[发明专利]一种真空压力浸渍工艺中的真空平衡法及其装置

说明书

技术领域

本发明一种真空压力浸渍工艺中的真空平衡法及其装置涉及一种改进的真空压力浸渍工艺，同时还涉及应用于该工艺的一种装置。可广泛应用于电动机绕组绝缘结构的制造。

背景技术

电动机(发电机)作为能量转换最佳的方式成为提供工业动力的重要设备，已经占据了能源消耗的重要位置。而电机效率的提高是电机行业技术进步的追求的重要目标。目前国内中小型低压电机的效率总体水平正接近国际水准，已有相当的数量按照北美EPACP标准生产并供应国外市场。近年来，推广高压用电为节能节材做出了突出贡献，高压电机取代低压电机成为100KW-1000KW(传统低压)容量的主流。

但是高压电机绕组绝缘结构的制造目前仍然是阻碍电机增大容量、减小体积、提高效率的重要环节，具体表现为绝缘层质量的不稳定影响了绝缘层厚度的减小。以6000V级电机为例，国外先进的绝缘结构其厚度为0.85-1.2mm，国内目前一般水准为1.8mm，而1.5mm尚不能有效推广。个别厂家以高昂的代价引进的进口设备和材料试制1.0-1.3mm结构也还在消化中，而一旦成功，材料的国产化仍是产品实现市场化推广的关键。近十年来，高压电机行业全面推广真空压力浸渍(下称VPI)工艺，但国内浸渍树脂与VPI工艺不匹配导致这项技术未能达到预期的技术要求。只解决了生产效率问题而未能达到生产技术进步的目的。

如果采用进口浸渍树脂，材料成本和运行成本将会增加200％-350％，问题是即使国内有了可供选择的同类浸渍树脂，价格不会比进口低，这将带来电机行业以高成本在市场重新定位的新问题。

由于目前国内浸渍树脂在真空作用下会产生大量苯乙烯气体，致使电机绕组在尚未被树脂浸没前已吸入大量气体，影响了树脂吸收的饱和度，造成绕组绝缘度不均匀。

这就是目前采用VPI工艺使用含胶量20％以上的云母带反而比含胶量10％以下的云母带所以会更安全的主要原因。

按照国内各家高压电机制造商真空压力浸渍工艺规范，浸渍罐输漆后，压力随苯乙烯气化会逐渐上升，为了控制压力，一般不允许超过2000Pa，应当重新开动机组补偿真空。其实上述规范只对使用挥发物不大于5％的进口树脂有效。因为大量的苯乙烯气体很快会对泵的润滑造成损害，从而使输漆后保湿真空已失去意义。试验显示，根据输漆量多少和快慢，输漆完成后，罐内实际压力已达到40000-80000Pa不等。

如图2浸漆罐的真空进漆工艺示意图所示，电机绕组对地击穿强度要求较高的直线部分是在5000Pa-40000Pa之间压力不断变化中完成树脂吸入的，吸入之前它和初始真空30-130Pa的区别只是实现了空气与苯乙烯气体的置换，只是置换量的差留给了树脂进行补偿，所以越是接近高位置的电机绕组，其浸渍效果越差，因此其绝缘强度相对越脆弱。

发明内容

本发明目的之一是提供一种真空压力浸渍工艺中的真空平衡法，能够有效控制浸渍过程中的真空度。

本发明目的之二是提供应用在上述工艺流程中的装置。

本发明目的通过下列技术方案实现：一种真空压力浸渍工艺中的真空平衡法，在真空压力浸渍工艺过程中增加一个储气平衡机构。该储气平衡机构为一个储气罐或者二个以及二个以上串联或并联的储气罐，也可以为其他具有真空平衡作用的容器，通过阀门与浸漆罐连通，用于平衡浸漆罐的真空度，以消除浸漆罐中的苯乙烯汽化对浸漆的不利影响。

一种真空压力浸渍工艺，包括下述工艺步骤：

(一)工件装入浸漆罐，浸漆罐与储气平衡机构经一连通阀连通；储气平衡机构的阀门动作根据浸漆罐输漆时压力变化决定，可以手动也可以由真空规输出信号，实现PLC自动控制。

(二)开启真空机组，将浸漆罐与储气平衡机构抽成真空，然后保持2-5小时；

(三)关闭连通阀，打开输漆阀，通过输漆管向浸漆罐输漆直至浸没工件10cm时止；

(四)打开连通阀，使浸漆罐压力保持2000-5000Pa，并保持真空1-3小时；

(五)解除浸漆罐和储气平衡机构的真空；

(六)关闭连通阀，开启空气压缩机组，浸漆罐加压到0.5MPa-0.6MPa后，保压3-5小时，打开卸压阀，释放浸漆罐的压力。

采用储气罐平衡浸漆过程中苯乙烯汽化而消耗的真空度，具有如下优点：一、无需采用真空机组再次抽真空，避免真空机组被苯乙烯气体损害；二、采用这种工艺方法制成的绝缘绕组的绝缘强度均匀；三、操作简便易行，生产效率高。