一种绕组的绝缘处理方法与流程

1.本发明涉及电机领域，具体涉及一种绕组的绝缘处理方法。


背景技术：

2.电枢绕组的浸漆绝缘处理是电机定子制作过程中很重要的一个环节，处理的效果直接影响电机的性能和使用寿命。
3.目前，电机生产制造过程中普遍采用沉浸法或普通的滴漆工艺方法，但这两种方法都存在一定的缺陷。无论是不带压力还是带压力的沉浸法，浸漆处理后，漆液由于重力的作用而部分流失导致填充率低下，并且铁芯表面存在漆液的污染问题，需要后续进行二次处理。而普通的滴漆无需将定转子浸入漆液中，而是依靠漆液的重力和毛细效应填充于绕组孔隙中，漆液污染铁芯的问题较少，但这种工艺方法存在漆液的填充率不足，尤其是在槽满率高时填充率明显不足的问题。


技术实现要素：

4.因此，本发明要解决的技术问题在于，克服现有技术中的滴漆方式导致漆液的填充率明显不足的缺陷，从而提供一种解决上述问题的一种绕组的绝缘处理方法。
5.一种绕组的绝缘处理方法，包括采用滴漆的方式将漆液滴定到绕组内，并且在漆液滴定的过程中至少部分时段施加振动；所述振动的频率为50hz-60khz、振幅为0.1μm-200μm。
6.优选的，所述施加振动的方式包括对绕组施加超声波振动，或/和施加电流源使其产生电磁激励振动。
7.优选的，使所述绕组产生的电磁激励振动的电流源频率为50hz-60khz、电流密度0.5a/mm
2-20a/mm2，电流密度在该范围内能保证振动幅度在0.1μm-200μm，同时还能避免绕组发热严重，导致漆液渗透和填充更加困难。
8.所述电磁激励振动中施加的电流源包括但不仅限于交流电源、脉冲电源。
9.本发明还包括在漆液滴定的过程中使绕组保持自转，所述自转的转速为3-50rpm。
10.所述漆液滴定的过程为：
11.第一步，将所述绕组从室温加热到预烘温度并进行保温用于去除表面杂质；
12.第二步，保持在滴漆温度范围内，并在该过程中将漆液滴定绕组上，此过程简称为滴漆；
13.第三步，加热到漆液的凝胶温度并保温，使漆液不再流动；
14.第四步，加热到漆液的固化温度并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
15.第五步，冷却。
16.所述预烘温度为80～140℃，滴漆温度为60～110℃，凝胶温度为100～160℃，固化温度为130～200℃。
17.所述漆液滴定的过程中施加的振动时长为漆液滴定时长的5％以上。
18.所述漆液滴定的过程中施加的振动包括但不限于变幅振动或变频振动。
19.所述绕组的槽满率为70％以上。
20.本发明技术方案，具有如下优点：
21.1.本发明提供的处理方法中，在绕组的漆液滴定的过程中至少部分时段施加振动；所述振动为对绕组施加的超声波振动或/和对绕组施加电流源使其产生的电磁激励振动；所述超声波振动的频率为50hz-60khz、振幅0.1μm-200μm；使所述绕组产生电磁激励振动的电流源频率为50hz-60khz、电流密度0.5a/mm
2-20a/mm2。通过上述工艺步骤和参数的严格控制，可以有效降低漆液的表面张力，提升漆液在固体表面的附着效率，提高绕组的填充率和质量。
22.2.本发明提供的方法，还包括绕组自转，通过自转促使漆液更好地滴定到绕组孔隙中，进一步提高漆液的填充率。
23.3.本发明提供的方法，对槽满率高的绕组的填充率提升显著，能更加适用于槽满率高于70％以上的绕组。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本发明实施例1工艺中适用的电流源种类的示意图，其中a为正弦电流，b为脉冲电流；
26.图2是本发明实施例1工艺中施加的振动方式；
27.图3是本发明实施例2工艺中施加的振动方式。
具体实施方式
28.提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
29.实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
30.实施例1
31.一种电枢绕组的绝缘处理方法，包括：获取要进行滴漆的电枢绕组和漆液。电枢绕组的槽满率为78％，该漆液为艾伦塔斯up144。
32.第一步，将电枢绕组固定在用于定子或电枢转动的设备上使定子或电枢进行自转，本实施例中采用将电枢固定在设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质，如水、有机物等；
33.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃内，并在该过程中将漆液滴定
到电枢的绕组上；在漆液滴定的过程中施加超声波振动，超声波振动从漆液滴定开始至漆液滴定结束，如图2所示，本实施例中分别调整电压频率和大小，使超声波振动的频率为5khz、振幅100μm。
34.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃(凝胶温度)并保温，使漆液不再流动；
35.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃(固化温度)并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
36.第五步，冷却。
37.实施例2
38.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液，包括：
39.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
40.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴定到电枢的绕组上；在漆液滴定的过程中施加超声波振动，超声波振动的时间只为漆液滴加过程中的部分时段，本实施例中的振动从滴加1/4的时间开始至漆液滴加完3/4时结束，如图3所示，本实施例中超声波振动的频率为5khz、振幅100μm。
41.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
42.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
43.第五步，冷却。
44.实施例3
45.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液，包括：
46.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
47.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴定到电枢的绕组上；在漆液滴加的过程中施加超声波振动，超声波振动的时间只为漆液滴加过程中的部分时段，本实施例中的振动从滴加1/4的时间开始至漆液滴加完3/4时结束，且本实施例中超声波振动为变幅振动。具体的，超声波振动过程中前1/2的时间的频率为50hz、振幅0.1μm，后1/2的时间的频率为5khz、振幅100μm。
48.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
49.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
50.第五步，冷却。
51.实施例4
52.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液，包括：
53.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
54.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴定到电枢的绕组上；在漆液滴加的过程中施加电磁激励振动，电磁激励振动的时间从漆
液滴加开始至漆液滴加结束，且本实施例中电磁激励振动为变频振动。具体的，电磁激励振动过程中前1/2的时间对绕组加施加频率为5khz、电流密度为0.5a/mm2的电流源，后1/2的时间对绕组加施加频率为6khz、电流密度为20a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动。
55.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
56.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
57.第五步，冷却。
58.实施例5
59.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液，包括：
60.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
61.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴定到电枢的绕组上；在漆液滴加的过程中施加电磁激励振动，电磁激励振动从漆液滴加开始至漆液滴加结束，本实施例中对绕组加施加频率为5khz、电流密度为10a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动。
62.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
63.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
64.第五步，冷却。
65.实施例6
66.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例1的区别在于，超声波振动的频率为5khz、振幅0.1μm，其他与实施例1相同。
67.实施例7
68.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例1的区别在于，超声波振动的频率为6khz、振幅200μm，其他与实施例1相同。
69.实施例8
70.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例5的区别在于，本实施例中对绕组加施加频率为5khz、电流密度为0.5a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动，其他与实施例1相同。
71.实施例9
72.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例5的区别在于，本实施例中对绕组加施加频率为5khz、电流密度为15a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动，其他与实施例1相同。
73.实施例10
74.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例5的区别在于，本实施例中对绕组加施加频率为6khz、电流密度为10a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动，其他与实施例1相同。
75.实施例11
76.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例5的区别在于，本实施例中对绕组加施加频率为50hz、电流密度为10a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动，其他与实施例1相同。
77.实施例12
78.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例5的区别在于，本实施例中对绕组加施加频率为60khz、电流密度为10a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动，其他与实施例1相同。
79.实施例13
80.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中自转的转速为3rpm，预烘温度为80℃，所述滴漆温度为60℃，凝胶温度为110℃，固化温度为130℃，其他与实施例1相同。
81.实施例14
82.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中自转的转速为50rpm，预烘温度为140℃，所述滴漆温度为110℃，凝胶温度为160℃，固化温度为200℃，其他与实施例1相同。
83.实施例15
84.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中采用的电枢绕组的槽满率更低，为65％，其他与实施例1相同。
85.实施例16
86.一种电枢绕组的绝缘处理方法，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例中采用的电枢绕组的槽满率更高，为83％，其他与实施例1相同。
87.对比例1
88.一种电枢绕组的绝缘处理方法，分别采用实施例1、实施例15和实施例16中不同槽满率的电枢绕组，但相同的漆液，包括：
89.第一步，将电枢绕组固定在用于定子或电枢转动的设备上使定子或电枢进行自转，本实施例中采用将电枢固定在设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
90.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴到电枢的绕组上。
91.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
92.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
93.第五步，冷却。
94.对比例2
95.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液。
96.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
97.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴到电枢的绕组上；在漆液滴加的过程中施加超声波振动，超声波振动从漆液滴加开始至
漆液滴加结束，本实施例中超声波振动的频率为20khz、振幅220μm。
98.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
99.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
100.第五步，冷却。
101.对比例3
102.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液。
103.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
104.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴到电枢的绕组上；在漆液滴加的过程中漆液滴定部位施加超声波振动，超声波振动从漆液滴加开始至漆液滴加结束，本实施例中超声波振动的频率为70khz、振幅0.05μm。
105.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
106.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
107.第五步，冷却。
108.对比例4
109.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液。
110.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
111.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴到电枢的绕组上；在漆液滴加的过程中漆液滴定部位施加电磁激励振动，电磁激励振动从漆液滴加开始至漆液滴加结束，本实施例中对绕组加施加频率为5khz、电流密度为0.1a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动。
112.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
113.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
114.第五步，冷却。
115.对比例5
116.一种电枢绕组的绝缘处理方法，采用实施例1相同的电枢绕组和漆液。
117.第一步，将电枢固定在用于定子或电枢转动的设备上实现电枢自转的方式，转速为15rpm，将所述定子或电枢从室温加热到110℃并进行保温用于去除表面杂质；
118.第二步，在保持电枢自转的同时将温度保持在100℃范围内，并在该过程中将漆液滴到电枢的绕组上；在漆液滴加的过程中漆液滴定部位施加电磁激励振动，电磁激励振动从漆液滴加开始至漆液滴加结束，本实施例中对绕组加施加频率为5khz、电流密度为25a/mm2的电流源，进而通过绕组产生电磁激励振动。
119.第三步，在保持电枢自转的同时将温度加热到130℃并保温，使漆液不再流动；
120.第四步，在保持电枢自转的同时将加热到170℃并保温，使胶状漆液完全凝固硬化；
121.第五步，冷却。
122.实验例：
123.对实施例和对比例制备得到的电枢绕组进行填充率的检测，检测方法如下：
124.将定子沿定子轴向的中部切断，对断面进行研磨获得平整的断面表面，断面在显微镜下拍照，获得清晰的断面照片。将断面照片进行区域积的提取和计算，s
槽
＝定子单个槽的面积，s
纸
＝绝缘纸的截面积，s
铜
＝铜线的截面积，s
空
＝未填充上绝缘漆的空洞面积之和；填充率＝1－s
空
/(s
槽
－s
纸
－s
铜
)*100％。
125.通过上述检测方法得出各实施例和对比例的结果如下表1所示。
126.表1
[0127][0128][0129]
通过上述表1中数据可知：滴漆过程中加上振动，可以将滴定率提升到87％以上，其中，该振动方式尤其选择为电磁激励振动时，可以将滴定率提高到将近90％以上，最高可达97％，效果十分显著。
[0130]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。