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電機(jī)用浸漬樹脂的發(fā)展及應(yīng)用分析
閱讀：2340 發(fā)布時(shí)間：2017-3-31概述：浸漬絕緣材料的應(yīng)用通常根據(jù)電機(jī)來選配，微電機(jī)通常采用有溶劑漆,，但根據(jù)電機(jī)的性能要求也選用無溶劑浸漬樹脂,。有溶劑漆在微電機(jī)上使用時(shí)，其溶劑全部揮發(fā)到大氣中,，揮發(fā)量在75%~80%,。中小型電機(jī)主要是無溶劑浸漬樹脂，稀釋劑為苯乙烯,。在烘焙過程中也要揮發(fā)10%~20%,。為了降低揮發(fā)，對(duì)絕緣浸漬樹脂進(jìn)行了改進(jìn),，采用沸點(diǎn)更高的乙烯基甲苯為稀釋劑,，可以使熱揮發(fā)降到5%~10%。現(xiàn)在為了保護(hù)環(huán)境,，提供安全的生產(chǎn)環(huán)境,，環(huán)保型浸漬樹脂在大力發(fā)展中。目前高壓電機(jī)大力發(fā)展的環(huán)保型浸漬樹脂是環(huán)氧酸酐,，這種樹脂無刺激性氣味,，熱揮發(fā)小于2%，絕緣可以做到無氣隙,，有利于高壓電機(jī)的減薄絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展,。環(huán)保型水溶性浸漬樹脂主要用在小功率低壓電機(jī)和微電機(jī)上,。
1. 電機(jī)上的應(yīng)用
不同的浸漬漆具有不同的應(yīng)用工藝，目的是通過絕緣處理使電機(jī)的溫升下降,，電機(jī)的絕緣性能,、線圈的機(jī)械性能及耐熱性能達(dá)到電機(jī)的設(shè)計(jì)要求。
1.1 高壓電機(jī)用浸漬樹脂體系國(guó)內(nèi)目前有：
A. 采用苯乙烯為稀釋劑的含有不飽和雙鍵樹脂組成的高壓浸漬樹脂,。該體系浸漬樹脂目前在高壓電機(jī)上應(yīng)用zui廣,，國(guó)內(nèi)型號(hào)有JF-9950、D027,、H-9110,。
B. 采用乙烯基甲苯為稀釋劑含有不飽和雙鍵樹脂，組成低熱揮發(fā)高壓浸漬樹脂,，國(guó)內(nèi)型號(hào)有JF-9956,、T1168。
C. 含環(huán)氧稀釋劑的低粘度環(huán)氧酸酐浸漬樹脂,，主要適用于普通高壓電機(jī)和風(fēng)電上,，國(guó)內(nèi)型號(hào)有JF-9955D（國(guó)產(chǎn)分子環(huán)氧）、T1147-2（進(jìn)口分子環(huán)氧）,。
D. 不含稀釋劑的高純度環(huán)氧酸酐浸漬樹脂,，主要用在汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)上，國(guó)內(nèi)型號(hào)有JF-9955(國(guó)產(chǎn)分子環(huán)氧),。
1.1.1 苯乙烯和乙烯基甲苯浸漬樹脂體系,，可以采用普通VPI設(shè)備和浸漬工藝，加壓介質(zhì)只需要干燥空氣就可以,，此體系浸漬樹脂暴露在空氣中也不會(huì)降低存儲(chǔ)穩(wěn)定性,，樹脂的保存條件為低溫、常壓大氣,，長(zhǎng)期不使用可造成樹脂凝膠,。其烘焙時(shí)間為12h~14h，烘焙溫度為170℃
1.1.2 環(huán)氧酸酐體系,，其VPI設(shè)備采用氮?dú)饧訅夯虻吐饵c(diǎn)空氣干燥器產(chǎn)生的干燥空氣加壓,，使用過程中要防止絕緣樹脂受潮，否則會(huì)導(dǎo)致樹脂的粘度增長(zhǎng)過快和縮短樹脂的使用壽命,。使用時(shí),，電機(jī)進(jìn)罐和出罐要盡量縮短時(shí)間，主要是防止浸漆罐壁上的樹脂受潮,。樹脂在低溫,、負(fù)壓或正壓（氮?dú)饣虻吐饵c(diǎn)干燥空氣保護(hù)）的條件下保存，長(zhǎng)期不使用也不會(huì)凝膠,。烘焙溫度160℃,，烘焙時(shí)間6h~10h。
1.1.3為了減少烘焙時(shí)漆的流失（主要是線圈端部和鐵芯槽內(nèi)漆的流失）,，提高電機(jī)定子的掛漆量和掛漆的均勻性,，所以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)開始向旋轉(zhuǎn)烘焙發(fā)展，旋轉(zhuǎn)烘焙工藝可以使絕緣樹脂流失zui少,，掛漆均勻,。
1.2 低壓電機(jī)用浸漬漆分為有溶劑和無溶劑。
1.2.1有溶劑浸漬漆目前主要用在微電機(jī)上,，特別是競(jìng)爭(zhēng)激烈的家用電機(jī),，其固含量一般在20%，80%的溶劑在生產(chǎn)過程中揮發(fā),，所以對(duì)大氣污染嚴(yán)重,。烘干后的定子表面一般留有溶劑揮發(fā)的微小氣道，一次浸漆烘干后的定子鐵芯在存放過程中容易受潮生銹,，未烘干的定子,，在電機(jī)運(yùn)行過程中會(huì)有甲苯和酸性氣體揮發(fā)，造成軸承生銹,，電機(jī)噪音增大,。其浸漬工藝主要采用連續(xù)沉浸，保存條件為常溫常壓,。
1.2.2 無溶劑浸漬樹脂在中小型電機(jī)上普遍應(yīng)用,，烘焙時(shí)也有10%~20 %的揮發(fā)，對(duì)環(huán)境的污染也很嚴(yán)重,，浸漆工藝為普通沉浸,、連續(xù)沉浸和真空浸漆，保存條件為常溫常壓,。長(zhǎng)期不用會(huì)造成凝膠,。
1.3 滴浸工藝可以提高定子或轉(zhuǎn)子的掛漆量，生產(chǎn)效率高,，這個(gè)工藝主要在汽車電機(jī),、電動(dòng)工具、和高速轉(zhuǎn)子上應(yīng)用,，目前滴浸工藝在向中小型電機(jī)發(fā)展,，已有國(guó)內(nèi)中小型電機(jī)廠在使用這個(gè)滴漆工藝。采用雙組份供貨,，使用時(shí)按比例混合,，混合后適用期為幾小時(shí)到幾天不等。滴浸樹脂為無溶劑和環(huán)氧酸酐體系,。
1.4 環(huán)保型浸漬樹脂,，為了保護(hù)環(huán)境和改善工作環(huán)境,，環(huán)保型浸漬樹脂得到大力發(fā)展，其應(yīng)用裝備也在得到發(fā)展,。目前主要有水溶性絕緣漆和環(huán)氧酸酐體系兩種,，環(huán)保漆在使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害氣體。水溶性漆主要用在低壓小功率電機(jī)上,。高純度環(huán)氧酸酐體系可以適用所有需要浸漆的電機(jī),，目前主要在高壓電機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī),、水輪發(fā)電機(jī)和高速旋轉(zhuǎn)電機(jī)上,。
1.5 無溶劑有機(jī)硅浸漬樹脂和亞胺改性環(huán)氧浸漬樹脂，具有耐高溫和耐低溫特性,，主要用在高速鐵路牽引電機(jī)上,、油井電機(jī)上。無溶劑有機(jī)硅浸漬樹脂以進(jìn)口為主,，亞胺改性環(huán)氧以國(guó)產(chǎn)為主,，其代表為JF-9960。
2. 新能源上的應(yīng)用
風(fēng)力發(fā)電zui近幾年得到大規(guī)模的發(fā)展,，其發(fā)電機(jī)的制造設(shè)計(jì)水平也得到提高,，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維修成本非常高，陸地電機(jī)在風(fēng)場(chǎng)上下一次就需幾十萬,，海上風(fēng)電維修成本更高,，所以要求發(fā)電機(jī)絕緣具有20年以上的壽命，適合在露天各種氣象條件下長(zhǎng)期運(yùn)行,。電機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生3000V以上的高頻脈沖諧波,，導(dǎo)致有氣隙的絕緣部位發(fā)生電暈，造成絕緣破壞,。高純度環(huán)氧酸酐浸漬樹脂可以做到無氣隙的絕緣,，具有*的電氣性能和機(jī)械性能，可以明顯降低絕緣受破壞的概率,，目前國(guó)外已大量應(yīng)用在陸上和海上風(fēng)電,，國(guó)內(nèi)已開始應(yīng)用此體系絕緣樹脂，為保證電機(jī)的掛漆量,，烘焙工藝采用旋轉(zhuǎn)烘焙,。經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，湘電生產(chǎn)的5MW海上風(fēng)電zui后采用的浸漬樹脂為環(huán)氧酸酐體系,。湘電在使用過程中測(cè)試結(jié)果表明,，烘焙時(shí)間較VT體系要短，掛漆量高，電氣性能優(yōu),，生產(chǎn)過程中無氣味,。
3. 高壓電機(jī)的絕緣減薄 zui初高壓電機(jī)線圈采用模壓，現(xiàn)在高壓電機(jī)普遍采用少膠VPI浸漬工藝,，從而使線圈的絕緣厚度有了大幅減薄,，同時(shí)電機(jī)性能得到提高，生產(chǎn)效率大大提高,，電機(jī)成本下降,。通過對(duì)云母帶的改進(jìn),，絕緣厚度得到進(jìn)一步的減薄,。實(shí)驗(yàn)表明相同的6kV級(jí)絕緣工藝，采用高純度的環(huán)氧酸酐浸漬的線棒,，其電氣強(qiáng)度比目前的苯乙烯體系浸漬樹脂處理的線棒要高10kV,。目前各電機(jī)廠開始開展深入減薄絕緣研究，高純度的環(huán)氧酸酐浸漬樹脂體系可以滿足電機(jī)廠進(jìn)一步的絕緣減薄需求,。