Что такое VPI? Как проводят вакуумно-нагнетательную пропитку?

Что означает VPI?

VPI — это вакуумно-нагнетательная пропитка. Обмотку помещают в герметичный бак, сначала создают вакуум, затем заливают лак и после этого подают давление. Вакуум вытягивает из обмотки воздух и влагу. Давление затем загоняет лак в мельчайшие промежутки между проводами, катушками и пазовой изоляцией.

Цель — не оставить в обмотке воздушных пустот. Воздушные пустоты плохо проводят тепло, удерживают влагу, а при высоком напряжении в них может начинаться частичный разряд. При VPI эти пустоты в основном заполняются лаком. Обмотка становится прочным цельным блоком, который лучше отдаёт тепло.

Как проводят VPI? Процесс по шагам

1. Подготовка и очистка: Обмотку очищают. Не должно остаться масла, пыли и остатков старого лака.
2. Предварительный прогрев и сушка: Деталь нагревают в печи, чтобы удалить влагу. Затем дают ей остыть до температуры, подходящей для лака.
3. Вакуум: Деталь помещают в бак VPI, закрывают бак и создают вакуум. Из обмотки откачиваются воздух и остатки влаги.
4. Заполнение лаком: Не снимая вакуум, в бак подают лак, пока он полностью не покроет обмотку.
5. Давление: Вакуум снимают и в баке создают давление сухим воздухом или азотом. Лак проникает глубоко в обмотку.
6. Слив и стекание: Давление сбрасывают, и лак возвращается в накопительный бак. Деталь оставляют, чтобы излишки лака стекли.
7. Запекание: Деталь отверждают в печи. По возможности её вращают при запекании, чтобы лак не стекал и не скапливался с одной стороны.

Уровень вакуума, время выдержки, давление и режим печи не являются фиксированными. Они зависят от размера детали, типа обмотки, лака и оборудования предприятия. По лаку смотрите TDS продукта.

Что VPI даёт обмотке

• Лучшая теплопередача: Обмотка с заполненными пустотами легче передаёт тепло сердечнику и корпусу, поэтому работает холоднее.
• Механическая прочность: Провода и катушки склеиваются между собой. Обмотка меньше смещается при вибрации и усилиях короткого замыкания.
• Стойкость к влаге и грязи: Влаге и пыли труднее проникнуть в закрытую заполненную структуру.
• Повторяемое качество: Поскольку процесс контролируется, каждая деталь даёт похожий результат.

Эти преимущества проявляются только при правильной практике. Если пренебречь сушкой, уходом за лаком или запеканием, VPI не даст ожидаемого результата.

VPI, окунание и заливка

Коротко: VPI даёт лучший результат, но требует вложений. Окунание — хороший средний вариант для большинства мастерских. Заливка удобна для небольших работ. О способах нанесения мы также пишем в руководстве какой пропиточный лак выбрать.

Где применяют VPI?

• Трансформаторы: Особенно сухие, где важна плотная обмотка без пустот.
• Крупные и высоковольтные машины: В двигателях и генераторах среднего и высокого напряжения воздушные пустоты создают риск частичного разряда.
• Тяжёлый режим: Машины, работающие при сильной вибрации, пыли, влажности или тепловой нагрузке.
• Серийное производство: Линии, где одна и та же деталь должна пропитываться с одинаковым качеством каждый раз.

Какой лак применяют для VPI?

Для VPI обычно используют лаки горячей сушки. Лак, который долго находится в баке, не должен сохнуть сам, а оказавшись в обмотке, должен полностью отвердеть в печи. Лаки воздушной сушки для такой работы не подходят.

Из ассортимента Orchem для VPI подходит трансформаторный лак горячей сушки OR-305. Это лак класса H (180 °C), его можно наносить также окунанием и распылением. Для обмоток двигателей и линий VPI подходит также OR-300 — однокомпонентный лак горячей сушки на основе растворителя класса H (180 °C), который наносят и окунанием. Поскольку в нём есть растворитель, при вакууме ниже примерно 10 мбар растворитель закипает: появляются вспенивание, пустоты и загрязнение масла вакуумного насоса. Используйте конденсационную ловушку и ограничивайте вакуум соответственно. Если печи нет, посмотрите трансформаторный лак воздушной сушки OR-105. Для общего выбора прочтите страницу о трансформаторном лаке и руководство лак воздушной или горячей сушки.

У каждого предприятия свой объём бака, тип деталей и печь. Свяжитесь с нами по поводу подходящего лака и вязкости, и мы подберём вместе.

Частые ошибки при VPI

• Пропитка без сушки: Влага в обмотке запечатывается под лаком, и сопротивление изоляции падает. Об этом мы пишем в статье почему сопротивление изоляции низкое после лакировки.
• Загрузка слишком горячей детали: Лак может преждевременно загустеть у детали, а его растворитель — быстро испариться. Дайте детали остыть до подходящей температуры.
• Слишком короткий вакуум: Если воздух откачан не полностью, лак не войдёт в пустоты.
• Густой или грязный лак в баке: Со временем лак густеет и накапливает грязь. Регулярно проверяйте вязкость, корректируйте её его растворителем и при необходимости фильтруйте. См. наш ассортимент растворителей.
• Мало времени на стекание: Излишки лака стекают в печи, оставляя подтёки и толстые наплывы.
• Недозапекание: Не полностью отверждённый лак остаётся липким и не даёт полной изоляции. Начинайте отсчёт времени, когда до температуры прогреется сама деталь.
• Влажный воздух для давления: Воздух для создания давления должен быть сухим, иначе он вернёт влагу в обмотку.