Пристрій для просочення ізоляції стрижневого сердечника обмотки електричної машини (варіанти)

Винахід стосується пристрою для просочення ізоляції стрижневого сердечника обмотки згідно з обмежувальною частиною п.1 формули винаходу. Пристрій такого типу відомий із європейського патенту ЕР 0831575 А1. Він містить камеру у вигляді форми, в яку вкладений стрижневий сердечник. Оснащена кришкою форма розміщена у вакуумувальному баці - щоб при відкритій кришці підтримувався вакуум у баці. Під час заливання просочувального засобу кришка відкрита. Лише після досягнення наперед заданого рівня наповнення кришку закривають. Вакуумувальний бак потребує багато місця для його розміщення. Загалом виходить складний пристрій і складний технологічний процес просочування. Задачею винаходу є розробка пристрою вказаного вище типу, за допомогою якого з малими витратами здійснюється швидке проникнення просочувального засобу в ізоляцію. Відповідно до винаходу ця задача вирішена ознаками п.1 формули винаходу. Камера виконана у вигляді герметичної щодо вакууму і надлишкового тиску гнучкої оболонки, яка повністю охоплює стрижневий сердечник обмотки. Герметична щодо вакууму оболонка охоплена стійкою до тиску оболонкою, причому проміжок між цими двома оболонками утримується під тиском. За допомогою труби, з'єднаної з внутрішньою порожниною герметичної щодо вакуум у оболонки, у цій першій оболонці створюється розрідження. Тиск, під яким потім у першу оболонку подається просочувальний засіб, менший, ніж тиск у стійкій до тиску оболонці. Завдяки закритій камері безпосередньо під'єднана вакуумна установка зможе швидше створити необхідний вакуум. Процес просочування відбувається в закритому об'ємі, без виділення летких речовин; до того ж час просочування значно зменшується. Різниця між тиском у вн утрішній порожнині камери і тиском у внутрішній порожнині стійкої до тиску оболонки необхідна для спресовування і ущільнення просоченої ізоляції. Інше відповідне винаходові рішення характеризується ознаками п.8 формули винаходу. Згідно з ним камера складається із виконаної із кількох частин прес-форми, яка охоплює стрижневий сердечник обмотки при вакуумуванні і при просочуванні. З внутрішньою порожниною прес-форми з'єднана труба вакуумної установки. Інші форми виконання відповідних винаходові рішень наведені у додаткових пунктах формули винаходу. Нижче винахід докладніше пояснюється з використанням прикладів виконання, представлених на ілюстраціях 1-6. На них схематично зображено: Фіг.1. вид збоку стрижневого сердечника для обмотки з під'єднаними пристроями для утворення вакуум у і подачі просочувального засобу, Фіг.2. переріз по лінії ІІ-ІІ згідно з Фіг.1, Фіг.3. поперечний переріз пристрою для просочення кількох стрижневих сердечників обмоток, Фіг.4. поперечний переріз іншої форми виконання, Фіг.5. поперечний переріз стрижневого сердечника з прес-формою, Фіг.6. поперечний переріз прес-форми для кількох стрижневих сердечників. На Фіг.1 і 2 представлений стрижневий сердечник 1 статорної обмотки не зображеної електричної машини. Шляхом обмотування ізоляційною стрічкою утворюється ізоляція 2. На стрижневий сердечник 1 по всій довжині натягнута гнучка оболонка 3 із герметичного щодо вакууму і тиску матеріалу, виконана у вигляді трубки або усадкової трубки. Труба 4 з'єднує вакуумну установку 5 з внутрішньою порожниною 6 гнучкої оболонки 3, причому вн утрішня порожнина тотожна простору, що оточує ізоляцію 2. Підвідна труба 7 для використовуваної як просочувальний засіб смоли з'єднує бак 15 для смоли з описаною вище внутрішньою порожниною 6. В трубу 4 і в підвідну тр убу 7 вмонтовано по два вентилі 8, 9 і 10, 11 відповідно. Стійка до тиску оболонка 12 охоплює герметичну щодо вакуум у і тиску оболонку 3, крізь яку пропущені труба 4 і підвідна труба 7. Агент для передачі тиску, наприклад, стиснене повітря, напірною трубою 13 подається в порожнину 14 між герметичною щодо вакуум у і тиску оболонкою 3 і стійкою до тиску оболонкою 12. Для підготовки процесу просочення ізоляції 2 після вакуум ування через трубу 4 внутрішньої порожнини 6 гнучкої оболонки 3 здійснюють подачу повітря під попередньо заданим тиском в порожнину 14 між обома оболонками 3 і 12. Після закривання встановлених в трубі 4 вентилів 8, 9 шля хом відкривання встановлених в підвідній трубі 7 вентилів 10, 11 інжектують просочувальну смолу із бака 15 в ізоляцію 2. При цьому тиск подачі смоли завжди менший від тиску в оболонці 12. Різниця між цими двома значеннями тиску відповідає тиску, з яким спресовується або ущільнюється просочена ізоляція 2. Процес просочення закінчують, коли всі порожнини ізоляції заповнені просочувальним засобом. Поряд з геометричними факторами для важливого з технічної точки зору часу просочення вирішальне значення мають такі параметри, як в'язкість просочувальної смоли, а також тиск просочування. Оскільки участь у процесі бере лише кількість смоли, яка дійсно проникає в ізоляцію сердечника, її стабільність не має значення. Це означає, що в процесі просочення може бути застосована значно вища температура (до 120°С), ніж у відомих способах просочення зануренням, при яких у просочувальній ванні повинна перебувати велика кількість смоли. Ця висока температура смоли зумовлює дуже низьку її початкову в'язкість, що значно прискорює процес просочення. Крім того, тиск просочення також може бути вибраний порівняно високим (близько 10 бар), завдяки чому також може бути значною мірою прискорене просочення. Таким чином, тривалість процесу просочення значно зменшується. При використанні тепло- або гаряче-тверднучих просочувальних смол необхідне нагрівання самого сердечника або ізоляції сердечника. Для цього може бути застосоване і пряме нагрівання стрижневого сердечника і ізоляції електричним струмом. В разі використання смол, що тверднуть при кімнатній температурі, може бути використана ізоляційна стрічка, яка містить домішки, що сприяють прискоренню тверднення. Під час процесу просочення надлишковий тиск у оболонці 12 підтримують до желеутворення і тверднення просочувальної смоли. Стійка до тиску оболонка 12 може бути виконана, наприклад, із гнучкого армованого тканиною шланга або із відповідним чином сегментованих і з'єднаних фланцями напірних труб. Після закінчення процесу просочування при закритих вентилях 8, 9, 10, 11 скидають тиск в оболонці 12 і з неї виймають стрижневий сердечник 1 разом із оболонкою 3. Після видалення також і оболонки 3 стрижневий сердечник для обмотки використовують за призначенням. На Фіг.3 зображений приклад виконання винаходу, згідно з яким одночасно просочують три стрижневих сердечники 1. При цьому від труби 4 відводять кілька тупикових труб, за допомогою яких одночасно можуть бути вакуумовані всі стрижневі сердечники 1. Від підвідної труби 7 також відгалужують три тупикових труби для одночасної подачі смоли. В цьому прикладі виконання як стійку до тиску оболонку 12 використовують автоклав. В разі стрижневих сердечників 1, використовуваних у статорі, як правило, необхідна висока механічна точність поперечного перерізу так званих пазових частин стрижневих сердечників. На Фіг.4 зображений поперечний переріз пазової частини стрижневого сердечника 1 з геометричним охопленням оболонки 3 калібром 16, розміщеним між оболонками 3 і 12. Калібр 16 складається із окремих формувальних деталей 16а, 16b і забезпечує точність пазової частини. На Фіг.5 зображена прес-форма 17, в гнізді 18 якої з геометричним замиканням розміщений стрижневий сердечник 1 обмотки з ізоляцією 2. Прес-форма 17 складається із верхньої частини 17а і нижньої частини 17b, із силовим замиканням з'єднаних між собою за допомогою не зображеного різьбового з'єднання з використанням замкненої ущільнюючої прокладки 19. Утворена гніздом 18 прес-форми камера охоплює стрижневий сердечник 1 з ізоляцією 2 із наперед заданим зазором. Після вакуумування камери за допомогою труби 4 через підвідну тр убу 7 подають просочувальну смолу, доки вона не проникне в ізоляційний матеріал і порожнини ізоляції. В каналах 20 розміщені елементи нагрівальної чи охолоджувальної системи для підтримки процесів просочення чи тверднення смоли. Прес-форма 17 під час вакуум ування і під час заповнення просочувальною смолою повністю закрита, завдяки чому усувається витікання смоли. На Фіг.6 зображена прес-форма 17 з кількома гніздами 18, завдяки чому кілька не зображених стрижневих сердечників можуть бути одночасно вакуумовані і просочені смолою. І в цьому варіанті верхня і нижня частини 17а, 17b прес-форми із силовим замиканням з'єднані між собою з використанням замкнутої ущільнюючої прокладки 19.