CN104917321A - 一种10kv高压电机成型线圈及其加工方法 - Google Patents

Abstract

一种10KV高压电机成型线圈及其加工方法，涉及一种高压电机的成型线圈及其加方法。国内成熟可靠的10KV(F级)高压电机成型线圈单边绝缘厚度2.52mm。本发明线圈呈梭形，包括两端部及直部，其包括多根由绝缘材料绕包的铜扁线、外包于多根铜扁线的云母绝缘层、外包云母绝缘层的半导体介质层，其特征在于：所述的云母绝缘层由3至7层的少胶成分的云母绝缘带以半叠包的方式缠绕而成，云母绝缘层厚度≤2.4mm；所述的云母绝缘层、半导体介质层构成线圈主绝缘层，半导体介质带以半叠包的方式外包在外包云母绝缘层上形成半导体层，线圈主绝缘层厚度≤2.5mm；线圈直部浸入树脂。本技术方案减小电机体积和制造成本的目的。

Description

一种10KV高压电机成型线圈及其加工方法

技术领域

本发明涉及一种高压电机的成型线圈及其加方法，尤其涉及一种10KV高压电机成型线圈及其加工方法。

背景技术

国内成熟可靠的10KV(F级) 高压电机成型线圈单边绝缘厚度2.52mm，有的电机厂家受绝缘结构设计的限制线圈单边绝缘厚度可能达到2.8mm左右。众所周知电机未来的发展方向是体积小、功率大、效率高。而电机的功率是随着槽利用率的提高而增大；电机的体积是随着槽利用率的提高而减小；电机的效率是随着槽利用率的提高而提高的。所以如何提高电机槽利用率成为各国电机厂家研究的重点。又由于电机槽利用率受绝缘材料比例的限制，谁能减薄绝缘厚度，谁就占据了电机制造的制高点。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种10KV高压电机成型线圈及其加工方法，以在保证绝缘能力的前提下减小绝缘层的厚度为目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种10KV高压电机成型线圈，线圈呈梭形，包括两端部及直部，其包括多根由绝缘材料绕包的铜扁线、外包于多根铜扁线的云母绝缘层、外包云母绝缘层的半导体介质层，其特征在于：所述的云母绝缘层由3至7层的少胶成分的云母绝缘带以半叠包的方式缠绕而成，云母绝缘层厚度≤2.4mm；所述的云母绝缘层、半导体介质层构成线圈主绝缘层，半导体介质带以半叠包的方式外包在外包云母绝缘层上形成半导体层，线圈主绝缘层厚度≤2.5mm；线圈直部浸入树脂。半导体介质层可以由其它半导体带或半导体漆组成。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。

所述的绕包铜扁线为由绝缘材料包裹的圆角铜扁线。

线圈的云母绝缘层由加入低、中或高介电绝缘添加物的少胶粉云母带包扎形成。

半导体介质层由半导体带或半导体漆制成。

一种10KV高压电机成型线圈的加工方法包括以下步骤

1）选择云母带绕包铜扁线绕制线圈；

2）用环氧玻璃少胶粉云母带和环氧聚酯薄膜少胶粉云母带在线圈外面混合半叠包≤6层作为线圈的云母绝缘层；

3）在线圈云母绝缘层外面半叠包一层整浸低阻防晕带作为半导体介质层；

4）在单支线圈包扎线圈主绝缘后，将线圈端部先用聚四氟乙烯脱模带平包一层，再用热收缩薄膜交织布绝缘保护带（6）半叠包一层，包扎范围为由线圈端部延伸至线圈直部端部，线圈直部端部处用胶带封边；

5）将包扎严实的线圈水平放置在专用浸漆工装上,浸漆液平面高于线圈直部低于线圈端部最高处；

6）线圈经过真空压力浸漆并烘焙固化后，将线圈端部延伸的聚四氟乙烯脱模带和热收缩薄膜交织布绝缘保护带去除。

在步骤5）中，浸漆过程包括

a)线圈预热100±5℃，到温后保温3小时；

b)线圈装罐，温度50-60℃, 线圈水平放置在专用浸漆工装上，线圈仅放一层；

c)抽真空，真空度小于100pa；

d)保真空，真空度小于100pa，时间5小时；

e)输浸渍漆，树脂温度30-40℃，树脂粘度小于45厘泊,漆面液位线高于线圈直线部分高度10-40mm，如图3所示；

f)加压到0.5MPa，时间为0.5-1小时；

g)保压在0.5 MPa，时间为5小时；

h)排压，时间为0.5-1小时；

i)回漆，压力0.2-0.25 MPa，时间0.5-1小时；

j)滴漆，解除压力，时间为0.5小时。

将绝缘包扎层数减少，直线部分浸树脂提高绝缘强度的工艺方法，最终绝缘厚度减小了但绝缘低强度还能达到要求。

在步骤6）中，烘干时，将线圈垂直悬挂于烘干工装上，线圈的引线端朝上，130±5℃保温4小时，155±5℃保温10小时。

在步骤6），去除聚四氟乙烯脱模带和热收缩薄膜交织布绝缘保护带后，进行绕组定子嵌、排线作业，作业完成后将有绕组定子铁芯再进行一次真空压力VPI浸渍烘焙固化。

在步骤2）中，用少胶成分0.13mm厚、25mm宽的环氧玻璃少胶粉云母带和环氧聚酯薄膜少胶粉云母带在铜扁线外面混合半叠包四层作为云母绝缘层。

在线圈云母绝缘层外面半叠包一层0.08mm厚25mm宽的整浸低阻防晕带作为半导体介质层。

线圈主绝缘层的厚度为1.88mm-2.08mm。

有益效果：主绝缘单面厚度由原来的2.52mm减薄到1.98mm，与传统结构相比减薄绝缘0.54mm，绝缘减薄21%。减薄主绝缘就可以提高槽利用率，槽利用率提高一方面可以达到减小电机重量功率比，减小电机体积和制造成本的目的；另一方面绝缘减薄导热性增加、槽满率提高，电机的功率等级可以在原来槽型的基础上提高3-4挡，基本接近SIMENS、ABB水平；再一方面槽利用率的提高可以让电机在原来结构基础上效率由普通能效提高到高效能效，间接节约了社会成本。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是图1的C-C剖视结构示意图。

图3是图1的D向结构示意图。

图中：1-绕包铜扁线； 2-云母绝缘层；3-半导体介质层；4-浸渍树脂；5-脱模带；6-热收缩薄膜交织布绝缘保护带；7-胶带；8-工装。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1、2、3所示，

本技术方案选择云母带绕包铜扁线1绕制线圈，用少胶成分0.13mm厚25mm宽的环氧玻璃少胶粉云母带（5442－1）和环氧聚酯薄膜少胶粉云母带（5442－1D）在线圈外面混合半叠包7层作为线圈的云母绝缘2，云母绝缘单面厚度1.82mm，在线圈云母绝缘2外面半叠包一层0.08mm厚25mm宽的整浸低阻防晕带作为半导体介质带3，线圈主绝缘由线圈云母绝缘2和半导体介质带3组成，主绝缘单面厚度达到1.98mm。在单支线圈包扎线圈主绝缘后，将线圈端部先用聚四氟乙烯脱模带5平包一层，再用J611-1热收缩薄膜交织布绝缘保护带6半叠包一层，包扎范围为整个线圈端部和线圈端部延伸到直线部分距离L1处，在L1处用胶带7封边。将包扎严实的线圈水平放置在专用浸漆工装上, 以VPI环氧酸酐无溶剂浸渍(ET884-1)树脂作为浸渍树脂(4)。线圈经过真空压力VPI浸渍烘焙固化后，线圈的绝缘性能达到《CEEIA155-2003大型交流异步电动机产品质量分等》标准附录B《大型交流电机整体浸渍定子圈式线圈成品质量分等》10KV线圈优等品标准，线圈单面绝缘厚度由现有2.52mm减薄至1.98mm，减薄0.54mm。绝缘减薄35%左右。减薄主绝缘就可以提高槽利用率，槽利用率提高一方面可以达到减小电机重量功率比，减小电机体积和制造成本的目的；另一方面绝缘减薄导热性增加、槽满率提高，电机的功率等级可以在原来槽型的基础上提高2-3挡，基本接近SIMENS、ABB水平；再一方面槽利用率的提高可以让电机在原来结构基础上效率由普通能效提高到高效能效，间接节约了成本。

10KV高压电机成型线圈加工方法步骤：

1、选择云母带绕包铜扁线1绕制线圈；

2、用环氧玻璃少胶粉云母带和环氧聚酯薄膜少胶粉云母带在线圈外面混合半叠包7层作为线圈的云母绝缘层2；

3、在线圈云母绝缘层2外面半叠包一层整浸低阻防晕带作为半导体介质层3；

4、在单支线圈包扎线圈主绝缘后，将线圈端部先用聚四氟乙烯脱模带5平包一层，再用热收缩薄膜交织布绝缘保护带6半叠包一层，包扎范围为由线圈端部延伸至线圈直部端部，线圈直部端部处用胶带7封边；

5、将包扎严实的线圈水平放置在专用浸漆工装上,浸漆液平面高于线圈直部低于线圈端部最高处；

浸漆时步骤为：

a)线圈预热100±5℃，到温后保温3小时；

b)线圈装罐，温度50-60℃, 线圈水平放置在专用浸漆工装上，线圈仅放一层；

c)抽真空，真空度小于100pa；

d)保真空，真空度小于100pa，时间5小时；

e)输浸渍漆，树脂4温度30-40℃，树脂4粘度小于45厘泊,漆面液位线高于线圈直线部分高度10-40mm，如图3所示；

f)加压到0.5MPa，时间为0.5-1小时；

g)保压在0.5 MPa，时间为5小时；

h)排压，时间为0.5-1小时；

i)回漆，压力0.2-0.25 MPa，时间0.5-1小时；

j)滴漆，解除压力，时间为0.5小时。

6、线圈经过真空压力浸漆并烘焙固化后，将线圈端部延伸的聚四氟乙烯脱模带5和热收缩薄膜交织布绝缘保护带6去除；其中烘干时，将线圈垂直悬挂于烘干工装上，线圈的引线端朝上，130±5℃保温4小时，155±5℃保温10小时；在去除聚四氟乙烯脱模带5和热收缩薄膜交织布绝缘保护带6后，进行绕组定子嵌、排线作业，作业完成后将有绕组定子铁芯再进行一次真空压力VPI浸渍烘焙固化。

以上图所示的一种10KV高压电机成型线圈及其加工方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种10KV高压电机成型线圈，线圈呈梭形，包括两端部及直部，其包括多根由绝缘材料绕包的铜扁线（1）、外包于多根铜扁线的云母绝缘层（2）、外包云母绝缘层（2）的半导体介质层（3），其特征在于：所述的云母绝缘层（2）由3至7层的少胶成分的云母绝缘带以半叠包的方式缠绕而成，云母绝缘层（2）厚度≤2.4mm；所述的云母绝缘层（2）、半导体介质层（3）构成线圈主绝缘层，半导体介质带以半叠包的方式外包在外包云母绝缘层（2）上形成半导体介质层（3），线圈主绝缘层厚度≤2.5mm；线圈直部浸入树脂（4）。

2.根据权利要求1所述的一种10KV高压电机成型线圈，其特征在于：所述的绕包铜扁线（1）为由绝缘材料包裹的圆角铜扁线。

3.根据权利要求1所述的一种10KV高压电机成型线圈，其特征在于：线圈的云母绝缘层（2）是由加入低、中或高介电绝缘添加物的少胶粉云母带包扎形成。

4.根据权利要求1所述的一种10KV高压电机成型线圈，其特征在于：半导体介质层（3）由半导体带或半导体漆制成。

5.一种10KV高压电机成型线圈的加工方法，其特征在于包括以下步骤

1）选择云母带绕包铜扁线（1）绕制线圈；

2）用环氧玻璃少胶粉云母带和环氧聚酯薄膜少胶粉云母带在线圈外面混合半叠包3至7层作为线圈的云母绝缘层（2）；

3）在线圈云母绝缘层（2）外面半叠包一层整浸低阻防晕带作为半导体介质层（3）；

4）在单支线圈包扎线圈主绝缘后，将线圈端部先用聚四氟乙烯脱模带（5）平包一层，再用热收缩薄膜交织布绝缘保护带（6）半叠包一层，包扎范围为由线圈端部延伸至线圈直部端部，线圈直部端部处用胶带（7）封边；

5）将包扎严实的线圈水平放置在专用浸漆工装上,浸漆液平面高于线圈直部低于线圈端部最高处；

6）线圈经过真空压力浸漆并烘焙固化后，将线圈端部延伸的聚四氟乙烯脱模带（5）和热收缩薄膜交织布绝缘保护带（6）去除。

6.根据权利要求5所述的一种10KV高压电机成型线圈加工方法，其特在于：在步骤5）中，浸漆过程包括

a)线圈预热100±5℃，到温后保温3小时；

b)线圈装罐，温度50-60℃, 线圈水平放置在专用浸漆工装上，线圈仅放一层；

c)抽真空，真空度小于100pa；

d)保真空，真空度小于100pa，时间5小时；

e)输浸渍漆，树脂（4）温度30-40℃，树脂（4）粘度小于45厘泊,漆面液位线高于线圈直线部分高度10-40mm，如图3所示；

f)加压到0.5MPa，时间为0.5-1小时；

g)保压在0.5 MPa，时间为5小时；

h)排压，时间为0.5-1小时；

i)回漆，压力0.2-0.25 MPa，时间0.5-1小时；

j)滴漆，解除压力，时间为0.5小时。

7.根据权利要求5所述的一种10KV高压电机成型线圈加工方法，其特征在于：在步骤6）中，烘干时，将线圈垂直悬挂于烘干工装上，线圈的引线端朝上，130±5℃保温4小时，155±5℃保温10小时。

8.根据权利要求5所述的一种10KV高压电机成型线圈加工方法，其特在于：在步骤6），去除聚四氟乙烯脱模带（5）和热收缩薄膜交织布绝缘保护带（6）后，进行绕组定子嵌、排线作业，作业完成后将有绕组定子铁芯再进行一次真空压力VPI浸渍烘焙固化。

9.根据权利要求5所述的一种10KV高压电机成型线圈加工方法，其特征在于：在步骤2）中，用少胶成分0.13mm厚、25mm宽的环氧玻璃少胶粉云母带和环氧聚酯薄膜少胶粉云母带在铜扁线外面混合半叠包7层作为云母绝缘层（2）。

10.根据权利要求9所述的一种10KV高压电机成型线圈加工方法，其特征在于：在线圈云母绝缘层（2）外面半叠包一层0.08mm厚25mm宽的整浸低阻防晕带作为半导体介质层（3），线圈主绝缘层的厚度为1.88mm-2.08mm。