Een Impregnatielijn werkt door systematisch de luchtruimten in de wikkelingen van elektrische motoren, spoelen of andere poreuze componenten te vullen met vernis of hars, en dat vulmateriaal vervolgens uit te harden tot een vaste isolatiemassa. Het proces volgt een gedefinieerde volgorde: verwarm de wikkeling voor om vocht te verdrijven en openingen tussen de geleiders te openen, breng het impregnatiemedium aan via dompel-, druppel- of vacuümdrukmethoden, laat het medium volledig doordringen en hard het vervolgens uit in een bakoven om de hars te vernetten tot een hard, holtevrij isolatiesysteem. NACH Engineering bevestigt dat impregneerlijnen tot de standaarduitrusting behoren in de motor- en generatorindustrie en worden gebruikt voor het impregneren van spoelen van LT- en HT-motoren en generatoren met vernissen of harsen om de isolatieweerstand te verbeteren, de algehele prestaties te verbeteren en de levensduur van componenten te verlengen, en dat het proces nu als verplicht wordt beschouwd in de elektrische industrie (bron: NACH Engineering, Resin Impregnation for Motor and Generator Industry). Het meest kritische resultaat van een correct geëxploiteerde impregneerlijn is een vrijwel leeg isolatiesysteem dat het binnendringen van vocht voorkomt, trillingen van de spoel vermindert en de levensduur van de elektrische component aanzienlijk verlengt.
Voordat een impregneerlijn een wikkeling verwerkt, worden de ruimtes tussen de afzonderlijke geleiderdraden binnen de spoelsleuven gevuld met lucht. Lucht is een slechte warmtegeleider en een slechte elektrische isolator bij hoge temperaturen, en zorgt niet voor een mechanische verbinding tussen de afzonderlijke draden van de wikkeling. Het resultaat is een wikkeling die oververhit raakt, intern trilt en kwetsbaar is voor door vocht veroorzaakte kortsluiting vanaf de eerste dag dat deze in werking is.
De technische gids van Germana Motor legt de specifieke prestatieverbeteringen uit die impregnatie oplevert: het opvullen van de gaten in spoelwikkelingen en het verbinden van draden met elkaar en met omliggende isolatiematerialen verbetert tegelijkertijd de elektrische sterkte, mechanische eigenschappen, thermische geleidbaarheid en beschermende prestaties (Bron: Germana Motor, You Should Know About the Impregnation Varnish for Motor Windings). De procesdocumentatie van Godfrey en Wing voegt daar het antivibratievoordeel aan toe: de meest voorkomende storingsmodus bij motoren is slijtage veroorzaakt door trillingen, wat slijtage en schuren veroorzaakt waardoor de wikkeling uiteindelijk diëlektrisch faalt, en het volledig ingekapseld zijn van de wikkeling met impregneerhars werkt als een lijm tussen de motorstrengen, waardoor de trillingen van de spoel en de slijtage die deze genereert worden verminderd (Bron: Godfrey en Wing, Understanding How Vacuum Pressure Impregnation VPI Works).
Een patent voor het impregneren van statorspoelen met vernis beschrijft het onderliggende risico dat het proces essentieel maakt: bij motoren die worden gebruikt in vochtige omgevingen, zoals compressormotoren in koelkasten of airconditioners, kan vloeistof inclusief vocht in contact komen met de spoelwikkeling en kortsluiting veroorzaken als het wikkelingsoppervlak niet is geïsoleerd, wat mogelijk motorstoring of brand kan veroorzaken (bron: USPTO-patent 12542473, Varnish Impregnation Methode of Stator Coil Winding). De impregneerlijn is het industriële systeem dat de beschermende coating consistent en op productievolume aanbrengt en uithardt.
Een impregnation line is configured around one of three primary impregnation methods, each suited to different motor sizes, production volumes, and insulation performance requirements.
Bij de dip-and-bak-methode wordt de voorverwarmde motorwikkeling rechtstreeks in een vernistank ondergedompeld, laat deze weken totdat de toegankelijke lege ruimtes zijn gevuld, wordt de wikkeling teruggetrokken, wordt overtollige lak afgevoerd en wordt het geheel vervolgens in een uithardingsoven gebakken. NACH Engineering beschrijft deze configuratie: het overstromingsimregnatiesysteem bestaat uit een vernisopslagtank voor koude opslag en een dompelkamer, waarbij de motorwikkelingen in een mandstructuur zijn gemonteerd en in de dompeltank worden bewaard (Bron: NACH Engineering, Harsimpregnatie voor motor- en generatorindustrie). Deze methode is geschikt voor laagspanningsmotoren met een laag vermogen en voor toepassingen waarbij de isolatievraag gematigd is. De beperking is de penetratiediepte: zwaartekracht en capillaire werking alleen kunnen de lak niet op betrouwbare wijze in de diepe sleuven en krappe ruimtes van grotere of complexere wikkelingen drijven.
Vacuümdrukimpregnatie is de methode met de hoogste prestaties en wordt het meest gebruikt op moderne impregneerlijnen voor midden- en hoogspanningsmotoren. HECO beschrijft het procesverloop: de voorverwarmde stator of rotor wordt in de VPI-drukkamer neergelaten en er wordt een vacuüm getrokken; een hars met nul procent oplosmiddelen wordt in de kamer gebracht; er wordt druk uitgeoefend; en de ondergedompelde eenheid wordt grondig geïmpregneerd met de hars, waardoor a 4 tot 5 millimeter dikke isolatiehars en een vrijwel holtevrij isolatiesysteem (Bron: HECO, Isolerende elektromotoren: VPI of Varnish Dip). De procesdocumentatie van MES Singapore biedt de stapsgewijze volgorde: verwarm de wikkeling voor, laat deze in de drukkamer zakken, sluit de kamer af, trek een vacuüm, laat oplosmiddelvrije epoxyhars uit het harsvat in de kamer stromen totdat de wikkeling volledig is ondergedompeld, oefen druk uit totdat de wikkeling uitgebreid is geïmpregneerd, verwijder deze uit de kamer en bak totdat de hars volledig is uitgehard (Bron: MES Singapore, VPI: Why Insulation Is Belangrijk voor uw motorwikkelingen).
De vacuümstap is van cruciaal belang omdat hierbij de resterende lucht uit elke holte in de wikkeling wordt geëvacueerd voordat de hars binnendringt. Zonder deze stap vormt opgesloten lucht belletjes in de uitgeharde hars die plaatsen worden voor gedeeltelijke ontlading en uiteindelijk kapot gaan van de isolatie onder bedrijfsspanning. Dreisilker Electric Motors bevestigt dat de capaciteit wordt gecontroleerd tijdens de VPI-cyclus om te bepalen of de harsvulling acceptabel is voordat de cyclus wordt gesloten, wat een meetbare kwaliteitsindicator oplevert die rechtstreeks in het proces is ingebouwd (bron: Dreisilker Electric Motors, 4 Types of Motor Winding Insulation Methods).
De druppelmethode, ook wel roterende impregnering genoemd, roteert de stator op een horizontale as terwijl deze wordt verwarmd, en druppelt hars op de wikkeluiteinden terwijl deze draait. Lamnow's technische beschrijving van het proces legt het penetratiemechanisme uit: vernis druppelt op de wikkeluiteinden en dringt de interne wikkelingen en sleuven binnen onder het gecombineerde effect van zwaartekracht, capillaire werking en middelpuntvliedende kracht gegenereerd door de rotatie (Bron: Lamnow, Six Motor Winding Impregnating Varnishing Methods). NACH Engineering bevestigt dat deze methode wordt gebruikt voor snelle productiecycli met minimale of geen verspilling van hars, waardoor deze met name geschikt is voor de productie van grote volumes van kleinere gestandaardiseerde motoren waarbij de doorvoer het belangrijkste productieprobleem is (bron: NACH Engineering, Resin Impregnation for Motor and Generator Industry).
| Method | Penetratiekwaliteit | Beste applicatie | Belangrijkste voordeel |
| Overgieten en bakken | Gematigd, door zwaartekracht aangedreven | Laagspanningsmotoren, laag vermogen | Eenvoudige uitrusting, lage kosten |
| Vacuümdruk VPI | Bijna leegtevrij, 4 tot 5 mm dik | Midden- en hoogspanningsmotoren, vormen spoelsystemen | Maximale isolatiekwaliteit, elimineert luchtzakken |
| Druppel roterende druppel | Goed, versterkt door centrifugale werking | Grootvolumeproductie van gestandaardiseerde motoren | Snelle cyclus, minimaal harsafval |
Een productie-impregnatielijn integreert meerdere sequentiële processtations in een continu of batchverwerkingssysteem. Elk station vervult een specifieke functie in het totale behandelverloop.
Het eerste station verwarmt de motorwikkeling of het spoelsamenstel tot een gedefinieerde temperatuur voordat deze het impregneermedium binnengaat. Voorverwarmen heeft twee functies: het verdrijft restvocht uit de wikkeling, wat anders de hechting van hars zou verhinderen en holtes zou creëren in de uitgeharde isolatie, en het vermindert de viscositeit van de hars bij contact, waardoor de penetratie in nauwe openingen tussen geleiders wordt verbeterd. De VPI-procesdocumentatie van MES Singapore bevestigt dat het voorverwarmen van de wikkeling de fundamentele eerste stap is voordat de wikkeling de impregnatiekamer binnengaat (bron: MES Singapore, VPI: Waarom isolatie belangrijk is voor uw motorwikkelingen). Germana Motor bevestigt dat de basisvereisten voor impregneervernis een lage viscositeit en een hoog vastestofgehalte omvatten, specifiek om een goede penetratie en applicatie van de coating te garanderen, en dat de voorverwarmingsstap dit vergemakkelijkt door het verwarmen van de metalen oppervlakken waarmee de hars in contact komt (Bron: Germana Motor, Impregnation Varnish for Motor Windings).
Het impregneerstation is het hart van de lijn. Voor VPI-lijnen is dit een afgedicht drukvat uitgerust met vacuümpompaansluitingen, een harsoverdrachtsysteem aangesloten op een afzonderlijke temperatuurgecontroleerde harsopslagtank en drukregelinstrumenten. Voor druppelimpregnatielijnen is het een rotatiearmatuur met een gecontroleerde reeks druppelsproeiers en een opvangbak die overtollige hars recirculeert. Bij dipleidingen is dat de dompeltank met niveauregeling en daarboven een afwateringsrek. In de fabrieksbeschrijving van NACH Engineering wordt vermeld dat voor VPI-systemen hars met extra druk kan worden geperst voor een betere penetratie, en dat de hars na de gespecificeerde tijd wordt teruggevoerd naar de opslagtank en onder koude omstandigheden wordt opgeslagen om de potlife te behouden (bron: NACH Engineering, Resin Impregnation for Motor and Generator Industry).
Na het impregneren wordt de wikkeling uit het medium gehaald en zo geplaatst dat overtollig hars kan wegvloeien voordat het in de oven uithardt. Bij druppelimpregnatielijnen omvat dit station vaak een korte geleringsverwarmingsstap die het harsoppervlak gedeeltelijk uithardt om druppelen en doorzakken tijdens transport naar de uithardingsoven te voorkomen. Een goede drainage en controle van de gelvorming voorkomen dat zich harsplassen vormen rond de wikkeluiteinden, die na het uitharden verwijderd zouden moeten worden en de maattoleranties zouden kunnen beïnvloeden.
De uithardingsoven voltooit het verknopen van de impregneerhars tot zijn uiteindelijke vaste toestand. Tijd- en temperatuurprofielen in de oven worden gespecificeerd door de harsfabrikant en moeten nauwkeurig worden gevolgd, omdat bij te weinig uitharding onverknoopte hars achterblijft die bros blijft en niet goed functioneert, terwijl overharden thermische schade kan veroorzaken aan de wikkelingsisolatiematerialen die grenzen aan de hars. De specificatie van Germana Motor voor de vereisten voor het uitharden van impregnatielak omvat een snelle uitharding, lage temperatuur en een goede interne droging, de drie belangrijkste kenmerken die een productielijn van het harssysteem vereist (bron: Germana Motor, Impregnatievernis voor motorwikkelingen).
Het chemische systeem dat bij het impregnatieproces wordt gebruikt, bepaalt de penetratiediepte, de uithardingssnelheid, de kwaliteit van de opvulling van de gaten en de thermische klasse van de afgewerkte isolatie. Er worden twee hoofdcategorieën gebruikt in moderne impregnatielijnen.
Bij vernissen op oplosmiddelbasis zijn de actieve harsbestanddelen opgelost in een organisch oplosmiddel dat tijdens het uitharden verdampt. In het technisch overzicht van Germana Motor wordt opgemerkt dat op oplosmiddelen gebaseerde impregnerende vernissen goede opslagstabiliteit, penetratie- en filmvormende eigenschappen bieden tegen relatief lage kosten, maar langere impregnatie- en baktijden vereisen, en dat resterende oplosmiddelen holtes in het geïmpregneerde materiaal kunnen creëren terwijl verdampende oplosmiddelen bijdragen aan milieuvervuiling (Bron: Germana Motor, Impregnation Varnish for Motor Windings). Deze vernissen worden voornamelijk gebruikt voor laagspanningsmotoren en elektrische wikkelingen waarbij de prestatie-eisen gematigd zijn.
Oplosmiddelvrije harsen hebben de voorkeur voor moderne VPI-lijnen en hoogwaardige toepassingen. Germana Motor bevestigt dat oplosmiddelvrije impregnerende vernissen snel uitharden met korte impregneer- en baktijden, luchtspleten in de geïmpregneerde isolerende delen elimineren door geen lege ruimtes met oplosmiddel achter te laten, en betere cohesie, elektrische en mechanische prestaties bieden dan op oplosmiddelen gebaseerde alternatieven. Daarom worden ze op grote schaal toegepast in hoogspanningstoepassingen (Bron: Germana Motor, Impregnation Varnish for Motor Windings). HECO specificeert dat de hars die in VPI-systemen wordt gebruikt nul procent oplosmiddelen bevat, waardoor de isolatie zonder gaten ontstaat die het voordeel van het VPI-proces definieert (bron: HECO, Isolerende elektromotoren: VPI of Varnish Dip).
Impregneerlijnen zijn geschikt voor elk productie- of reparatieproces waarbij elektrische wikkelingen en spoelen worden geproduceerd of gereviseerd voor gebruik onder elektrische spanning.
Een correct ontworpen en geëxploiteerde impregneerlijn produceert meetbare kwaliteitsresultaten die kunnen worden geverifieerd bij elke verwerkte wikkeling voordat deze de lijn verlaat.
De Ytinte Impregnatielijn Het assortiment is ontworpen om consistente, herhaalbare resultaten voor deze kwaliteitsindicatoren te ondersteunen, waarbij nauwkeurige temperatuurcontrole tijdens de voorverwarmings- en uithardingsfasen, programmeerbaar impregnatiecyclusbeheer en harsverwerkingssystemen worden gecombineerd die de materiaaleigenschappen tijdens de hele productie behouden.
Neem contact met ons op
Aanbevolen producten
Laten we instappen
Aanraken
Yitong Environmental Technology (Nantong) Co., Ltd is een fabrikant gespecialiseerd in impregneerapparatuur.
Neem contact met ons op
Phone: +86-19555016088
Email: [email protected]
Add：Ten zuiden van Haiyan Road, ten westen van Nanhai Road, Tongzhou Bay Yangtze River-Sea Joint Development Demonstration Zone, Jiangsu, China
