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| Закрытие автоклава | X | — | — | — | — | — | ||
| Вакуумирование до 2,7-10’Па | X | Х | Х | — | — | — | ||
| Снижение вакуума до (13 …40)- 103Па | — | X | — | — | — | — | ||
| Заполнение автоклава | — | — | Х | — | — | — | — | — |
| Повышение давления до(200…300)-Ю3Па | — | — | Х | Х | — | — | — | |
| Снижение давления до атмосферного и слив лака | — | — | — | — | Х | Х | — | |
| Вакуумирование до (5… 13)-103 Па | — | — | — | — | Х | Х | — | |
| Увеличение давления до атмосферного | — | — | — | — | — | — | Х | |
| Раскрытие автоклава | — | — | — | — | — | — | X | |
Использование более вязкого лака, чем при пропитке погружением, и повышение его вязкости сразу после пропитки позволяют за одну пропитку ввести в обмотку примерно столько же лака, сколько вносится при двукратной пропитке погружением. Использование более вязкого лака требует меньше времени для сушки. Время пропитки и сушки сокращается в четыре-шесть раз по сравнению со способом погружения. Особенно эффективен рассматриваемый способ для многовитковых катушек из тонкого провода (обмотки электрических машин небольшой мощности, катушки аппаратов, реле и т.п.).
Особенности пропитки тороидальных трансформаторов
Отличием этого типа устройств становится наличие изогнутого кольцом замкнутого сердечника. Для этого типа устройств за счет особенности конструкции оптимальным способом надежной пропитки становится использование вакуума. Именно эта технология позволяет полностью заполнить лаком все пустоты в устройстве нетипичной формы.
Для просушки потребуется также не более трех суток в зависимости от температуры и влажности. При этом в случае, когда такой трансформатор работает только в сухих условиях, от проведения процедуры пропитки можно отказаться. Такой трансформатор и так в большинстве работает с минимальным гулом и шумом.
Пропитка обмоток статоров и роторов
| Статоры, роторы и катушки аппаратов подвергают пропитке, которая цементирует витки обмоток, снижает механический износ изоляции, замедляет процессы теплового старения и увлажнения электроизоляционных материалов, так как она уменьшает площадь их соприкосновения с окружающей средой. При этом повышается электрическая прочность изоляции вследствие заполнения пор и капилляров обмотки лаками, имеющими более высокую электрическую прочность, чем воздух. Пропитка снижает превышение температуры обмоток, так как теплопроводность лаков намного выше теплопроводности воздуха. При ремонте возможности выбора изоляции и лака ограничены и наиболее часто для пропитки обмоток из эмалированных проводов используют лаки марок МЛ-92, МГМ-8, КО-916к, КО-964Н, компаунды (составы без растворителей) КП-34, КП-103. Провода с волокнистой изоляцией допускают более широкий выбор пропиточного состава. Для них не представляет опасность высокая цементирующая способность пропиточного лака. Обмотки вращающихся частей при использовании проводов с волокнистой изоляцией пропитывают в компаундах, которые обеспечивают высокую цементацию, например, типов КП, Б-ИД-9127. Растворители лаков (ксилол, толуол) при сушке должны испариться и выделиться из обмоток в виде летучих веществ, которые необходимо нейтрализовать или рассеять в атмосфере. Составы без растворителей при отверждении не выделяют вредных летучих, поэтому оборудование для пропитки и сушки можно располагать в общем помещении. В промышленности используют несколько способов пропитки и сушки. При ремонте на небольших участках используют способ погружения изделия в лак. Этот способ является гибким технологическим процессом, позволяющим на одном оборудовании пропитывать изделия различных размеров и конструкций. Однако процесс является некомфортным с большой долей ручного труда. Обычно при пропитке используют маловязкие лаки с вязкостью 40—45 с (по вискозиметру ВЗ-4 при температуре лака 20 °С) и содержанием пленкообразующих веществ 51—58%. Чтобы внести в обмотку необходимое количество лака, выполняют несколько пропиток, после каждой из которых узел сушат в течение 8—17 ч. Время нахождения изделия в лаке при первой пропитке составляет от 20 мин до 1 ч, а при следующих — от 10 до 20 мин. Заполнение пор и пустот в изоляции обмоток происходит в основном при первой пропитке, а последующие пропитки фактически являются покровными. Способ пропитки изделия лаком в вакууме с переходом к повышенному давлению является менее гибким, чем способ погружения, но он позволяет получить более высокое качество пропитки с меньшей трудоемкостью и используется на специализированных предприятиях. Фирма Хитека (ВНР) выпускает ряд пропиточных установок для изделий различных габаритов. Установка типа АВБ-4 ( 9.6, а) работает следующим образом. Пропитываемые изделия на подвеске 7 по конвейеру 1 транспортируют в печь 3 для сушки. После сушки изделия поступают в автоклав 5, в котором пропитываются лаком в автоматическом цикле, после чего возвращаются в печь 3 для сушки и запечки лака. Зона автоклава защищена выгородкой 4. В состав установки входят насосы 6 для создания вакуума и давления и электрошкаф 2. Автоклав представляет собой шаровой сосуд, состоящий из двух частей ( 9.6, б). Половины автоклава разводятся и подвеску 7 с навешенными на нее изделиями 13 вводят в зону автоклава. После смыкания автоклава резиновые уплотнения 9 обеспечивают его герметичность. Подвеска висит на металлической пластине 10, имеющей ширину 30—40 мм и толщину 0,5—0,3 мм. Вакуум и давление создаются через штуцер И, а лак подают через штуцер 12. Смотровое окно 8 позволяет контролировать наличие лака. Цикл пропитки в зависимости от типа изделий можно изменять в пределах 6—16 мин. Отсутствие воздуха в изделии способствует глубокому проникновению лака в обмотку. Этот процесс усиливается при создании повышенного давления после заполнения автоклава лаком. При таком способе пропитки можно использовать лаки с вязкостью 55—100 с. После пропитки создание вакуума приводит к испарению более половины летучих веществ и повышению вязкости лака. При этом лак становится настолько вязким, что практически не вытекает из обмотки после пропитки и во время сушки. Использование более вязкого лака, чем при пропитке погружением, и повышение его вязкости сразу после пропитки позволяют за одну пропитку внести в обмотку примерно столько же лака, сколько вносится при двукратной пропитке погружением. Использование более вязкого лака требует меньше времени для сушки. Время пропитки и сушки сокращается в 4—б раз по сравнению со способом погружения. Особенно эффективен рассматриваемый способ для многовитковых катушек из тонкого провода (обмотки электрических машин небольшой мощности, катушки аппаратов, реле и т. п.). |
81. Сборка и испытание электрических машин.