一、前言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型具有特種性能的電機(jī)不斷涌現(xiàn)。在電機(jī)制造業(yè)中除正確合理的電機(jī)整體設(shè)計(jì)外，并要求相應(yīng)的高性能的絕緣材料來(lái)保證，同時(shí)必須具備一定的工藝手段才能得以實(shí)現(xiàn)。
我廠在設(shè)計(jì)高速電機(jī)轉(zhuǎn)子的絕緣結(jié)構(gòu)過(guò)程中，主要矛盾集中在電機(jī)轉(zhuǎn)子上，其中環(huán)氧樹(shù)脂 整體絕緣灌封成為幾項(xiàng)關(guān)鍵工藝的主攻方向之一。
二、技術(shù)要求
1、高速電機(jī)，轉(zhuǎn)速為20000～30000轉(zhuǎn)／分，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的轉(zhuǎn)子繞組，必須防止在強(qiáng)離心力的作用下而散開(kāi)，應(yīng)牢牢粘結(jié)。
2、電機(jī)軸直接聯(lián)接齒輪箱承受的扭力較大，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)要求間歇啟閉式。
3、電機(jī)高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子端部繞組和端部綁扎表面不允許有孔隙和盲孔，要求表面平滑，否則將會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中增加電機(jī)的噪聲。
4、電機(jī)溫升達(dá)80℃以上，絕緣耐熱等級(jí)要求在B級(jí)以上。
因此，采用傳統(tǒng)的絕緣漆浸漬的工藝方法，很難達(dá)到要求。
三、工藝方法的設(shè)想：
近年來(lái)，隨著電子、電器和電機(jī)新產(chǎn)品對(duì)運(yùn)行可靠性和工作壽命提出了較高的要求，使整體絕緣結(jié)構(gòu)--環(huán)氧樹(shù)脂澆注全灌封絕緣工藝得到了迅速的推廣和應(yīng)用。這項(xiàng)環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用技術(shù)除了具有優(yōu)良的電絕緣性能，還起到了支承和結(jié)構(gòu)材料的作用。
我廠多年來(lái)電機(jī)生產(chǎn)的工藝實(shí)踐己在一些新系列電機(jī)早己采用，但是這些工藝在高速電機(jī)上無(wú)法達(dá)到其技術(shù)要求。因此，對(duì)高速電機(jī)轉(zhuǎn)子采用怎么樣的絕緣結(jié)構(gòu)，才能滿足電機(jī)的特殊性能要求，經(jīng)多次配方試驗(yàn)，提出采用高強(qiáng)度環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠的工藝方法來(lái)進(jìn)行。
四、配方及工藝方法：
1、配方：
① LE-550環(huán)氧樹(shù)脂 50 份
② LAZ-020環(huán)氧樹(shù)脂 50 份
③ TDC甲基四氫苯酐 75 份
④ LMY-2404改性咪唑 0.8 份
配制：
按①--④順序秤重，予熱至60℃后，進(jìn)行混合、攪拌均勻10～15分鐘，然后冷卻到室溫，即為高強(qiáng)度環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠。
2、固化條件：
130℃，5分鐘(在滴膠機(jī)上)達(dá)到環(huán)氧樹(shù)脂初凝膠；再進(jìn)行后固化130℃，6小時(shí)。 隨爐冷至室溫
3、工藝方法：
將電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在滴膠機(jī)的卡頭上。以12轉(zhuǎn)／分的速度并傾斜一定的角度，從一端進(jìn)行滴膠。由于環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠的重力、滲透力、內(nèi)聚力和轉(zhuǎn)子本身的旋轉(zhuǎn)力，使環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠迅速充滿轉(zhuǎn)子繞組空隙，在電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠不致流失。待另一端表面滲透出環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠，則將電機(jī)轉(zhuǎn)子放置成水平狀態(tài)，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，在外加熱條件下使環(huán)氧樹(shù)脂迅速凝膠。然后將轉(zhuǎn)子移入烘箱中加熱進(jìn)行后固化。
4、配方討論：
①采用機(jī)械強(qiáng)度好的改性雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和強(qiáng)韌性的聚氨酯環(huán)氧樹(shù)脂為基體樹(shù)脂，該復(fù)合樹(shù)脂體系具有粘度低，使用工藝性良好，反應(yīng)活性高與酸酐固化劑相溶性好等特性。
②固化劑體系采用高酐基含量的LHY-908甲基四氫苯酐為固化劑，以提高環(huán)氧樹(shù)脂固化物的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。
③為增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠的貯存性和固化物的耐熱性，本配方體系采用聚合催化型促進(jìn)劑—改性咪唑。
五、環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠固化物性能
熱變形溫度 HDT ℃ ： 138
沖擊強(qiáng)度 KJ/m2 ： 28
靜彎曲強(qiáng)度 N/mm2 ： 120
表面電阻率 Ω ： 2×1013
體積電阻率 Ω·cm 8.6×1015
介電常數(shù) ε ： 3.8
介質(zhì)損耗 tgδ ： 1.6×10-2
擊穿電壓強(qiáng)度 KV/mm ： 33
六、結(jié)語(yǔ)：
1、環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠配方設(shè)計(jì)采用復(fù)合樹(shù)脂體系和改性甲基四氫苯酐作固化劑，以改性咪唑作促進(jìn)劑配制而成的滴浸膠粘度低、滲透能力好，無(wú)溶劑，工藝性能優(yōu)良。
2、環(huán)氧樹(shù)脂的優(yōu)良電氣絕緣性能，高的粘結(jié)性能，全密封絕緣結(jié)構(gòu)，使鐵心繞組及
其它材料經(jīng)樹(shù)脂灌封，固化成為一個(gè)整體，且表面平滑保證了電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)散開(kāi)，且大大減少了電機(jī)的噪聲。
3、高速電機(jī)在型式試驗(yàn)、壽命試驗(yàn)和在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，經(jīng)受了考驗(yàn)。又經(jīng)大批量生產(chǎn)的工藝驗(yàn)證，實(shí)踐證明，在高速電機(jī)轉(zhuǎn)子中采用這樣的環(huán)氧樹(shù)脂滴浸膠配方和整體環(huán)氧樹(shù)脂全密封絕緣結(jié)構(gòu)，是可行的。整機(jī)己經(jīng)過(guò)技術(shù)鑒定。
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