CS224027B1 - Lakované droty s termolepivou vrstvou pre vinutia elektrických strojov a zariadení a sposob ich výroby - Google Patents

Description

Vynález sa týká lakovaných drotov s termolepivou vrstvou, určených pre zhotovenie vinutia elektrických strojov ,a zariadení, kde závity a vrstvy vinutia sú spevnené zlepením. Účelom vynálezu je vytvořit technicky, technologicky a ekonomicky výhodnejšie typy lakovaných drotov, vhodných pre uplatnenie v systémech s vyšším teplotným zatažením.

Lakované drůty s termolepivou vrstvou umožňujú vytvořit' vinutia a cievky pre elektrické stroje a zariadenia s vyššou mechanickou pevnostou a prevádzkovou spolahlivosťou. Dosiahne sa to tým, že priíahlé závity a vrstvy izolovaného drotu po navinutí a počas vytvrdenia termosetickej lepívej vrstvy sa zlepia a vytvoria kompaktnú vrstvu.

Základná elektroizolačná laková vrstva nanesená na vodivé jádro a vytvrdená běžným výrobným postupom, zabezpečuje základné fyzikálně, elektrické .a tepelné vlastnosti lakovaných drotov. Termolepivá funkčná vrstva nanesená na základnú elektroizolačnú vrstvu nesmie narušit elektroizolačná, fyzikálně, mechanické a iné podstatné vlastnosti lakovaných vodičov ani před navinutím ani po navinutí a aktivácii funkčnej vrstvy. Možnost výběru a uplatnenia vhodných materiálov je preto velmi obmedzená.

Termolepivá vrstva nanesená na základnú elektrolzolačnú vrstvu musí zostať stabilná a inertná pri normálnej, resp. pri vysokej teplote určenej pracovnými podmlenkami. Pri dihodobej skladovatefnosti nesmie zhoršit spracovatelnosť lakovaného drotu, tj. musí mať dobrú odolnost voči praskaniu a odieraniu aj pr,i vysokých rýchlostiach navíjania. Po navinutí cievky sa termolepivá vrstva aktivuje teplom tak dlho, až sa dosiahne súvislé spojenie priíahlých závitov a elektrické vlastnosti. Pa aktivácii lepiacej nej vrstvy použitého lakovaného drotu. Pre lepšie spojenie so možu použiť aj lisovacie přípravky.

U doterajších výrobkov tohto typu, vyrábaných v súčasnosti, termolepivý povlak negativné ovplyvňuje kvalitu lakovaných drotov, ich výsledné mechanické, fyzikálně a elektrické vlastnosti. Po aktivácii lepiacej vrstvy s nízkou teplotou znovutavenia, strácajú pružnost a přilnavost pri posobení nárazových vyšších teplot a použitie takýchto drótov je nevýhodná, príp. třeba miesto nich použit technicky a ekonomicky nákladné prevedenia. Negativné změny základných technických a aplikačných parametrov v porovnaní s obdobnými lakovanými drotmi bez termolepivej funkčnej vrstvy se prejavujú nízkou odolnosťou proti odie224027 raniu, čo znemožňuje využiť vysoké navíjacie rýchlosti strojného naivíjania. Výroba lakovaných drotov v súčasnosti je diskontinuálna pre rozdielnu teplotu a rýchlosť vytvrdenia základnej izolačnej a termolepivej vrstvy, príp. kontinuálna, zaradením dalšej pece.

Nevýhody doterajšieho stavu se podlá vynálezu odstraňujú takým riešením lakovaného drotu s termolepivou vrstvou, kde na elektrovodivom jadre so základnou vytvrdenou elektroizolačnou vrstvou rozpúšťadlového alebo bezrozpúšťadlového reaktoplastického živičného laku, výhodné laku polyesterimidového alebo polyamidimidového typu, je termolepivá vrstva hrůbky 0,005 až 0,01 mm zo zatuhnutého nevytvrdeného laku bezrozpúštadlového typu. Na tejto vrstvě je potom ďalšia vytvrdená ochranná vrstva o hrúbke 0,003 až 0,007 mm z toho istého laku, alebo laku toho typu, z ktorého je základná elektroizolačná vrstvě na elektrovodivom jadre.

Po vytvoření a vytvrdení základnej reaktoplastickej lakové] elektroilzolačnej vrstvy, výhodné z polyesterimidového alebo polyamidimidového laku na elektrovodivom jadre, na tuto vrstvu sa nanesie kontinuálně, kalibrovým stieračom, vyhriatym na teplotu tavenia laku, laková vrstva 0,005 až 0,01 mm z tvrditelnéhio bezrozpúšťadlového polyesterimidového laku. Tento nános sa nechá len zatuhnut ,pri okolitej teplote, može to byť nános jednej vrstvy alebo dvoch vrstiev vytvrditelného bezrozpúštadlového polyesterimidového alebo polyamidimidového laku. Na túto nevytvrdenů vrstvu sa potom kontlnuálnym postupom nanesie dalšia ochranná vrstva o hrúbke 0,003 až 0,007 mm z toho istého laku, alebo laku toho typu, z ktorého je základná elektroizolačná vrstva. Ochranná vrstva sa kontinuálně vytvrdí za rovnakých technologických podmienok ako základné izolačně vrstvy.

Základná elektroizolačná vrstva lakovaného drotu, podlá vynálezu je z niekořkých vytvrdených vrstiev teplovzdorného rozpúšťadlového alebo bezrozpúšťadlového reaktoplastického živičného laku, kde za bezrozpúšitadlový typ laku sa přitom vo všeobec:nom zmysle považuje taký, kde obsah sušiny je nad 80%.

Termolepivú funkčnú vrstvu tvoří jednonásobný alebo dvojnásobný nános na základnej izolačně] vrstvě, použitím bezrozpúšťadlového laku, resp. živičné] taveniny rovnakého typu ako pre základnú vrstvu. Táto vrstva ,nie je vytvrdená, len zatuhnutá pri normálnej teplote.

Ochranná vrstva, zabezpečujúca odolnost daného lakovaného drůtu proti odieraniu pri vysokých navijácích rýchlostiach a dlhodohú skladovatelniosť pri zachovaní ostatných rozhodujúcich vlastností, je vytvořená jedným alebo dvoma nánosmi vymedzeného typu reaktoplastického živičného laku.

Na vytvořenie základnej izolačněj vrstvy sú vhodné běžné typy rozpúšťadlových a bezrozpúšťadlových elektroizolačných lakov pre vyššie teplotně trledy, například na báze polyesterimidov, alebo polyamidimidov. Hrúbka vytvrdených izolačných vrstiev je závislá od použitia a zodpovedá požiadavkám IEC na kvalitu izolácie.

Termolepivú funkčnú vrstvu tvoří nános z jednej alebo dvoch vrstiev bezrozpúšfadlového živičného laku pozostávajúceho například z 85% sušiny polyesterimldu a 15% krezolového rozpúšťadla s prídavkom 0,1 až 4% trietanolamintitanátu na živičný lak ako vytvrdzovacieho činidla. Živičná sušina sa skládá z 65% polyesterové] a 35% imidovej zložky. Hrúbka. termolepivej funkčně] vrstvy je v rozsahu 0,005 až 0,01 mm v závislosti od oblasti použitia.

Táto vrstva sa nechá len stuhnúť, vytvrdí sa až po navinutí lakovaného drotu. Na ochranu tejto nevytvrdenej termolepivej vrstvy sa můžu uplatnit rozpúšťadlové alebo bezrozpúšťadlové laky toho istého chemického zloženia ako u základné] izolačnej vrstvy. V případe rozpúšťadlového typu má živičný lak zloženie: 35 % polyesterlmidove] zložky (sušiny) a 65 % krezolového rozpúšťadla s prídavkom 2 % butyltitanátu na esterlmid ako katalyzátora vytvrdenia.

Ochranná vrstva má jeden alebo dva nánosy vytvrdené kontinuálně o celkovej hrúbke 0,003 až 0,007 mm.

Po navinutí lakovaného drůtu a po bežnej aktivácii nevytvrdenej termolepivej vrstvy teplom, tenká ochranná vrstva sa rozruší a zmáknutý termoleplvý nános vyplní medzipriestory cievky, susedné závity a vrstvy sa po vytvrdení mechanicky stabiíizujú. Příklad 1

Na bežnom strojnom zariadení sa vyrobil Izolovaný Cu drůt o priemere 0,50 mm so základnou elektroizolačnou vrstvou rozpúšťadlového laku na báze polyesterimidu, nanesenou a vytvrdenou v piatich vrstvách, ktoré sa vytvrdzovali pri teplote 520 °C a rýchlosti odtahu 16 m/min.

Na vytvrdená základnú izolačnú vrstvu sa potom naniesla kalibrovým stieračom vyhriatym na 120 °C vrstva bezrozpúšťadlového laku zloženia: 83 % polyesterimidu + 2 % trietanolamintitanátu a 15 % krezolu. Táto vrstva sa nechala stuhnút na vzduchu, nevytvrdila sa. V kontinuálnom postupe sa na túto vrstvu o maximálnej hrúbke 0,01 mim naniescrl vo dvoch vrstvách ochranný film z rozpúšťadlového polyesterimidového laku, s obsahom 34 % polyesterimidu s 1 % butyltitanátu a 65 % krezolu. Hrúbka ochrannej vrstvy bola maximálně 0,007 mm a vytvrdila sa za rovnakých podmienok ako základné izolačně vrstvy, pri teplote 520 °C a rýchlosti odtahu 16 m/min.

Příklad 2

Lakovaný drot hol vyrobený na strojnom zariadení ako v příklade 1, s tromi vrstvami základného elektroizolačného bezrozpúštadlového polyesterimidového laku rovnakého zloženia ako v příklade 1. Izolačná vrstva sa vytvrdila pri 520 °C a rýchlosti odtahu 20 m/min. Na tuto vytvrdenú vrstvu sa naniesla jedna vrstva bezrozpúšťadlového laku toho istého zloženia ako základná izolačná vrstva. Nanášela sa kalibrovým stieračom ohriatym na teplotu 120 °C. Termolepivá vrstva sa nechala stuhnúť pri teplote okolia a potom sa na to naniesla jedna ochranná vrstva bezrozpúšťadlového polyesterimidového laku a nechala se vytvrdiť pri 520 °C a odťahovej rýchlosti 20 m/min. Vytvrdzovacím činidlo bol trietanolamintitanát v 2°/o přídavku na polyesterimid.

Podmienky vytvrdenia základnej a ochrannej vrstvy bolí zvolené tak, aby neaktivovali termolepivú vrstvu.

Lakovaný drót podlá vynálezu je ohybný, dlhodobe skladovatelný s dobrou spracovatelnosťou pri zachovaní dobrých elektroizolačných vlastností. Po navinutí lakovaného drótu sa cievky zohriáli bud Joulovým teplom po dobu 70 sek. na 270 °C alebo v sušiarni 15 až 30 minút pri teplote 230 C. Tepelnou aktiváciou sa termolepivá vrstva aktivovala a susedné závity a vrstvy cievky sa ztepilí. Spevnenie cievky sa zaistilo aj pomocou lisovacích prípravkov.

Lakované droty vyhotovené podlá vynálezu sa skúšali podlá ČSN 34 7010 a ostatných návazných noriem; koeficient spevnenia cievky lakom sa hodnotil podlá ČSN

3150 časť 12.

Charakteristické hodnoty skúšobných vzoriek Cu drótu priemeru 0,50 mm:

prieraziné napatie (kVJ 7,4 tažnost základnej izolačnej vrstvy v dodánom stave (xd) 1 tažnost’ termolepivej vrstvy v dodanom stave (xd) 5 termoplasticita (°C) 310 odolnost proti odieraniu (počet posunov] 27 koeficient spevnenia cievky lakom pri 23 °C 9,5 koeficient spevnenia cievky lakom pri 155 °C 7,67 koeficient spevnenia cievky lakom pri 180 ^&C 4,46

Využitie riešenia podlá vynálezu je možné v kábelovniach, v prevádzkach vyrábajúcich lakované droty pre vinutia.

Claims (2)

1. PREDMET

   1. Lakované droty s termolepivou vrstvou pre vinutía elektrických strojov a zariadení, vyznačujúce sa tým, že na elektrovodivom jadre so základnou, vytvrdenou elektroizolačnou vrstvou z rozpúšťadlového alebo bezrozpúšťadlového reaktoplastického živičného laku, výhodné laku polyesterimidového alebo polyamidimidového typu, je termolepivá vr,stva hrůbky 0,005 až 0,01 mm zo zatuhnutého, nevytvrdeného elektroizolačného polyesterimidového bezrozpúšťadlového laku a na tejto vrstvě je potom dalšia, o hrúbke 0,003 až 0,007 mm vytvrdená, ochranná vrstva z toho istého laku, alebo laku toho typu, z ktorého je základná elektroizolačná vrstva na elektrovodivom jadre.
2. 2. Sposob výroby lakovaných drotov s termolepivou vrstvou pre vinutia elektrických strojov a zariadení podlá bodu 1, vyvynalezu značujúci sa tým, že po vytvoření a vytvrdení základnej reaktoplastickej lakovej élektroizolačnej vrstvy, výhodné z polyesterimidového alebo polyamidimidového laku na elektrovodivom jadre, na túto vrstvu sa naneste kontinuálně, kalibrovým stieračom vyhriatym na teplotu tavenia laku laková vrstva 0,005 až 0,01 mm z tvrditelného bezrdzpúšfadlového elektroizolačného polyesterimidového laku, tento nános sa ,nechá zatuhnúť pri okolitej teplote a na túto nevytvrdenú vrstvu sa potom kontinuálně nanesie o celkovej hrúbke 0,003 až 0,007 mm dalšia vrstva z toho istého laku, alebo laku toho istého typu, ,z ktorého je základná izolačná vrstva a tento nános ochrannej vrstvy sa kontinuálně vytvrdí za rovnakých technologických podmienok ako základné vrstvy.