大电机水溶性硅钢片漆的开发应用经验

   日期:2022-05-16     浏览:136    
核心提示:大型电机由于采用有机或半无机硅钢片漆,在长期运行中漆膜收缩,经常出现铁心松动问题;此外,这种含有有机溶剂的硅钢片漆的有毒
大型电机由于采用有机或半无机硅钢片漆,在长期运行中漆膜收缩,经常出现铁心松动问题;此外,这种含有有机溶剂的硅钢片漆的有毒性气体大量排放,还存在有害工人健康问题。采用水溶性硅钢片漆,能够解决这些问题,然而,国内尚无这种产品。哈电电机公司创新开发应用的牌号为S1651 的新型漆,填补了国内空白,取代了进口产品,降低了电机制造成本。

  
1 漆的配方
  除了解决铁心松动、污染环境、有害工人健康等问题外,国产新型水溶性硅钢片漆还具有更小的热变形量、较高的储存稳定性和良好的水溶性等优点。它采用的关键技术是:漆基的选择——为改性醇酸树脂。由于采用了无机填料而使漆的性能得到改进。但是填料的细度必须控制在2~3mm 范围内,才有利于漆膜性能的提高。还要合理地调配不同类型填料的比例,改善其树脂分子与填料分子的结合,消除漆中填料的沉淀。
  填料与“漆基”的配比对漆性能的影响很大,如果配比不合理,将影响漆膜的热稳定性和电气性能。漆基与无机填料配比的确定,需要 经过多次配方调整。为使漆膜的综合性能为最佳,无机填料的含量应为40~80%。

  
2 漆的性能
2.1 耐热等级。参照标准JB2624 - 79 中的割线法,采用热分析仪进行快速老化评定。评定结果表明:国产水溶性半无机硅钢片漆的耐温指数为200 。达到标准要求。
2.2 理化性能。国产水溶性硅钢片漆的 粘度为40~100 s; 固体含量≥50%; 无机物含量(占固体含量)为50%~75%;细度 ≤ 3um ;PH 值为8~9。全部符合标准要求。

3 漆膜性能
3.1 漆膜外观。为灰色,光滑。漆膜的厚度为5~8 um(涂两遍)。边缘无增厚现象。
3.2 电气性能。根据国际惯例,涂好漆的硅钢片必须通过如下试验:(1)Franklin 试验。在温度为150 ℃、压力为5.2Mpa、电压为0.5V(DC)条件下的试验结果为:其泄漏电流≤ 0.05A;(2)Franklin 烧损试验。将涂好漆的硅钢片通过高温将其漆膜烧掉,剩余涂层在温度150 ℃、压力5.2Mpa、电压0.5V(DC)条件下的试验结果为 :泄漏电流≤0.13A。国产水溶性硅钢片漆完全达到要求。
3.3 附着性及柔韧性。(1)附着性:按照国家标准GB/T1720-1979,采用画圈法的试验结果:附着力为Ⅰ级。附着性能很高。(2) 柔韧性:将涂好漆的硅钢片冲片在直径Ф38的轴上弯曲90O 以后,漆膜不得开裂、不脱落。性能良好。
3.4 耐溶剂性。将数滴丙酮溶剂滴到漆膜上,停留30s后,用清洁的白布用力擦拭,漆膜不变污、无皱褶和不被擦掉。效果很好。
3.5 热压收缩性能。试验条件如下:采用的涂漆冲片为国产的厚度为0.5mm的已涂好漆的硅钢片,漆膜双面厚度为5~8 um,涂漆冲片的数量为410片,试样的总高度为210mm。压力为20kg/cm2。温度为150± 1℃。模拟电机的运行状态。试验时间按一个周期为24h计算,提供了10个周期的热老化收缩率。对涂漆冲片进行10个周期的老化试验和热压收缩性能的试验结果为 :S1651为 16.84%;1151A为 17.0%;EB500为 24.94%; 9163为 33.45% 。对比结果表明:国产新型漆S1651 为最优,名列前茅。

4 涂漆工艺
  影响涂漆质量的因素主要有:漆的粘度、涂漆辊的种类、硬度、辊间间隙、烘炉温度、传送链速度等。经过优化后,选用的涂漆工艺参数 如下:漆粘度为90~110 s; 通过炉长的时间为60~70s;传动 链的速度为400~600 r/min;前区的温度为250~300℃; 中区的温度为350~400℃; 后区的温度为250~300 ℃。

  
5 应用效果
国产水溶性新型硅钢片漆 S1651已经用于大型空冷汽轮发电机、燃气轮发电机以及各种大型 交流电机上,应用结果证明:电机铁心无发热、短路现象,效果良好。不同牌号的水溶性硅钢片漆价格(元/ 公斤)比较如下:EB5001 — -53;1151A — 41;S1651 — 36 。对比结果表明:与进口漆比,采用国产漆时,可节约材料成本(12~32)%。制造一台600MW汽轮发电机的铁心,即可节约硅钢片漆的费用7.65万元。采用国产水溶性硅钢片漆的经济效益可观。

6 环保性能
  无论是什么漆,对于环保性能的要求总是放在第一位的。国产与进口u硅钢片漆的有毒气体挥发量对比表明,我国研制的新型水溶性半无机漆的溶剂挥发量,比国外减少了一半以上(见表1),环保性能大为改善。这是非常重要的。

  
7 结论
(1)国产水溶性硅钢片漆性能达到美国GE公司的标准。热压收缩率优于进口1151A和EB5001漆,达到国内外先进水平。
(2)开发的新型漆涂漆工艺简单,易于操作与控制,具有良好的水溶性。
(3)新型漆采用水作为溶剂,取代了二甲苯等有毒溶剂,大大减小了对环境的污染,降低了对人体健康的危害。
(4)国产水溶性硅钢片漆在空冷汽轮发电机和交流电机上使用效果良好。该成果可扩大推广应用。
(5)采用国产水溶性漆替代进口漆,可节约大量外汇,使制造成本下降,经济效益显著。
 









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