Способ пропитки трансформаторов

Способ пропитки трансформаторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскмк

Соцмапмстмчесимк

Республик

О П И С А Н И Е < 792315

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.78 (21) 264l920/24-07 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет (51)М. Кл.

Н Ol F 4l/02

Н Ol F 5/06

Веударетеекный кемктет

СССР ао делам изобретений и етерыткй

Опубликовано 30. l2.80.Бюллетень %48 (53) УДК 62l.

-3 l5(088.8) Дата опубликования описания 03.0l.8l (72) Авторы изобретения

К. С. Сидоренко, Э. И. Хофбауэр, В. Г. Осипов, ф. Е. Ященко, И. И. Трушляков, Л. И. Стеколыпиков, В. И. федосеева, В. И. Ткач и A. М. Гиршберг (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОПИТКИ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Изобретение относится к области изготовления трансформаторов преимущественно для радиоэлектроники, например анодных и канальных трансформаторов для блоков питания электронной аппара3 туры, различных дросселей и т.п.

Известен способ пропитки трансформаторов строчной частоты (1) и f2(.

При изготовлении трансформаторов их обмотхи, выполненные из эмальпровода, между слоями которых прокладывают храфт-бумагу или пластмассовую пленку, пропитывают методом погружения при пониженном давлении (l-200 мм рт.ст.) термореактивным лаком без растворителяна основе ненасыщенного полиэфира и стирола (строение полиэфира и состав лака не указаны). После пропитки обмоток проводят термообработку, при которой лах отверждается. Пропитанные лаком обмотки покрывают термореактивным полиэфирным лаком без растворителя, содержащим 20-100 вес.ч. неорганического няполнителя на lOO вес.ч. лака (l).

2 или огнестойким полисилоксаном 2 . Покрытие обмоток осуществляют также при пониженном давлении (l-200 мм рт.ст.), Затем сНоВВ проводят термообработку для отверждения внешнего покрытия обмоток.

Известен также способ изготовления трансформаторов, заключающийся в том, что их обмотки HBMBTbJBBlot эмальпроводом (эмальлаки на основе поливинилформаля, композиций полиэфирной и полиуретановой смол, полиэфирной, полиамидной и эпоксидной смол) на каркас из цианэтилированной крафт- или манильской бумаги и затем пропитывают при пониженном давлении термореактивным ненасышенным лаком без растворителя, состоящим из 40-70 вес. ч. сополимера l,3бутадиена и стирола (4: l), 20-60 вес.ч. ненасыщенного мономера (винилтолуол и/или дивинилбензол) и 0,25-10 вес.ч. перекисного катализатора (31.

Известный способ изготовления трансформаторов предусматривает пропитку обмоток методом погружения с обязатель79231.5

15 (. н, I

-СI сн, 0Н

I — ОСИ снСЯ вЂ” ен

-С-! сн, OH

-OCH СнСн— л= 01- 0,3

3-5

0,1-0,3

0l-0, 2 ным применением пониженного давления (вакуума), что значительно усложняет и удлиняет технологический процесс. Термореактивные лаки:, применяемые в известном способе, обладают сравнительно невысокой скоростью отверждения и требуют ступенчатого режима термообработки, что не позволяет использовать их для прогрессивной.капельной (струйной) пропитки, обеспечиваю пей. существенное повышение производительности труда и повышение качества изделий. Длительная рабочая температура трансформаторов, изготовленных по известному способу, не превышает 120 С, что обусловлено ограниченной нагревостойкостью испольФО

> н(сн,) OccH=Lна

2у

%0 О О эпоксидной смолы, стирала, Я оксиэтилметакрилата, ускорителя, ингибитора и органической перекиси или гидроперекиси, взятых в следующих соотношениях, вес.ч:

Ненасыщенный олиго40 эфиримид 48-50

Э покс иди ая смола 5-10

Стирол 45-47 ф -оксиэтилметакрилат

Ускоритель

Ингибитор

Органическая перекись или гидроперекись 1-2 . „50

В качестве эпоксидной смолы, входящей в состав лака, могут использоваться смолы диановые, эпоксиноволачные или циклоалифатические. Преимущественно используемые ускорителIB — нафтенат, октоат или линолеат кобальта. Эффективным ингибитором, обеспечивающим стабильность ,лака в процессе хранения, может служить

tl -бензохинон, гидрохинон или и -трет зуемых термореактивных ненасыщенных лаков без растворителя.

Целью изобретения является повышение нагревостойкости трансформаторов и упрощение технологии путем исключения стадии вакуумирования и сокращения времени термообработки.

Поставленная цель достигается тем, что в способе пропитки трансформа-. торов термореактивным лаком без рас1ворителя с последующей термообработкой в качестве термореактивного лака без растворителя используют полиэфиримидоэпоксидный лак на основе ненасыщенного олигоэфиримида общей формулы

ОН

-К., где R= — СН СНСН вЂ” бутилкатехин и т.п. Инициатор отверждения лака — органическая перекись или гидроперекись, например третбутилпербензоат, гидроперекись кумола и т.п.

Ненасыщенный олигоэфиримид вышеприведенной формулы, составляющий основу лака, является продуктом поликонденсации Р -гидроксиэтилметилтетрагидро-фталимида, малеинового ангидрида и вышеназванной эпоксидной смолы.

Применение указанногб лака позволяет проводить пропитку обмоток погружением при атмосферном давлении даже при изготовлении малогабаритных трансформаторов, обмотки которых выполнены из проводов малых сечений, так как предлагаемый лак обладает улучшенной смачивающей и пропитываюшей способностью и проникает в обмотки без применения вакуума за счет капиллярных сил. Повышенная пропитывающая способность лака обусловлена химическим строением составляю пего его основу ненасыщенного олиго. фиримида, т.е.

S0

5 7 наличием в его структуре фрагментов эпоксидной смолы, содержащих полярные вторичные гидроксильные группы, которые повышают адгезию лака к эмальпроводам, из которых выполнены обмотки, и к другим конструктивным элементам трансформаторов.

Высокая ненасыщенность и наличие атомов азота в структуре олигоэфиримида обусловливают повышенную скорость отверждения лака, что делает его пригодным для пропитки трансформаторов наиболее прогрессивным капельным методом в сочетании с токовой, индукционной или инфракрасной сушкой и, кроме того, позволяет сократить время термообработки. трансформаторов, пропитанных методом погружения.

Наличие в структуре ненасьпценного олигозфиримида имидных циклов обусловливают повышенную термостойкость лака, поэтому пропитанные им трансформаторы обладают более высокой нагревостойкостью. Длительная рабочая температура таких трансформаторов в зависимости от типа использованного для обмоток эмальпровода составляет 130-l 80 С.

Пример 1. Трансформатор с обмотками, выполненными из винилформалевого змальпровода марки ПЭВ-2 диаметром 0,07-0,l мм с межслоевыми прокладками из кондейсаторной бумаги и межобмоточными прокладками из кабельной бумаги, пропитывают. методом погружения в лак без растворителя с вязкостью по вискозиметру ВЗ-4 40 с при 20 С, имеющем следующий состав, вес.ч:

Ненасьпценный олигозфиримид 48

Эпоксидная смола ЭД-20 5

Стирол 47 ф -оксиэтилметакрилат 5

Нафтенат кобальта 0,3

H --бензохинон О,l

Третбутилпербензоат 1

Ненасыщенный олигозфиримид получают следующим образом.

В реактор, снабженный мешалкой и термометром, в слабом токе инертного газа помешают 209 вес.ч. 5 -оксиэтилметилтетрагидрофталимида, 98 вес.ч малеинового ангидрида, 0,2 вес.ч. гидрохинона и нагревают реакционную смесь при l80oÑ в течение l ч, затем охлаждают ее до 90 С и вводят 250 вес.ч.

0 диановой эпоксидной смолы ЭД-20. По . окончании зкзотермической реакции реакционную смесь выдерживают при температуре не выше 150 Г до достижения кис92315 6 лотного числа не более 30 мл КОН/r.

Полученный олигозфирмид, содержащий . около 5% вторичных гидроксильных групп, охлаждают до l20-130 С и сливают из реактора в сместитель, куда заранее за— гружают стирол, ингибированный П -бензохиноном. Охлаждают полученный раствор и вводят в него Р -оксизтилметакрилат, дополнительное количество

)Q эпоксидной смолы и ускоритель — нафтенат кобальта в количествах, указанных выше. Инициатор отверждения — третбутилпербензоат вводят в лак непосредственно перед употреблением.

1з Пропитку проводят при атмосферном давлении в течение 30 мин и температуре в пропиточной ванне 25-35ОС. Перед пропиткой трансформатор предварительно нагревают до 80 С. Пропитанные трансо форматоры выдерживают 5-7 мин на воздухе для стекания избытка лака и помещают в сушильную печь с температурой о

150-160 С, где выдерживают в течение

30 мин. За это время лак полностью отверждается. Общая длительность процесса пропитки и термообработки — l,5 ч. Некоторые характеристики трансформатора приведены в таблице. Там же приведены характеристики аналогичного трансформатора, пропитанного в соответствии со способом, изложенным в прототипе, с примением ненасьпценного термореактивного лака без .растворителя следующего состава, oi.

Сополимер 1, 3-бутадиена и стирола (4:О 57

Винилтолуол 38

Дивинилбензол (50%-ный раствор в стироле) 3,8

Перекись бензоила 1,2

Режим пропитки и термообработки трансформатора по прототипу следующий:

Предварительная сушка при 85 С,ч 1

Пропитка в вакууме, мин l0

Выдержка при атмосферном давлении, мин 20

Терм ообработка при l200Ñ, ч 1

Термообработка при 165ОС ч l

Общая длительность процесса пропитки и термообработки составляет 3,5 ч.

792315

5 Перед сборкой и пропиткой обмоток трансформатора его магнитопровод (витой) также пропитывают лаком без растворителя того же состава, что и в примере 1. Пропитку осуществляют или мето10 дом погружения при атмосферном давлении, или капельным методом. Пропитанный магнитопровод обрабатывают при l5017СРС в течение 0,5 ч.

Трансформатор имеет повышенную влагостойкость и стабильность электрических характеристик при неблагоприятных условиях эксплуатации, его харак20 теристики приведены в таблице.

30

Сопротивление изоляции, Мом, при рабочей температуре

После увлажнения в течение 23. суток при темепратуре 35+3 С и относительной влажности.

98+2 %

Синтез олигоэфиримида проводят как 4О описано в примере l, но с использованием

200 вес. ч. эпоксидной смолы ЭД-22.

Характеристики трансформаторов, пропитанных указанным лаком, приведены в таблице.

60-80 45-60

Пример 3. Пропитывают трансформатор, обмотки которого выполнены из провода ПНЭТимид, как указано в примере 2. Затем покрывают торцы обмоток шпатлевкой следующего состава, вес.ч.:

Лак без растворителя по примеру l

Каолин

Тальк

Двуокись титана

Окись магния

Способ пропнтки трансформаторов термореактивным лаком без растворителя с последующей термообработкой, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения нагревостойкости трансформато55 ров и упрощения технологии путем исключения стадии вакуумирования и сокрашения времени термообработки, в качестве

l0,5

7,5

l,5

Пример 2. Трансформатор с обмотками, выполненными из провода ПЭТВ, пропитывают капельным (струйным) методом (с токовой сушкой) по следующему режиму:

Нагрев трансформатора до 100-120 С, мин lO о

Пропитка трансформатора, мин 3

Полимеризация лака. при подъеме температуры от 100-l20 С до 170-180 С, мин 7

Пропитка другой стороны трансформатора, мин 3

Полимеризация лака при подъеме температуры от 100-120оС до 170-180 С, мин 7

Общая длительность цикла пропитки и термообработки составляет 35 мин.

Для пропитки использую лак без растворителя следующего состава, вес.ч.

Ненасыщенный олигоэфиримид, содержащий

3% вторичных гидроксильных групп 50

Эпоксидная смола

ЭД-22 lO

Стирол 45

-оксиэтилметакрилат 3

Октоат кобальта 0,1

Гидрохинон 0,2

Гидроперекись изопропилбензола 2

Шпатлевку отвер>кдают, нагревая трансформатор при l50OÑ в течение

0,5 ч.

Длительная рабочая температура, С 140 l55 180 120

202 167 142 145

Формула изобретения

9 7923l5 10 термореактивного лака без растворителя на основе ненасьппенного олигоэфиримида используют пожйфиримидоэпоксидный лак общей формулы

OH

=- яг НСн;

ОН

-ОС СНСН,—

0Н

ОСН АНСИ - i

Оn= 01 — D,3

3-5

О,l-0,3

Составитель А. Кругликов

Редактор 3. ХодаковаТехред М.Табакович Корректор Ю. Макаренко

Заказ 9585/51 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

С

ФО

1 )Яфк,),OCCH=CHCO

1I il

Ндct ix О О

О сн !

-С1

Сн, эпоксидной смолы, стирола, ф -оксиэтилметакрилата, ускорителя, ингибитора и органической перекиси или гидропереки.си, взятых в следующих соотношениях, вес.ч:

Ненасьппенный олигоэфиримид 48-50

Эпоксидная смола 5-lO

Стирол 45-47

-окси э тилметакрилат

Ускоритель сн

С1

Ингибитор О,l-0,2

Органическая перекись или гидроперекись l-2

Источники инфорпации, принятые во внимание прп экспертизе

l. Акцептованная заявка Японии

No 504854, кл. 56 В l3, опубл. l975.

2. Акцептованная заявка Японии

% 504853, кл. 56 В l3, опубл. l975, 3. Патент США М. 3235825, кл. 336-205, опубл. 1966.