專利名稱：交流永磁潛水電機塑封材料及其塑封工藝與應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機塑封技術，特別涉及一種交流永磁潛水電機塑封材料及其塑封工藝與應用。
背景技術：
現有的潛水電機均為交流異步電機，通常采用干式或濕式防水結構。由于防水結構復雜、機械密封損耗大，造成潛水電機體積大、效率低、防水絕緣可靠性差，尤其是油浸式交流異步潛水電機，一旦機械密封受損，其內封的防護油直接益出潛水電機外部，造成水體污染。
現有專利(專利號01108064.7)公開了一種塑封潛水電機的塑封材料及其塑封工藝，可以有效避免上述廣泛使用的交流異步潛水電機諸多缺陷。但現有專利仍存在明顯的缺點由具體實施例可知其配制的塑封料需要加熱70℃1.5小時，待灌封的定子及工裝加熱70℃2小時，由于塑封料流動性差需灌料3次抽真空3次，耗時1小時，完成灌料后70℃加熱2小時，80℃加熱3小時，100℃加熱6小時，再從100℃降至75℃并保溫3小時，從75℃降至50℃保溫3小時，降溫至50℃2小時后進行脫模，其塑封時間長達20多小時；為了保證電機定轉子之間氣隙，定子內壁灌封層厚度一般不超過0.6mm，由于現有的潛水電機塑封工藝配制的塑封料流動性差，在工藝上雖然采取3次灌料3次抽真空，但是實際效果并不理想，定子內壁經常出現灌封不到之處，造成廢品率居高不下。
由此看出現有的潛水電機塑封工藝復雜、塑封時間長且成品率低，耗時耗能，因而生產成本高，很難在生產中應用。同時現有的永磁潛水電機塑封材料中含有丙烯酸等有害物質，在生產與使用過程中易對環境造成污染及對人體造成傷害。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種能有效提高潛水電機塑封工效及產品成品率，降低生產成本，同時避免在生產和使用過程中對環境造成污染的交流永磁潛水電機塑封工藝。
本發明的另一目的在于提供一種實現上述工藝的交流永磁潛水電機塑封材料。
本發明的再一目的在于提供一種上述交流永磁潛水電機塑封工藝的應用。
本發明的目的通過下述技術方案實現一種交流永磁潛水電機塑封材料，由以下組分配制組成——環氧樹脂 70～80稀釋劑 20～25固化增韌劑 25～30硅微粉 135～150上述配比為重量百分比；具體的配制工藝為首先往配料容器中加入環氧樹脂，再加入稀釋劑進行攪拌，攪拌均勻后再加入硅微粉再次攪拌均勻，最后加入固化劑攪拌均勻待用。
上述組分配比效果較好的優選范圍是——環氧樹脂 75～78稀釋劑20～23固化增韌劑27～30硅微粉135～140一種利用上述塑封材料實現的交流永磁潛水電機塑封工藝，包括下述步驟1、配制塑封材料。
2、清理用氣泵吹掃永磁電機定子內部和兩端繞組、轉子內部和端部以及灌封模具，用中性去污劑清除定子內徑和機殼內徑以及轉子端部油污。
將清理后的電機定子裝入定子灌封模下模中并用定位蓋定位，使電機定子內徑與灌封模下模芯柱縫隙均勻；轉子裝入轉子灌封模中。
3、灌封工藝(1)定子灌封將已裝入灌封模下模的電機定子放入70℃～80℃烘箱加熱0.5～1小時取出，將已配制好的塑封材料緩慢注入工件，具體用量根據工件尺寸大小實際測定，待灌注完畢再用上定位蓋定位，以保證電機定子鐵心內壁塑封料厚度均勻。
將已注入塑封材料的定子放入抽真空裝置中進行抽真空，真空度為0.5～0.6MPa，抽真空時間為10～15分鐘。
(2)轉子灌封將已裝入灌封模的電機轉子放入70℃～80℃烘箱加熱20～30分鐘取出，將已配制好的塑封材料緩慢注入工件，具體用量根據工件尺寸大小實際測定。
將已注入塑封材料的轉子放入抽真空裝置中進行抽真空，真空度為0.5～0.6MPa，抽真空時間為5～10分鐘。
4、固化工藝(1)加熱固化將經過抽真空灌封完成的電機定子、轉子放入70℃～75℃烘箱中，恒溫加熱1～1.5小時，再升溫至85℃～90℃加熱45～50分鐘停止加熱，待烘箱溫度降至70℃～75℃時取出工件，讓其自然冷卻后進行脫模，此時烘箱可進行下一批電機定子、轉子灌封。
(2)常溫固化將經過抽真空灌封好的定子及轉子置于清潔、干燥處，24小時后進行脫模。
本發明除可用于交流永磁潛水電機的塑封外，還可用于永磁風力發電機、電器、電容、變壓器、電感器等設備的灌封。
本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果(1)本發明配制的塑封材料一般情況下不需加熱，待灌封的定子及工裝加熱0.5小時左右，由于塑封材料流動性好僅需灌料1次抽真空1次，完成灌料后70℃加熱1小時左右，85℃加熱45分鐘左右，待烘箱溫度降至70℃時取出工件，讓其自然冷卻后進行脫模，其塑封時間不足3小時，塑封時間相對現有技術大為縮短，可有效提高潛水電機的塑封工效(實際工效可提高6倍以上)。
(2)與現有技術相比，本發明在實際應用中具有環保、粘度低、澆注流暢、工藝簡單、固化速度快、成品光潔度高、導熱、絕緣、耐水性能好等特點；由于配制的塑封材料流動性好，確保了電機定子內壁灌封質量。尤其用于永磁潛水電機灌封，可以簡化現有永磁潛水電機塑封工藝，降低生產成本，提高成品率和絕緣可靠性；由于其材料成分不含有害物質，在生產和使用過程中不產生任何污染，不會對人體健康造成危害，可大規模用于工業生產中。


圖1交流永磁潛水電機塑封定子結構圖。
圖2交流永磁潛水電機塑封轉子結構圖。
圖3交流永磁潛水電機定子塑封構造圖。
圖4交流永磁潛水電機轉子塑封構造圖。
上述圖中各構件標號及名稱為1、定子機殼；1’、定子繞組；1”、鐵芯；2、塑封材料；3、定子內圓防腐絕緣套(或灌封層)；4、非磁性防腐外套；5、籠型起動繞組；6、永磁體；7、轉子軛；7’、轉子軸；8、上定位蓋；9、定子；10、定子灌封模下模；11、轉子；12、轉子灌封模。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
實施例1本發明所需制備的交流永磁潛水電機的定子及轉子結構分別如圖1和圖2所示，由圖1可見，所述定子為集中繞組結構，包括定子機殼1、定子繞組1’；鐵芯1”，所述定子機殼1通過灌封其內部的塑封材料2與定子繞組及鐵芯連結成一體式結構；使其灌封體內的定子繞組、鐵芯不受外界液體的侵蝕；所述灌封特征在于在定子內圓周及兩端灌以塑封材料2，并與定子機殼1構成內封裝有定子鐵芯、定子繞組的整體定子。由圖2可見，所述轉子包括非磁性防腐外套4、籠型起動繞組5、永磁體6、轉子軛7、轉子軸7’，所述轉子軛7、永磁體6、籠型起動繞組5、非磁性防腐外套4依次套接于轉子軸外形成轉子主體，并在轉子主體的兩端與轉子軸之間灌以塑封材料2，把籠型起動繞組5、永磁體6以及轉子軛7灌封成整體轉子，使灌封成的整體轉子內的籠型起動繞組5、永磁體6以及轉子軛7不受外界液體的侵蝕。
所述定子的塑封結構如圖3所示，塑封材料由6101環氧樹脂、6630稀釋劑、H230固化增韌劑、硅微粉四種材料組成，其重量比為75∶25∶30∶140；具體的配制工藝為先往配料容器中加入6101環氧樹脂75(重量比例，下同)，再加入6630稀釋劑25進行攪拌，攪拌均勻后加入硅微粉140再次攪拌均勻，最后加入H230固化增韌劑30攪拌均勻待用。將待灌封的定子清理并裝入灌封模中，其灌封與固化工藝如下——灌封將已裝入灌封模下模10的電機定子9放入70℃烘箱加熱0.5小時取出，將已配制好的灌封料2緩慢注入工件，具體用量根據工件尺寸大小實際測定，待灌注完畢再用上定位蓋8定位，以保證電機定子鐵心內壁灌封料厚度均勻。將已注入灌封料的定子放入抽真空裝置中進行抽真空，真空度為0.5～0.6MPa，抽真空時間為10分鐘。
固化可采用加熱固化或常溫固化；所述加熱固化為將經過抽真空灌封好的定子放入70℃烘箱中，恒溫加熱1小時，再升溫至85℃加熱1小時停止加熱，待烘箱溫度降至70℃時取出工件，讓其自然冷卻后進行脫模，此時烘箱可進行下一批電機定轉子灌封。所述常溫固化為將經過抽真空灌封好的定轉子置于清潔、干燥處，24小時侯后進行脫模。
所述轉子的塑封結構如圖4所示，其塑封材料的配制及灌封與固定過程同上述定子的塑封操作工藝。
實施例2本實施例除下述特征外同實施例1所述定子的塑封結構如圖3所示，塑封材料由6101環氧樹脂、6630稀釋劑、H230固化增韌劑、硅微粉四種材料組成，其重量比為80∶20∶30∶150；具體的配制工藝為先往配料容器中加入6101環氧樹脂80(重量比例，下同)，再加入6630稀釋劑20進行攪拌，攪拌均勻后加入硅微粉150再次攪拌均勻，最后加入H230固化增韌劑30攪拌均勻待用。將待灌封的定子清理并裝入灌封模中，其灌封與固化工藝如下——灌封將已裝入灌封模下模10的電機定子9放入70℃烘箱加熱0.5小時取出，將已配制好的灌封料2緩慢注入工件，具體用量根據工件尺寸大小實際測定，待灌注完畢再用上定位蓋8定位，以保證電機定子鐵心內壁灌封料厚度均勻。將已注入灌封料的定子放入抽真空裝置中進行抽真空，真空度為0.5～0.6MPa，抽真空時間為12分鐘。
固化可采用加熱固化或常溫固化；所述加熱固化為將經過抽真空灌封好的定子放入75℃烘箱中，恒溫加熱45分鐘，再升溫至85℃加熱1小時停止加熱，待烘箱溫度降至70℃時取出工件，讓其自然冷卻后進行脫模，此時烘箱可進行下一批電機定轉子灌封。所述常溫固化為將經過抽真空灌封好的定轉子置于清潔、干燥處，24小時侯后進行脫模。
實施例3本實施例除下述特征外同實施例1所述定子的塑封結構如圖3所示，塑封材料由6101環氧樹脂、6630稀釋劑、H230固化增韌劑、硅微粉四種材料組成，其重量比為70∶23∶25∶135；具體的配制工藝為先往配料容器中加入6101環氧樹脂70(重量比例，下同)，再加入6630稀釋劑23進行攪拌，攪拌均勻后加入硅微粉135再次攪拌均勻，最后加入H230固化增韌劑25攪拌均勻待用。將待灌封的定子清理并裝入灌封模中，其灌封與固化工藝如下——灌封將已裝入灌封模下模10的電機定子9放入70℃烘箱加熱0.5小時取出，將已配制好的灌封料2緩慢注入工件，具體用量根據工件尺寸大小實際測定，待灌注完畢再用上定位蓋8定位，以保證電機定子鐵心內壁灌封料厚度均勻。將已注入灌封料的定子放入抽真空裝置中進行抽真空，真空度為0.5～0.6MPa，抽真空時間為15分鐘。
固化可采用加熱固化或常溫固化；所述加熱固化為將經過抽真空灌封好的定子放入75℃烘箱中，恒溫加熱1小時，再升溫至85℃加熱45分鐘停止加熱，待烘箱溫度降至70℃時取出工件，讓其自然冷卻后進行脫模，此時烘箱可進行下一批電機定轉子灌封。所述常溫固化為將經過抽真空灌封好的定轉子置于清潔、干燥處，24小時侯后進行脫模。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種交流永磁潛水電機塑封材料，其特征在于由以下組分配制組成——環氧樹脂 70～80稀釋劑20～25固化增韌劑25～30硅微粉135～150上述配比為重量百分比；具體的配制工藝為首先往配料容器中加入環氧樹脂，再加入稀釋劑進行攪拌，攪拌均勻后再加入硅微粉再次攪拌均勻，最后加入固化劑攪拌均勻待用。
2.根據權利要求1所述的交流永磁潛水電機塑封材料，其特征在于由以下組分配制組成——環氧樹脂 75～78稀釋劑20～23固化增韌劑27～30硅微粉135～140
3.一種利用權利要求1或2所述塑封材料實現的交流永磁潛水電機塑封工藝，其特征在于包括下述步驟(1)配制塑封材料；(2)將電機定子裝入定子灌封模并定位，將轉子裝入轉子灌封模中；(3)灌封將已裝入灌封模下模的電機定子放入70℃～75℃烘箱加熱0.5～1小時取出，將已配制好的塑封材料緩慢注入工件，具體用量根據工件尺寸大小實際測定，待灌注完畢再用上定位蓋定位，以保證電機定子鐵心內壁灌封料厚度均勻；將已注入塑封材料的定子放入抽真空裝置中進行抽真空，真空度為0.5～0.6MPa，抽真空時間為10～15分鐘；將已裝入灌封模的電機轉子放入70℃～75℃烘箱加熱20～30分鐘取出，將已配制好的塑封材料緩慢注入工件，具體用量根據工件尺寸大小實際測定；將已注入塑封材料的轉子放入抽真空裝置中進行抽真空，真空度為0.5～0.6MPa，抽真空時間為5～10分鐘；(4)固化。
4.根據權利要求3所述的交流永磁潛水電機塑封工藝，其特征在于所述步驟(2)前先進行清理操作，具體是用氣泵吹掃永磁電機定子內部和兩端繞組、轉子內部和端部以及灌封模具，用中性去污劑清除定子內徑和機殼內徑以及轉子端部油污。
5.根據權利要求3所述的交流永磁潛水電機塑封工藝，其特征在于所述步驟(2)中對電機定子的操作具體是將清理后的電機定子裝入定子灌封模下模中并用定位蓋定位，使電機定子內徑與灌封模下模芯柱縫隙均勻。
6.根據權利要求3所述的交流永磁潛水電機塑封工藝，其特征在于所述步驟(4)為加熱固化，具體為將經過抽真空灌封完成的電機定子、轉子放入70℃～75℃烘箱中，恒溫加熱1～1.5小時，再升溫至85℃～85℃加熱45～50分鐘停止加熱，待烘箱溫度降至65℃～70℃時取出工件，讓其自然冷卻后進行脫模，此時烘箱可進行下一批電機定子、轉子灌封。
7.根據權利要求3所述的交流永磁潛水電機塑封工藝，其特征在于所述步驟(4)為常溫固化，具體為將經過抽真空灌封好的定子及轉子置于清潔、干燥處，24小時后進行脫模。
8.根據權利要求3～7所述交流永磁潛水電機塑封工藝的應用，其特征在于用于交流永磁潛水電機的塑封，及用于永磁風力發電機、電器、電容、變壓器、電感器等設備的灌封。
全文摘要
本發明提供一種交流永磁潛水電機塑封材料及其塑封工藝與應用，其塑封材料由環氧樹脂、稀釋劑、固化增韌劑、硅微粉等四種原料組成；其塑封工藝包括以下步驟(1)配制塑封材料；(2)將電機定子裝入定子灌封模并定位，將轉子裝入轉子灌封模中；(3)灌封；(4)固化。本發明除可用于交流永磁潛水電機的塑封外，還可用于永磁風力發電機、電器、電容、變壓器、電感器等設備的灌封。本發明的塑封時間相對現有技術大為縮短，可有效提高潛水電機的塑封工效；還具有粘度低、澆注流暢、工藝簡單、成品光潔度高、導熱、絕緣、耐水性能好等特點，而且在生產和使用過程中不產生任何污染，不會對人體健康造成危害，可大規模用于工業生產中。
文檔編號H02K5/12GK1958706SQ20061012278
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月16日 優先權日2006年10月16日
發明者周毅人, 陳鳴, 趙彥, 王飛, 葉蓓英, 王茹暉 申請人:中山大學