填充液体驱替浸渍浸润电枢的工艺装备和方法技术

本发明专利技术公开了一种填充液体驱替浸渍浸润电枢的工艺装备和方法，所述工艺装备包括：壳体，电枢放置在所述壳体内；填充液体供应装置，向所述壳体内输送增压后的填充液体；正压填充装置，设置在所述壳体内，并至少位于所述电枢的电枢主体的周边，所述正压填充装置能够从所述填充液体供应装置接收填充液体，并且使填充液体在正压力作用下渗流到所述电枢主体上的缝隙中并驱离缝隙内的气体。本发明专利技术所提供的工艺装备能够使填充液体完全充满缝隙，提高填充液体的充满度和填充率。

Process equipment and method of filling liquid to displace immersed armature

【技术实现步骤摘要】
填充液体驱替浸渍浸润电枢的工艺装备和方法
本专利技术属于部件液体浸润领域，具体地说，本专利技术涉及一种填充液体驱替浸渍浸润电枢的工艺装备和方法。
技术介绍
风能是清洁、无污染的可再生能源之一。利用风力发电已越来越成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视。风力发电机组是一种将风能转化为电能的大型发电装置。电机作为风力发电机组的核心部件，包括转子和定子，定子包括定子铁芯以及缠绕在定子铁芯上的绕组。如图1-3所示，电枢100包括定子铁芯10和绕组20，在定子铁芯10上设置有绕组槽11，绕组20嵌入在绕组槽11内，并在绕组槽11的槽口安装槽楔30来将绕组20固定在绕组槽11内。由于风力发电机组设置在户外，经受风吹雨淋，水汽和湿气会进入发电机定子和转子内部，导致定子铁芯以及绕组受到腐蚀而损坏。尤其是，安装在海上的风力发电机，更容易受到盐雾的侵袭腐蚀。除此之外，发电机在运行过程中，绕组的绝缘膜以及铁芯槽内的槽绝缘等绝缘层会由于受到电磁振动和机械振动的冲击而磨损，同时还会经受发热而老化。因此，为了保证定子绕组的绝缘性能，还需要将绕组与其相邻部件用绝缘树脂包封形成紧密坚固的整体。因此，在制造发电机的过程中，电机各个部件，尤其是定子绕组的防腐处理和绝缘处理特别关键。为了提高定子绕组的防腐性能和绝缘性能，通常对定子绕组采用浸渍处理，用绝缘漆或绝缘胶等填充材料填充定子绕组中的孔隙。浸漆处理是对电机定子绕组进行绝缘处理的一种常用的浸渍处理方式。目前采用的浸漆处理工艺是属于热沉浸工艺的二次浸漆，例如，真空压力浸渍工艺(简称VPI工艺)浸漆过程大致包括：预烘、第一次浸漆、滴漆、第一次烘干、第二次浸漆、滴漆、第二次烘干。通过浸漆处理，可以使绝缘漆填充定子绕组的内层空隙并覆盖绕组的表面，并通过将浸渍后的定子绕组放置在烘箱中进行烘干处理，使绝缘漆固化从而与绕组以及绕组槽内壁粘接。在浸漆的过程，希望绝缘漆能够更好、更充分地渗透到定子铁芯的各个缝隙中，尽量减少定子绕组中的孔隙。在传统的真空加压浸漆(VPI)工艺中，首先将要浸渍的物体放置在封闭真空密室内，将被加热至大约70℃的已被预处理且脱气的树脂输运进真空室，直到被浸渍的对象完全被温热的树脂淹没(浸没)和覆盖。树脂的预热是非常重要的，因为它能显著降低粘度，从而使树脂能更容易地进入和填充槽内缝隙。然后释放真空，恢复至自然环境压力或常压，将密室内压力加到3-5bar，停滞数小时。最后，树脂通过热交换器被泵回到冷容器中。但是，对于VPI工艺，绝缘漆从绕组端部与铁芯的缝隙进入绕组槽内、从铁芯与槽楔之间进入绕组槽内缝隙、进入绕组电磁线外缠绕的固体绝缘层间隙、包括进入铁芯叠片片间，都是在真空热力学状态环境内进行的，在浸漆过程中，绝缘漆不能完全地浸润绕组与铁芯的缝隙，或者铁芯叠片之间的空间，在这些位置通常存在空穴或气孔，而不能被绝缘漆完全浸润，使得电机的绝缘处理并不能完全覆盖所有的缝隙空间，这对电机的绝缘产生隐患。在槽口部分，难以在槽楔外周形成严格的密封圈，造成槽楔与铁芯槽口硅片之间形成缝隙，潮气和水自然会沿着脱粘缝隙进入槽内破坏绝缘，为风力发电机组的运行带来安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种填充液体驱替浸渍浸润电枢的工艺装备和方法，在正压力作用下使填充液体进入绕组与铁芯缝隙，使后进液体驱替先进入的液体，并且使进入缝隙内的填充液体驱替原先处于缝隙内的气体，从而使填充液体完全充满缝隙。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种填充液体驱替浸润的工艺装备，包括：壳体，电枢放置在所述壳体内；填充液体供应装置，向所述壳体内输送被加热且增压后的填充液体；正压填充装置，设置在所述壳体内，并至少位于所述电枢的电枢主体的周边，所述正压填充装置能够从所述填充液体供应装置接收填充液体，并且使填充液体在正压力作用下渗流到所述电枢主体上的缝隙中并驱离缝隙内的气体。可选地，所述正压填充装置包括：正压封闭筒体，所述正压封闭筒体至少与所述电枢主体形成环形的密闭的正压腔室，填充液体被输送到所述正压腔室内，在所述正压腔室内具有一定的压力，以沿径向使填充液体渗流到缝隙内，并通过所述电枢的轴向缝隙根部驱离气体。可选地，所述正压封闭筒体与所述电枢的电枢主体和其中一个电枢端部形成所述正压腔室，且所述电枢端部处的轴向缝隙根部位于所述正压腔室内，气体从另一个电枢端部处的轴向缝隙根部驱离。可选地，所述电枢端部为所述电枢的处于下方的电枢端部。可选地，所述正压填充装置还包括多个铁芯夹持片，以封堵所述电枢的铁芯的各个铁芯齿部的径向外表面，在相邻的两个铁芯夹持片之间形成与所述电枢的槽楔一一对应的径向渗流通道，使得填充液体经由所述径向渗流通道仅通过所述槽楔与所述铁芯之间的渗流缝隙渗入。可选地，所述工艺装备还包括回收装置，用于回收被驱离的气体以及从所述电枢的轴向缝隙根部渗出的填充液体和气体。可选地，所述回收装置包括：回收封闭筒体，设置在经其驱离气体的电枢端部处，所述回收封闭筒体与所述电枢端部形成环形的密闭的回收腔室，所述电枢端部处的轴向缝隙根部处于所述回收腔室内；气液分离器，将回收的气体和填充液体进行气液分离。可选地，所述工艺装备还包括激振装置，分别设置在所述电枢的两个电枢端部处，以诱发绕组鼻部振动协同所述正压填充装置对所述电枢主体的正压力作用，便于填充液体朝向缝隙内渗流以及气体的驱离。可选地，所述激振装置包括：环形支撑板，设置在所述电枢端部处并接触所述绕组鼻部，所述环形支撑板能够限定所述绕组鼻部的位置；激振器，产生振动；弹性储能元件，能够将所述激振器产生的振动传递到所述环形支撑板。可选地，所述激振器为电磁涡流发生器或者超声波振动发生器。可选地，所述填充液体供应装置包括：压缩机，将填充液体增压至预定值；泵，将增压后的填充液体输送至所述正压填充装置。根据本专利技术的另一实施例，还提供了一种填充液体驱替浸润的方法，所述方法包括：在正压力作用下，使填充液体渗流到电枢的电枢主体上的缝隙中，其中，填充液体通过所述电枢主体上的槽楔与铁芯之间的缝隙渗入并驱替缝隙内的气体，使得气体通过所述电枢的轴向缝隙根部而被驱离。可选地，所述方法还包括封堵所述电枢的铁芯的各个铁芯齿部的径向外表面，使得填充液体仅通过所述槽楔与所述铁芯之间的渗流缝隙渗入。可选地，所述方法还包括从所述电枢的两个电枢端部处诱发所述电枢的绕组振动，便于填充液体朝向缝隙内渗流以及气体的驱离。可选地，在使所述绕组振动的同时，对所述电枢的绕组鼻部进行限位。可选地，填充液体在渗流到缝隙内期间始终处于单相的液体状态。本专利技术的实施例所提供的工艺装备和方法通过电机转子或定子表面(凸面或凹面)柱状腔体内面向绕组端部多种组织部件(铁芯)与空气交接区域之间，槽楔与铁芯间的渗流缝隙和空气交接区域之间构筑密封防护体系，克服绝缘漆在传统真空状态下导致气液两相进入各种缝隙和气液两相浸润铁芯槽楔的表面。借助渗流力学实现液体驱替液体、液体驱替气体的双重功能。解决了传统的真空压力浸渍工艺(即，VPI)气体残留，从而完全地剔除了电枢内的所有缝隙的空穴，阻止后续呼吸现象发生，提高绝缘强度，使空气中的氧、潮气和水等不易侵入槽绝缘内部，可延缓绝缘体系老化过程，降低电机受潮气和水侵入存留其中的风险，提高电机绝缘可靠性。附图说明图1是风力发电机组的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种填充液体驱替浸渍浸润电枢的工艺装备，其特征在于，包括：壳体(210，410)，电枢(100)放置在所述壳体(210，410)内；填充液体供应装置(220)，向所述壳体(210，410)内输送增压后的填充液体；正压填充装置(240，340，440)，设置在所述壳体(210，410)内，并至少位于所述电枢(100)的电枢主体(23)的周边，所述正压填充装置(240，340，440)能够从所述填充液体供应装置(220)接收填充液体，并且使填充液体在正压力作用下渗流到所述电枢主体(23)上的缝隙中并驱离缝隙内的气体。

【技术特征摘要】
1.一种填充液体驱替浸渍浸润电枢的工艺装备，其特征在于，包括：壳体(210，410)，电枢(100)放置在所述壳体(210，410)内；填充液体供应装置(220)，向所述壳体(210，410)内输送增压后的填充液体；正压填充装置(240，340，440)，设置在所述壳体(210，410)内，并至少位于所述电枢(100)的电枢主体(23)的周边，所述正压填充装置(240，340，440)能够从所述填充液体供应装置(220)接收填充液体，并且使填充液体在正压力作用下渗流到所述电枢主体(23)上的缝隙中并驱离缝隙内的气体。2.根据权利要求1所述的工艺装备，其特征在于，所述正压填充装置(240，340，440)包括：正压封闭筒体(241，341)，所述正压封闭筒体(241，341)至少与所述电枢主体(23)形成环形的密闭的正压腔室(242，342，442)，填充液体被输送到所述正压腔室(242，342，442)内，在所述正压腔室(242，342，442)内具有一定的压力，以沿径向使填充液体渗流到缝隙内，并通过所述电枢(100)的轴向缝隙根部(14)驱离气体。3.根据权利要求2所述的工艺装备，其特征在于，所述正压封闭筒体(241，341)与所述电枢的电枢主体(23)和其中一个电枢端部形成所述正压腔室(242，342，442)，且所述电枢端部处的轴向缝隙根部(14)位于所述正压腔室(242，342，442)内，使得填充液体还能够通过所述轴向缝隙根部(14)渗流到缝隙内，而气体从另一个电枢端部处的轴向缝隙根部(14)驱离。4.根据权利要求3所述的工艺装备，其特征在于，所述电枢端部为所述电枢(100)的处于下方的电枢端部(21)。5.根据权利要求1所述的工艺装备，其特征在于，所述正压填充装置(240，340，440)还包括多个铁芯夹持片(245)，以封堵所述电枢(100)的铁芯(10)的各个铁芯齿部(12)的径向外表面，在相邻的两个铁芯夹持片(245)之间形成与所述电枢(100)的槽楔(30)一一对应的径向渗流通道，使得填充液体在所述电枢主体(23)的径向周边经由所述径向渗流通道仅通过所述槽楔(30)与所述铁芯(10)之间的渗流缝隙(13)渗入。6.根据权利要求1所述的工艺装备，其特征在于，所述工艺装备还包括回收装置(260，360)，用于回收被驱离的气体以及从所述电枢(100)的轴向缝隙根部(14)渗出的填充液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：马盛骏，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11