专利名称：一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构及其制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构及其制备方法，这种绝缘结构包括高压无溶剂浸渍树脂和少胶玻璃粉云母带。主要应用于F级高压电机真空压力整浸工艺的定子线圈的主绝缘，也可以应用于其他级别定子线圈整浸工艺的绝缘。
背景技术：
高压电机定子线圈(主绝缘)从工艺上分为少胶整浸型绝缘和多胶模压型绝缘。少胶整浸型绝缘是以少胶粉云母带包扎，白坯下线后整个定子真空压力浸渍无溶剂绝缘树脂；多胶模压型绝缘是以多胶玻璃粉云母带包扎或用云母箔卷烘，模压或液压固化，下线后整个定子在常态下浸渍或浇无溶剂树脂。少胶整浸工艺由于减少了线圈真空干燥和模压工序，简化了线圈制造工序和方便嵌线，不但缩短了电机制造时程，降低了制造成本，而且有利于提高线圈绝缘制造质量，减少线圈质量的分散性。因此，目前高压电机大部分采用少胶整浸工艺。
少胶整浸型绝缘的主体绝缘材料是少胶玻璃粉云母带和高压无溶剂浸渍树脂。目前，少胶整浸型F级大中型高压电机定子绝缘主要采用不饱和聚酯亚胺无溶剂浸渍树脂与聚酯亚胺少胶玻璃粉云带绝缘结构以及环氧树脂与环氧少胶玻璃粉云母带绝缘结构。前者由于材料的缺陷性，瞬时工频击穿场强一般只能达到25KV/mm左右，很难达到30KV/mm的技术指标要求，所以，主要应用于3KV、6KV级中型高压电机，10KV级及以上的型号很少使用。
而后者虽然瞬时工频击穿场强可以达到30KV/mm的技术要求，但由于环氧树脂的使用粘度较大，渗透性差，使用时需要将树脂加热到40～50℃以降低树脂的使用粘度，提高渗透性能。浸漆完成后，树脂通过制冷系统，降温至浸渍前的温度，保证树脂的贮存稳定性。这样，要求真空压力浸渍设备需要有加热和制冷系统，大大增加了设备的投资费用，增添了使用工艺的复杂性。加上环氧树脂中加入的潜伏性固化剂，要求使用和贮存温度低。因此，适用性差，普遍推广存在较大的缺陷。
发明内容
本发明的目的是针对现有大中型高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构存在不足而研制的一种新型绝缘结构，以满足真空压力整浸工艺的F级大中型高压电机各种不同电压级别绝缘结构的要求。
本发明的另一目的是提供上述绝缘结构的制作方法。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的采用少胶整浸型绝缘定子真空压力浸渍绝缘方法，以少胶粉云母带包扎，白坯下线后整个定子真空压力浸渍无溶剂绝缘树脂，形成真空压力整浸工艺的复合绝缘结构；其特点在于电机真空压力整浸工艺的绝缘结构的环氧树脂中含有不饱和键，为合成不饱和环氧酯树脂，在加入活性稀释剂稀释后，得到低粘度、高渗透性、适应范围广的整浸绝缘树脂。这种含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带具有很好的相容性，通过将含有不饱和键的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带的合理选配，两者组成的少胶真空压力整浸工艺的绝缘结构可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构的要求。
本发明的高压无溶剂浸渍树脂组成及配比如下(按重量份量配比)
环氧树脂35～45份； 顺丁烯二酸酐 1.5～11.5份；丙烯酸 1.5～4.5份；固化剂 3.0～15.0份；引发剂 0.3～2.0份；稀释剂 22～59份；本发明所说的环氧树脂为双酚A系列环氧树脂，环氧值为0.10～0.55，工业级。
本发明所说的顺丁烯二酸酐，纯度大于98.5％，工业级。
本发明所说的丙烯酸，纯度大于97.0％，工业级。
本发明所说的固化剂为热塑性酚醛树脂，软化点65～115℃，纯度大于95％，工业级。
本发明所说的引发剂为过氧化物，纯度大于99.0％。
本发明所说的稀释剂为苯乙烯，工业级，纯度大于99.0％。
本发明F级高压无溶剂浸渍树脂的制备工艺流程是将环氧树脂加入反应釜中，开动搅拌，加热升温到90～150℃，然后加入顺丁烯二酸酐和丙烯酸，于110～140℃保温反应2～4小时，测量酸值，当酸值达到10～20mgKOH/g时，抽真空，真空度控制在-0.085～-0.095MPa之间，抽真空时间20～60分钟，然后降温到70～130℃，加入固化剂，搅拌30～40分钟，待固化剂完全溶解后将稀释剂掺入反应釜中，继续搅拌均匀，开冷却水，降温至50～70℃，加入引发剂，搅拌10～30分钟，用不锈钢过滤网过滤、包装。
按照上述方法制作出来的高压无溶剂浸渍树脂性能指标如表1
表1
本发明所指少胶玻璃粉云母带配方及重量分量配比是胶粘剂2.0～5.0份；云母70.0～90.0份；玻璃布5.0.0～28.0份；其中所说的胶粘剂为环氧聚酯胶粘剂，环氧值为20～90之间，聚酯的分子量在5000～20000之间；所说云母为生粉云母纸，标重为100～220g/m2；所说玻璃布为无碱定纹玻璃布，标重为12～25g/m2。
少胶玻璃粉云母带的制备工艺流程是将云母纸和玻璃布安装好后，调整车速至0.5～1.5m/s，烘箱温度分别控制在一区，50～70℃；二区，80～100℃；三区，110～130℃。玻璃布通过浸胶槽浸胶后，粉云母纸与玻璃布复合，通过渗透辊后进入烘箱中烘焙，然后通过收卷、挤压成半成品，半成品通过分切、倒带后即为成品。按照上述方法制出的少胶玻璃粉云母带性能指标如表2。
表2
制作真空压力整浸工艺的复合绝缘结构时，是先将按上述方法制作好的少胶玻璃粉云母带包扎整个定子线圈，然后将包有少胶玻璃粉云母带的线圈嵌入定子中，定子干燥去潮后，放入F级真空压力整浸树脂中通过真空压力整浸工艺，然后在一定温度下烘焙固化，便可以获得可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构要求的高压电机定子线圈。
附图及说明
图1F级高压无溶剂浸渍树脂制造工艺流程图。
图2少胶玻璃粉云母带的制备工艺流程图。
具体实施例方式
实施例一一种F级高压电机定子线圈主绝缘结构，采用少胶整浸型绝缘定子真空压力浸渍绝缘方法，以少胶粉云母带包扎，白坯下线后整个定子真空压力浸渍无溶剂绝缘树脂，形成真空压力整浸工艺的复合绝缘结构；其特点在于电机真空压力整浸工艺的绝缘结构的环氧树脂中含有不饱和键，为合成不饱和环氧酯树脂，在加入活性稀释剂稀释后，得到低粘度、高渗透性、适应范围广的整浸绝缘树脂。这种含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带具有很好的相容性，通过将含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带的合理选配，两者组成的少胶真空压力整浸工艺的绝缘结构可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构的要求。其中F级高压无溶剂浸渍树脂的配方如下环氧树脂 35份； 顺丁烯二酸酐1.5份；丙烯酸 1.5份；固化剂 3.0份；引发剂 1.0份；稀释剂 58.7份；环氧树脂为双酚A系列环氧树脂，环氧值为0.10，工业级。
顺丁烯二酸酐，纯度大于98.5％，工业级。
丙烯酸，纯度大于97.0％，工业级。
固化剂为热塑性酚醛树脂，软化点65℃，纯度大于95％，工业级。
引发剂为过氧化物，纯度大于99.0％。
稀释剂为苯乙烯，工业级，纯度大于99.0％。
F级高压无溶剂浸渍树脂的制造工艺如图1所示，具体步骤如下1、将环氧树脂加入反应釜中，开动搅拌，加热升温到90℃。
2、加入顺丁烯二酸酐和丙烯酸，于110℃保温反应2小时。
3、测量酸值，当酸值达到10mgKOH/g时，抽真空，真空度控制在-0.085MPa之间，抽真空时间20分钟。
4、降温到70℃，加入固化剂，搅拌30分钟，待固化剂完全溶解后将稀释剂掺入反应釜中，继续搅拌均匀，开冷却水，降温至50℃，加入引发剂，搅拌10分钟，用不锈钢过滤网过滤、包装。
少胶玻璃粉云母带配方如下胶粘剂 2.0份； 云母70.0份；玻璃布 28.0份；胶粘剂为环氧聚酯胶粘剂，环氧值为20之间，聚酯的分子量在5000；云母纸，标重为100g/m2；玻璃布为无碱定纹玻璃布，标重为25g/m2。
少胶玻璃粉云母带的制备工艺流程如图2所示，具体步骤如下1、将云母纸和玻璃布安装好后，调整车速至0.5m/s。
2、控制烘箱温度分别在一区，50℃；二区，80℃；三区，110℃。
3、玻璃布通过浸胶槽浸胶，粉云母纸与玻璃布复合后，通过渗透辊进入烘箱中烘焙。
4、烘焙的云母布通过收卷、挤压后制成半成本，半成本通过分切、倒带即为成品。
高压电机定子线圈主绝缘结构是按上述方法制作好的少胶玻璃粉云母带直接包扎整个定子线圈，然后将包有少胶玻璃粉云母带的线圈嵌入定子中，定子干燥去潮后，放入F级真空压力整浸树脂中通过真空压力整浸工艺，然后在130℃～170℃温度下烘焙固化，便可以获得可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构要求的高压电机定子线圈。
实施例二一种F级高压电机定子线圈主绝缘结构，采用少胶整浸型绝缘定子真空压力浸渍绝缘方法，以少胶粉云母带包扎，白坯下线后整个定子真空压力浸渍无溶剂绝缘树脂，形成真空压力整浸工艺的复合绝缘结构；其特点在于电机真空压力整浸工艺的绝缘结构的环氧树脂中含有不饱和键，为合成不饱和环氧酯树脂，在加入活性稀释剂稀释后，得到低粘度、高渗透性、适应范围广的整浸绝缘树脂。这种含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带具有很好的相容性，通过将含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带的合理选配，两者组成的少胶真空压力整浸工艺的绝缘结构可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构的要求。其中F级高压无溶剂浸渍树脂的配方如下环氧树脂 40份； 顺丁烯二酸酐 6.5份；丙烯酸3.0份； 固化剂 9.0份；引发剂0.3份； 稀释剂 41.7份；环氧树脂为双酚A系列环氧树脂，环氧值为0.3，工业级。
顺丁烯二酸酐，纯度大于98.5％，工业级。
丙烯酸，纯度大于97.0％，工业级。
固化剂为热塑性酚醛树脂，软化点65℃，纯度大于95％，工业级。
引发剂为过氧化物，纯度大于99.0％。
稀释剂为苯乙烯，工业级，纯度大于99.0％。
F级高压无溶剂浸渍树脂的制造工艺如下1、将环氧树脂加入反应釜中，开动搅拌，加热升温到120℃。
2、加入顺丁烯二酸酐和丙烯酸，于125℃保温反应3小时。
3、测量酸值，当酸值达到15mgKOH/g时，抽真空，真空度控制在-0.090MPa之间，抽真空时间30分钟。
4、降温到100℃，加入固化剂，搅拌40分钟，待固化剂完全溶解后将稀释剂掺入反应釜中，继续搅拌均匀，开冷却水，降温至60℃，加入引发剂，搅拌10分钟，用不锈钢过滤网过滤、包装。
少胶玻璃粉云母带配方如下胶粘剂 3.5份； 云母 75份；玻璃布 21.5份；胶粘剂为环氧聚酯胶粘剂，环氧值为55之间，聚酯的分子量在12500；云母为生粉云母纸，标重为160g/m2；玻璃布为无碱定纹玻璃布，标重为18g/m2。
少胶玻璃粉云母带的制备工艺流程如下1、将云母纸和玻璃布安装好后，调整车速至1.0m/s。
2、控制烘箱温度分别在一区，120℃；二区，90℃；三区，120℃。
3、玻璃布通过浸胶槽浸胶，粉云母纸与玻璃布复合后，通过渗透辊进入烘箱中烘焙。
4、烘焙的云母布通过收卷、挤压后制成半成本，半成本通过分切、倒带即为成品。
高压电机定子线圈主绝缘结构是按上述方法制作好的少胶玻璃粉云母带包扎整个定子线圈，然后将包有少胶玻璃粉云母带的线圈嵌入定子中，定子干燥去潮后，放入F级真空压力整浸树脂中通过真空压力整浸工艺，然后在130℃～170℃温度下烘焙固化，便可以获得可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构要求的高压电机定子线圈。
实施例三一种F级高压电机定子线圈主绝缘结构，采用少胶整浸型绝缘定子真空压力浸渍绝缘方法，以少胶粉云母带包扎，白坯下线后整个定子真空压力浸渍无溶剂绝缘树脂，形成真空压力整浸工艺的复合绝缘结构；其特点在于电机真空压力整浸工艺的绝缘结构的环氧树脂中含有不饱和键，为合成不饱和环氧酯树脂，在加入活性稀释剂稀释后，得到低粘度、高渗透性、适应范围广的整浸绝缘树脂。这种含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带具有很好的相容性，通过将含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带的合理选配，两者组成的少胶真空压力整浸工艺的绝缘结构可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构的要求。其中F级高压无溶剂浸渍树脂的配方如下环氧树脂 45份； 顺丁烯二酸酐11.5份；丙烯酸4.5份； 固化剂 15份；引发剂2.0份； 稀释剂 22份；
环氧树脂为双酚A系列环氧树脂，环氧值为0.55，工业级。
顺丁烯二酸酐，纯度大于98.5％，工业级。
丙烯酸，纯度大于97.0％，工业级。
固化剂为热塑性酚醛树脂，软化点105℃，纯度大于95％，工业级。
引发剂为过氧化物，纯度大于99.0％。
稀释剂为苯乙烯，工业级，纯度大于99.0％。
F级高压无溶剂浸渍树脂的制造工艺如下1、将环氧树脂加入反应釜中，开动搅拌，加热升温到150℃。
2、加入顺丁烯二酸酐和丙烯酸，于140℃保温反应4小时。
3、测量酸值，当酸值达到20mgKOH/g时，抽真空，真空度控制在-0.095MPa之间，抽真空时间60分钟。
4、降温到130℃，加入固化剂，搅拌60分钟，待固化剂完全溶解后稀释剂掺入反应釜中，继续搅拌均匀，开冷却水，降温至70℃，加入引发剂，搅拌30分钟，用不锈钢过滤网过滤、包装。
少胶玻璃粉云母带配方如下胶粘剂 5.0份； 云母90.0份；玻璃布 5.0份；胶粘剂为环氧聚酯胶粘剂，环氧值为90之间，聚酯的分子量在20000之间；云母为生粉云母纸，标重为100g/m2；玻璃布为无碱定纹玻璃布，标重为12g/m2。
少胶玻璃粉云母带的制备工艺流程如下
1、将云母纸和玻璃布安装好后，调整车速至1.5m/s。
2、控制烘箱温度分别在一区，70℃；二区，100℃；三区，130℃。
3、玻璃布通过浸胶槽浸胶，粉云母纸与玻璃布复合后，通过渗透辊进入烘箱中烘焙。
4、烘焙的云母布通过收卷、挤压后制成半成本，半成本通过分切、倒带即为成品。
高压电机定子线圈主绝缘结构是按上述方法制作好的少胶玻璃粉云母带包扎整个定子线圈，然后将包有少胶玻璃粉云母带的线圈嵌入定子中，定子干燥去潮后，放入F级真空压力整浸树脂中通过真空压力整浸工艺，然后在130℃～170℃温度下烘焙固化，便可以获得可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构要求的高压电机定子线圈。
权利要求
1.一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构，采用少胶整浸型绝缘定子真空压力浸渍绝缘方法，以少胶粉云母带包扎，白坯下线后整个定子真空压力浸渍无溶剂绝缘树脂，形成真空压力整浸工艺的复合绝缘结构；其特征在于电机真空压力整浸工艺的绝缘结构的环氧树脂中含有不饱和键，为合成不饱和环氧酯树脂，在加入活性稀释剂稀释后，得到低粘度、高渗透性、适应范围广的整浸绝缘树脂，这种含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带具有很好的相容性，通过将含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带的合理选配，两者组成的少胶真空压力整浸工艺的绝缘结构可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构的要求。
2.如权利要求1所述的一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构，其特征在于所述的合成不饱和环氧酯树脂是按下述质量份配方进行配比环氧树脂35～45份；顺丁烯二酸酐1.5～11.5份；丙烯酸 1.5～4.5份；固化剂 3.0～15.0份；引发剂 0.3～2.0份；稀释剂 22～59份。
3.如权利要求1或2所述的一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构，其特征在于所述的环氧树脂为双酚A系列环氧树脂，环氧值为0.10～0.55，工业级；所述的顺丁烯二酸酐，纯度大于98.5％，工业级；所述的丙烯酸，纯度大于97.0％，工业级；所述的固化剂为热塑性酚醛树脂，软化点65～115℃，纯度大于95％，工业级；所述的引发剂为过氧化物，纯度大于99.0％；所述的稀释剂为苯乙烯，工业级，纯度大于99.0％。
4.如权利要求1或2所述的一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构，其特征在于所述的合成不饱和环氧酯树脂制造工艺如下(1)将环氧树脂加入反应釜中，开动搅拌，加热升温到90～150℃；(2)加入顺丁烯二酸酐和丙烯酸，于110～140℃保温反应2～4小时；(3)测量酸值，当酸值达到10～20mgKOH/g时，抽真空，真空度控制在-0.085～-0.095MPa之间，抽真空时间20～60分钟；(4)降温到70～130℃，加入固化剂，搅拌30～40分钟，待固化剂完全溶解后将稀释剂掺入反应釜中，继续搅拌均匀，开冷却水，降温至50～70℃，加入引发剂，搅拌10～30分钟，用不锈钢过滤网过滤、包装。
5.如权利要求1所述的一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构，其特征在于所述的环氧玻璃粉云母少胶带按下述质量份配方进行配比为胶粘剂 2.0～5.0份；云母70.0～90.0份；玻璃布 5.0～28.0份。
6.如权利要求1或5所述的一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构，其特征在于所述的胶粘剂为环氧聚酯胶粘剂，环氧值为20～90之间，聚酯的分子量在5000～20000之间；所述的云母为生粉云母纸，标重为100～220g/m2；所述的玻璃布为无碱定纹玻璃布，标重为12～25g/m2。
7.如权利要求1或5所述的一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构，其特征在于所述的少胶玻璃粉云母带制备方法是(1)将云母纸和玻璃布安装好后，调整车速至0.5～1.5m/s。(2)控制烘箱温度分别在一区，50～70℃；二区，80～100℃；三区，110～130℃；(3)玻璃布通过浸胶槽浸胶，粉云母纸与玻璃布复合后，通过渗透辊进入烘箱中烘焙；(4)烘焙的云母布通过收卷、挤压后制成半成本，半成本通过分切、倒带即为成品。
全文摘要
一种高压电机真空压力整浸工艺的绝缘结构及其制作方法，采用少胶整浸型绝缘定子真空压力浸渍绝缘方法，以少胶粉云母带包扎，白坯下线后整个定子真空压力浸渍无溶剂绝缘树脂，形成真空压力整浸工艺的复合绝缘结构；其特点在于电机真空压力整浸工艺的绝缘结构的环氧树脂中含有不饱和键，为合成不饱和环氧酯树脂，在加入活性稀释剂稀释后，得到低粘度、高渗透性、适应范围广的整浸绝缘树脂。这种含有不饱和键的的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带具有很好的相容性，通过将含有不饱和键的整浸绝缘树脂与环氧玻璃粉云母少胶带的合理选配，两者组成的少胶真空压力整浸工艺的绝缘结构可以适应于3KV、6KV和10KV级不同级别的高压电机的绝缘结构的要求。
文档编号H02K15/12GK1819408SQ20061003116
公开日2006年8月16日 申请日期2006年1月23日 优先权日2006年1月23日
发明者李钦, 陈子荣, 李颜, 李强军, 姜其斌 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司