電(diàn)機用浸漬樹脂的(dí)發展及(jí)應(yīng)用分析(xī)

更(gēng)新時間：2017-03-31 瀏覽(lǎn)次數(shù)：2912

概述(shù)：浸漬絕緣(yuán)材料的應(yīng)用(yòng)通(tōng)常根據(jù)電(diàn)機來(lái)選配，微電機通常(cháng)采(cǎi)用(yòng)有溶劑漆(qī)，但(dàn)根(gēn)據(jù)電(diàn)機的(dí)性能要(yào)求(qiú)也選用無溶劑浸(jìn)漬樹脂。有溶(róng)劑漆(qī)在微電(diàn)機上使用時(shí)，其溶劑全部揮發到(dào)大氣(qì)中，揮發(fā)量在(zài)75%~80%。中小(xiǎo)型電機主(zhǔ)要是無溶劑浸漬(zì)樹(shù)脂，稀釋(shì)劑為(wéi)苯乙烯。在烘(hōng)焙(bèi)過(guò)程(chéng)中也(yě)要(yào)揮發10%~20%。為了降低揮發(fā)，對(duì)絕(jué)緣浸漬樹(shù)脂進(jìn)行了改進，采(cǎi)用沸點(diǎn)更(gēng)高的(dí)乙(yǐ)烯(xī)基(jī)甲苯為稀釋劑(jì)，可以使熱(rè)揮發(fā)降到5%~10%。現在為(wéi)了保(bǎo)護環境(jìng)，提供(gōng)安(ān)全的生產環境，環保(bǎo)型(xíng)浸漬樹(shù)脂在大力(lì)發(fā)展(zhǎn)中(zhōng)。目前高壓電機大力發(fā)展的環保型浸漬樹(shù)脂(zhī)是(shì)環氧(yǎng)酸酐(gān)，這(zhè)種樹脂(zhī)無刺激性氣味，熱(rè)揮發(fā)小於(yú)2%，絕(jué)緣(yuán)可以(yǐ)做(zuò)到無氣(qì)隙(xì)，有利於(yú)高壓電(diàn)機的減薄絕緣(yuán)結構進一步發展(zhǎn)。環保(bǎo)型水溶(róng)性浸漬樹(shù)脂(zhī)主(zhǔ)要(yào)用在(zài)小功率低(dī)壓(yā)電機(jī)和微電機上。

1. 電(diàn)機(jī)上(shàng)的應(yīng)用

不(bù)同的浸漬(zì)漆(qī)具有(yǒu)不(bù)同(tóng)的應用工(gōng)藝(yì)，目的是(shì)通過絕緣(yuán)處理使電機(jī)的溫升(shēng)下降，電機的絕緣性能，綫圈(quān)的(dí)機(jī)械性(xìng)能及耐熱(rè)性能達(dá)到(dào)電(diàn)機(jī)的設計要求(qiú)。

1.1 高壓電(diàn)機(jī)用浸(jìn)漬樹(shù)脂(zhī)體係(xì)國內目(mù)前(qián)有：

A. 采用苯乙烯(xī)為稀釋劑的(dí)含(hán)有(yǒu)不(bù)飽和(hé)雙鍵樹(shù)脂(zhī)組(zǔ)成的高(gāo)壓(yā)浸漬(zì)樹(shù)脂。該體(tǐ)係(xì)浸(jìn)漬樹脂目前在高壓電(diàn)機上應(yīng)用(yòng)zui廣，國內型號(hào)有JF-9950，D027，H-9110。

B. 采(cǎi)用乙烯(xī)基(jī)甲苯為(wéi)稀(xī)釋劑含(hán)有不(bù)飽和(hé)雙鍵(jiàn)樹脂，組成(chéng)低熱(rè)揮(huī)發(fā)高壓(yā)浸(jìn)漬(zì)樹(shù)脂(zhī)，國內型(xíng)號(hào)有JF-9956，T1168。

C. 含(hán)環氧(yǎng)稀釋(shì)劑(jì)的低粘度(dù)環氧(yǎng)酸酐(gān)浸(jìn)漬樹(shù)脂，主(zhǔ)要(yào)適(shì)用於(yú)普(pǔ)通(tōng)高壓電機(jī)和風電上(shàng)，國內(nèi)型號有(yǒu)JF-9955D（國產分子環氧(yǎng)），T1147-2（進(jìn)口(kǒu)分子(zǐ)環氧）。

D. 不(bù)含(hán)稀釋(shì)劑的(dí)高(gāo)純(chún)度(dù)環(huán)氧酸酐浸(jìn)漬樹(shù)脂(zhī)，主(zhǔ)要用(yòng)在汽輪發(fā)電(diàn)機和水(shuǐ)輪發電機上，國(guó)內型(xíng)號有JF-9955(國產(chǎn)分子環氧(yǎng))。

1.1.1 苯(běn)乙(yǐ)烯和乙烯基(jī)甲(jiǎ)苯浸(jìn)漬(zì)樹脂(zhī)體係，可以采(cǎi)用(yòng)普(pǔ)通(tōng)VPI設(shè)備和(hé)浸(jìn)漬工藝，加(jiā)壓介質(zhì)隻(zhī)需(xū)要(yào)幹燥空(kōng)氣(qì)就可(kě)以，此體(tǐ)係(xì)浸(jìn)漬(zì)樹脂(zhī)暴露(lòu)在空氣中也不(bù)會降(jiàng)低存(cún)儲(chǔ)穩(wěn)定性(xìng)，樹脂(zhī)的保(bǎo)存(cún)條件為(wéi)低溫(wēn)，常壓大氣，長期不使(shǐ)用可造成樹(shù)脂凝(níng)膠(jiāo)。其烘(hōng)焙時間(jiān)為(wéi)12h~14h，烘焙(bèi)溫度為(wéi)170℃

1.1.2 環氧酸(suān)酐(gān)體係，其(qí)VPI設(shè)備采用(yòng)氮(dàn)氣(qì)加壓或低露點(diǎn)空氣(qì)幹(gān)燥(zào)器(qì)產生(shēng)的幹燥(zào)空氣加(jiā)壓，使(shǐ)用(yòng)過(guò)程(chéng)中要防(fáng)止絕緣樹脂受(shòu)潮(cháo)，否(fǒu)則(zé)會(huì)導(dǎo)致(zhì)樹脂的粘度增長過(guò)快(kuài)和(hé)縮短樹脂(zhī)的使用壽(shòu)命。使用(yòng)時，電機進罐和出罐要盡(jìn)量縮(suō)短(duǎn)時間(jiān)，主(zhǔ)要是防(fáng)止浸漆罐壁上(shàng)的(dí)樹(shù)脂受(shòu)潮。樹脂(zhī)在低(dī)溫，負(fù)壓(yā)或正壓(yā)（氮(dàn)氣或低露(lòu)點(diǎn)幹燥空氣(qì)保護(hù)）的條(tiáo)件(jiàn)下保存(cún)，長(cháng)期(qī)不使(shǐ)用(yòng)也不(bù)會(huì)凝膠。烘焙溫度160℃，烘焙時間6h~10h。

1.1.3為了減少烘(hōng)焙時(shí)漆的流失(shī)（主要(yào)是綫圈端(duān)部(bù)和(hé)鐵芯槽內漆的流(liú)失(shī)），提(tí)高電(diàn)機(jī)定子的(dí)掛漆(qī)量和掛漆的均(jūn)匀(yún)性，所(suǒ)以(yǐ)現(xiàn)在國(guó)內開始向(xiàng)旋(xuán)轉(zhuǎn)烘(hōng)焙(bèi)發展，旋(xuán)轉烘(hōng)焙(bèi)工藝可(kě)以使(shǐ)絕(jué)緣(yuán)樹脂流失zui少(shǎo)，掛(guà)漆均(jūn)匀(yún)。

1.2 低壓電機用浸漬漆分為有(yǒu)溶劑和無溶劑(jì)。

1.2.1有溶劑浸(jìn)漬漆目(mù)前主(zhǔ)要用在(zài)微電機上(shàng)，特(tè)別是(shì)競(jìng)爭激烈的家用電(diàn)機，其固(gù)含(hán)量(liáng)一般(bān)在20%，80%的(dí)溶(róng)劑在生產(chǎn)過程中(zhōng)揮(huī)發(fā)，所(suǒ)以對大(dà)氣汙染嚴(yán)重(zhòng)。烘幹(gān)後(hòu)的(dí)定子表麵一般留有(yǒu)溶(róng)劑(jì)揮(huī)發的(dí)微小氣道，一次(cì)浸漆烘幹後的(dí)定(dìng)子(zǐ)鐵芯在存放過程中(zhōng)容易受潮生鏽(xiù)，未烘幹的(dí)定子，在(zài)電機運(yùn)行(háng)過(guò)程中(zhōng)會有甲(jiǎ)苯(běn)和(hé)酸性氣(qì)體(tǐ)揮發，造成(chéng)軸(zhóu)承(chéng)生鏽，電(diàn)機噪(zào)音(yīn)增(zēng)大。其浸漬工(gōng)藝(yì)主(zhǔ)要(yào)采(cǎi)用連(lián)續沉浸，保(bǎo)存條件(jiàn)為(wéi)常溫常(cháng)壓(yā)。

1.2.2 無溶(róng)劑浸漬樹脂(zhī)在(zài)中(zhōng)小型電(diàn)機上普遍(biàn)應用，烘(hōng)焙(bèi)時(shí)也有10%~20 %的揮(huī)發，對環境(jìng)的汙染(rǎn)也(yě)很嚴(yán)重(zhòng)，浸漆(qī)工(gōng)藝(yì)為普(pǔ)通沉浸(jìn)，連續(xù)沉浸和真空(kōng)浸漆(qī)，保(bǎo)存條(tiáo)件為(wéi)常(cháng)溫(wēn)常(cháng)壓。長期不用(yòng)會造成凝膠。

1.3 滴(dī)浸(jìn)工藝可以提高(gāo)定子或轉(zhuǎn)子的掛漆(qī)量，生產(chǎn)效(xiào)率高，這(zhè)個工藝主要在(zài)汽(qì)車電(diàn)機(jī)，電(diàn)動(dòng)工(gōng)具，和(hé)高速轉子(zǐ)上應用，目(mù)前滴(dī)浸(jìn)工藝(yì)在(zài)向(xiàng)中(zhōng)小型電(diàn)機(jī)發(fā)展，已(yǐ)有國內中小型(xíng)電機廠在(zài)使(shǐ)用這(zhè)個滴(dī)漆工(gōng)藝(yì)。采用雙組份供(gōng)貨(huò)，使(shǐ)用(yòng)時按(àn)比例混(hùn)合，混(hùn)合後(hòu)適(shì)用(yòng)期為幾(jī)小時(shí)到(dào)幾天(tiān)不等。滴(dī)浸樹脂(zhī)為無(wú)溶劑(jì)和環氧酸酐體(tǐ)係(xì)。

1.4 環(huán)保(bǎo)型浸漬(zì)樹(shù)脂(zhī)，為了保護環(huán)境(jìng)和(hé)改(gǎi)善(shàn)工(gōng)作環(huán)境(jìng)，環保型(xíng)浸(jìn)漬(zì)樹(shù)脂得到(dào)大力發展，其(qí)應(yīng)用(yòng)裝備(bèi)也在得(dé)到發(fā)展。目(mù)前主要有水溶(róng)性(xìng)絕緣漆和(hé)環(huán)氧酸(suān)酐體係兩種，環(huán)保(bǎo)漆在使(shǐ)用時(shí)不會產生有(yǒu)害(hài)氣體。水溶性(xìng)漆(qī)主要用在(zài)低壓(yā)小功率電(diàn)機(jī)上(shàng)。高純(chún)度環(huán)氧酸酐體(tǐ)係(xì)可(kě)以(yǐ)適用(yòng)所有需(xū)要浸(jìn)漆(qī)的電機，目(mù)前(qián)主要在(zài)高壓(yā)電機，汽輪(lún)發電機(jī)，水輪發(fā)電機和高速旋(xuán)轉電(diàn)機上(shàng)。

1.5 無溶(róng)劑(jì)有機(jī)矽浸漬(zì)樹(shù)脂和(hé)亞胺(àn)改性(xìng)環(huán)氧(yǎng)浸漬(zì)樹(shù)脂，具有耐高溫(wēn)和耐低溫特(tè)性(xìng)，主要(yào)用在高(gāo)速(sù)鐵路牽(qiān)引電機上(shàng)，油(yóu)井(jǐng)電機上。無(wú)溶(róng)劑有機(jī)矽浸漬(zì)樹脂(zhī)以進口為主(zhǔ)，亞胺(àn)改性環氧(yǎng)以(yǐ)國產為主，其(qí)代表(biǎo)為JF-9960。

2. 新能源上(shàng)的應(yīng)用(yòng)

風(fēng)力(lì)發電zui近幾年得(dé)到大規模的發展，其發電(diàn)機的製造(zào)設計水平(píng)也得到提高，風力發(fā)電(diàn)機(jī)的(dí)維修成(chéng)本非(fēi)常高(gāo)，陸(lù)地(dì)電機(jī)在風(fēng)場上下一次就需(xū)幾十萬，海上風(fēng)電維(wéi)修(xiū)成(chéng)本更高，所以要(yào)求發電機(jī)絕緣具(jù)有20年(nián)以上(shàng)的(dí)壽命，適合在(zài)露(lòu)天各(gè)種氣象(xiàng)條件(jiàn)下長(cháng)期運行。電機在運行(háng)過程中會(huì)產生3000V以(yǐ)上(shàng)的(dí)高(gāo)頻(pín)脈衝諧(xié)波，導(dǎo)致(zhì)有氣(qì)隙的(dí)絕緣部(bù)位發生電暈，造(zào)成絕(jué)緣(yuán)破(pò)壞。高(gāo)純(chún)度環(huán)氧酸酐(gān)浸漬樹脂(zhī)可(kě)以做到無(wú)氣(qì)隙的絕緣(yuán)，具(jù)有*的電(diàn)氣性能和(hé)機械性能，可以明顯降(jiàng)低絕緣受(shòu)破壞(huài)的概率，目前國外(wài)已大量(liáng)應(yīng)用(yòng)在(zài)陸上和海上(shàng)風(fēng)電(diàn)，國內(nèi)已(yǐ)開始應用此(cǐ)體係絕(jué)緣樹(shù)脂(zhī)，為保(bǎo)證(zhèng)電機(jī)的(dí)掛(guà)漆量，烘(hōng)焙工藝采用旋轉(zhuǎn)烘焙。經(jīng)過(guò)大量實驗，湘(xiāng)電(diàn)生產的5MW海上風電zui後采用(yòng)的(dí)浸漬樹脂為(wéi)環(huán)氧酸(suān)酐(gān)體係。湘電在(zài)使用過(guò)程中(zhōng)測試結果表(biǎo)明，烘焙時間較(jiào)VT體(tǐ)係(xì)要(yào)短，掛漆量高，電(diàn)氣(qì)性能(néng)優(yōu)，生(shēng)產過(guò)程中無氣(qì)味。

3. 高(gāo)壓電(diàn)機的(dí)絕緣減薄 zui初(chū)高(gāo)壓電(diàn)機(jī)綫圈采用模(mó)壓，現(xiàn)在高(gāo)壓電機(jī)普遍采用少(shǎo)膠VPI浸(jìn)漬(zì)工(gōng)藝，從(cóng)而使綫(xiàn)圈的絕(jué)緣(yuán)厚(hòu)度(dù)有了(liǎo)大幅(fú)減(jiǎn)薄，同時電(diàn)機性能得到提高(gāo)，生(shēng)產效率(shuài)大大提(tí)高，電(diàn)機(jī)成本(běn)下降(jiàng)。通過(guò)對雲(yún)母帶(dài)的(dí)改進(jìn)，絕(jué)緣厚度得到(dào)進(jìn)一(yī)步的(dí)減(jiǎn)薄(báo)。實驗表明相(xiāng)同的(dí)6kV級絕緣(yuán)工(gōng)藝，采用(yòng)高純度的(dí)環氧酸(suān)酐(gān)浸(jìn)漬(zì)的(dí)綫棒，其電氣強(qiáng)度比(bǐ)目前的(dí)苯乙烯體(tǐ)係浸漬(zì)樹脂處(chǔ)理(lǐ)的(dí)綫棒要高10kV。目前各電(diàn)機廠開(kāi)始開展深(shēn)入減薄絕(jué)緣研究，高純度(dù)的環(huán)氧酸(suān)酐浸(jìn)漬(zì)樹脂(zhī)體係可以(yǐ)滿足電機(jī)廠進一(yī)步(bù)的絕(jué)緣減(jiǎn)薄需(xū)求。

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