本发明涉及一种用于确定硬化变化过程、施加由液态绝缘材料制成的电绝缘层的方法以及一种用于将绝缘材料施加到电产品、优选地施加到电绕组系统上的方法。
背景技术：
1、例如在浸渍电动机的转子和定子时，使用这种方法。尤其是经常以沉浸式浸渍以及随后的热风炉硬化的形式实现的浸渍进程在生产中在投资成本、维护、周期时间、生产空间需求等方面是大的成本因素。在这里，优化潜力一方面可以在材料消耗、硬化温度/时间(能量成本、co2)方面被找到以及在自动化方面被找到。
技术实现思路
1、本发明所基于的任务是改善绝缘材料的硬化。
2、该任务通过具有在权利要求1中说明的特征的方法来解决。尤其是，在将由液态绝缘材料制成的电绝缘层施加到电产品上、尤其是施加到电绕组系统上时确定硬化变化过程的方法包括以下步骤：
3、-提供所述电产品在施加和硬化所述绝缘层时遍历的温度变化过程，
4、-提供所述绝缘材料的反应模型，所述反应模型基于温度变化过程作为输入参量输出所述绝缘材料的硬化变化过程，并且基于绝缘材料的所测量的反应焓针对至少两种、优选地至少四种不同的加热速率被建模，并且
5、-通过所述反应模型利用所述温度变化过程确定所述硬化变化过程。
6、在此，除了电动机中的绕组、即定子或转子之外，电绕组系统还可以涉及用于其他应用的线圈，诸如在磁共振x光断层摄影术中的磁场线圈或hf线圈。
7、硬化变化过程可以是关于相应绝缘材料的硬化的完全焓的归一化为1的变化过程并且随时间被绘制。加热速率是在测量时使用的温度升高。作为特殊情况，在这里也可以使用0k/min的加热速率，即等温线。
8、反应模型内插与在测量时使用的加热速率不同的针对温度升高的焓或反应速率。从而，反应模型可以对于在施加和硬化的范围中出现的所有温度升高输出硬化的进展。因此，可以对于每个时间步确定温度的斜率，由此反应模型可以输出硬化变化过程中的进展。
9、在另一实施方式中，借助于所述绝缘材料的动态差示量热法来测量所测量的反应焓。因此有利地，仅必须测量绝热材料的少数样品，来对模型进行参数化。可以对如此测量的dsc信号进行积分，以便确定在相应加热速率时的反应焓。基于在绝缘材料完全交联时出现的完全反应焓，然后可以说明针对绝缘材料的反应变化过程。换句话说，完全交联是在包含空间阻碍(即由于太少的扩散可能性和与潜在反应伙伴的太大距离而保持游离的单体)的情况下由于潜在存在的游离反应伙伴而尽可能高的交联程度。
10、在另一实施方式中，加热速率处于0.1k/min至10k/min的范围内。尤其是已经表明，处于0.25k/min至8k/min的范围内的加热速率是有利的，因为从而保证覆盖在硬化时通常发生的温度升高。
11、在另一实施方式中，反应模型在至少四种不同的加热速率情况下基于所测量的反应焓被建模。为了针对与所测量的加热速率不同的温度升高的反应焓的插值，已证明在至少四种不同的加热速率情况下执行绝缘材料的测量(例如dsc测量)是有利的。
12、在另一实施方式中，为了对所述反应模型进行建模，基于所述绝缘材料的反应焓来确定所述硬化的反应速率变化过程。在此例如，可以通过将dsc信号归一化为硬化反应的完全焓来确定反应速率变化过程。此外，通过对所述反应速率变化过程进行积分来确定硬化变化过程。
13、在另一实施方式中，反应模型基于阿伦尼乌斯方程被建模。如果使用越过硬化变化过程可变的值而不是常数用于阿伦尼乌斯方程中的活化能ea，则是特别有利的。
14、在另一实施方式中，温度变化过程是电产品的所测量的温度变化过程，尤其是利用电绕组系统中的热电偶测量的温度变化过程。从而，可以简单地且高效地提供温度变化过程。在施加绝缘材料之后，热电偶通常可以保留在绕组系统中。硬化变化过程在此甚至可以实时地被一起计算。当生产许多类似的产品时，如果一次对于相应的绝缘材料和电产品确定硬化变化过程，则通常是足够的。
15、在另一实施方式中，温度变化过程是电产品的额定温度变化过程在此，额定温度变化过程可以是预先给定的和包含在设施中的温度变化过程。从而可以检查温度变化过程是否可靠地导致绝缘材料的充分硬化。
16、在另一实施方式中，通过所述反应模型确定所述硬化变化过程包括确定凝胶点。在此凝胶点可以被绘制到硬化变化过程上并且例如通过流变测量被确定。凝胶点或胶凝点在此通过所定义的粘度增加表征，并且可以在流变测量时在存储和损耗模数的交点处被确定。考虑凝胶点的优点是绝缘材料从而可以已经更好地粘附在电产品处并且不再流走。相应地接着的步骤(例如从浴中取出)可以从而更精确地被定时。还有可能定义与凝胶点不同的粘度阈值，如果应该执行下一工艺步骤则必须超过所述粘度阈值。
17、在另一实施方式中，所述绝缘材料是树脂，优选地是液体反应性树脂，尤其是环氧树脂、不饱和聚酯或聚酯酰亚胺。还可以利用反应模型确定多组分树脂(例如氨基硬化环氧树脂、异氰酸酯聚氨酯)的硬化变化过程，所述多组分树脂在施加到电产品上之前立即被混合。
18、该任务此外通过一种用于将由液态绝缘材料制成的电绝缘层施加到电产品上、尤其是施加到电绕组系统上的方法，包括步骤：
19、-提供所述电产品，
20、-提供液态绝缘材料，
21、-将所述绝缘材料施加到产品上，
22、-硬化所述绝缘材料，
23、-提供电产品在施加和硬化所述绝缘层时遍历的温度变化过程，以及
24、-如果利用根据前述权利要求中任一项所述的方法确定的硬化变化过程超过阈值，则结束硬化。
25、可以通过定位在电产品中或定位在电产品上的热电偶测量温度变化过程，但是通常并非对于每个产品均是必要的。
26、在此，可以在供给外部加热能量的情况下执行硬化。
27、硬化变化过程的阈值、即自其起可以结束硬化的硬化度在此可以例如为80％。结束硬化在此是在供给外部加热能量的情况下结束活性硬化。然后绝缘材料可以例如在产品中的剩余余热的影响下仍可以完全后硬化；为此不必保留在设施中。
28、在另一实施方式中，施加是将所述电子产品浸入液态绝缘材料的浴中。在浴中，电产品本身可以例如通过给绕组系统通电被加热。
29、在另一实施方式中，施加是用液态绝缘材料滴湿所述电子产品。在这里可能有意义的是，仅自通过滴湿被施加的一定量的绝缘材料起才观察温度变化过程。
1.一种用于在将由液态绝缘材料(40)制成的电绝缘层施加到电产品上、尤其是施加到电绕组系统(25)上时确定硬化变化过程(c1、c2)的方法，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中借助于所述绝缘材料的动态差示量热法来测量所测量的反应焓。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述加热速率处于0.1k/min至10k/min的范围内，尤其是处于0.25k/min至8k/min的范围内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应模型在至少四种不同的加热速率情况下基于所测量的反应焓被建模。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中为了对所述反应模型进行建模，基于所述绝缘材料的反应焓来确定所述硬化的反应速率变化过程，并且通过对所述反应速率变化过程进行积分来确定硬化变化过程。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述反应模型基于阿伦尼乌斯方程被建模。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述温度变化过程(tc)是电产品的所测量的温度变化过程，尤其是利用电绕组系统中的热电偶测量的温度变化过程。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述温度变化过程(tc)是电产品的额定温度变化过程。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中通过所述反应模型确定所述硬化变化过程包括确定凝胶点。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述绝缘材料是树脂，优选地是液体反应性树脂，尤其是环氧树脂、不饱和聚酯或聚酯酰亚胺。
11.一种用于将由液态绝缘材料(40)制成的电绝缘层施加到电产品上、尤其是施加到电绕组系统(25)上的方法，包括步骤：
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述施加是将所述电子产品浸入到液态绝缘材料(40)的浴中。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述施加是用液态绝缘材料(40)滴湿所述电子产品。