Der Einsatz der Vakuumdruckimprägnierung (VPI) zur gründlicheren Imprägnierung elektrischer Wicklungen ist nichts Neues. Die US-Marine nutzte dieses Verfahren bereits vor rund 50 Jahren zur Imprägnierung ihrer elektrischen Wicklungen. Bei den zur Imprägnierung eingesetzten Lacken handelte es sich in der Vergangenheit überwiegend um lösemittelhaltige Systeme mit etwa 35 bis 45 % Feststoffanteil, der Rest waren Lösemittel.

Während dies dazu führte, dass die elektrischen Wicklungen tiefer und vollständiger durch VPA benetzt wurden, führte es in der Regel auch dazu, dass die Lacke während des Prozesses alle Lösungsmittel austrieben und es zu Nadellöchern und einer schwachen schwammartigen Struktur kam, die viel Hohlraum und Luftraum hinterlässt. Mit anderen Worten führte die verbesserte Penetration und Benetzung durch den VPI durch den Einsatz lösemittelhaltiger Lacke zu keiner wesentlichen Funktionsverbesserung.

Glücklicherweise hat die chemische Industrie in den letzten Jahren lösungsmittelfreie Lacke oder flüssige Harze entwickelt, die ohne den Einsatz von Lösungsmitteln aufgetragen werden können. Durch die Zugabe von etwas Härter können diese Harze bei sachgemäßer Anwendung der flüssigen Harzimprägniermittel auch von einer flüssigen in eine feste Struktur überführt werden. Lesen Sie weiter, um mehr über die Funktionsweise des VPI und seine Vorteile zu erfahrenElektromotor spult zurück.

Was ist Vakuum-Druckimprägnierung?

Ein vollständig umwickelter Rotor oder Stator eines elektrischen Geräts wird während der Vakuum-Druckimprägnierung (VPI) vollständig in ein Harz eingetaucht. Durch nasse und trockene Vakuum- und Druckzyklen wird dieses Harz im gesamten Isoliersystem absorbiert.

Die imprägnierten Wicklungen erhalten nach der thermischen Behandlung eine gleichmäßige, monolithische Struktur. Verschiedene VPI-Systeme bestehen aus unterschiedlichen Komponenten. Ein vollständiges und effizientes VPI-System besteht jedoch normalerweise aus einem Kältespeicherbehälter, einem Druckbehälter, einem Vakuumverstärker, einer Vakuumpumpe, einer Transferpumpe, automatischen Überwachungs- und Prozesssteuerungsinstrumenten sowie großen Backanlagen.

Das übliche Verfahren von VPI

Der VPI-Prozess beginnt typischerweise damit, dass die elektrische Wicklung (Rotor oder Stator) ordnungsgemäß gereinigt und gebrannt wird. Nachdem die Wicklung im Ofen auf eine voreingestellte Temperatur abgekühlt ist, wird sie zum Druckbehälter transportiert. Der Deckel dieses Druckbehälters sollte geschlossen und der Behälter evakuiert werden.

Anschließend wird das Gefäß so lange vakuumiert, bis der Wert unter 5 Millimeter Quecksilbersäule liegt und nahezu die gesamte Feuchtigkeit und das eingeschlossene Gas entfernt werden. Das Vakuumniveau im Gefäß sollte etwa eine Stunde lang aufrechterhalten werden. Nachdem die Wicklung eine Stunde lang in der Hochvakuumumgebung eingetaucht wurde, sollte das Ventil des Lagerbehälters geöffnet werden, und das Harz fließt unter Vakuumbedingungen in den Behälter.

Zu diesem Zeitpunkt kann das Harz bereits die Oberseite der elektrischen Wicklung überschwemmen. Wenn das Harz einen konstanten Füllstand erreicht hat, muss als nächstes das Ventil geschlossen werden, da im Behälter weiterhin Vakuum herrscht. Sobald der Vakuumvorgang abgeschlossen ist, beginnt der Druckzyklus.

Der Druckbehälter sollte seinen Innendruck durch die getrocknete Luft allmählich auf etwa 100 psi oder 7 bar aufbauen. Dieser Druck sollte bei einem größeren Rotor oder Stator eine Stunde oder länger gehalten werden. Anschließend sollte das Harz in alle kleinen Löcher und Hohlräume im Isolationssystem der Wicklung eindringen können.

Sobald der Druckzyklus abgeschlossen ist, sollte der Druck im Behälter abgebaut und das Harz in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden. Der Deckel sollte geöffnet und die Wicklung angehoben und zum Aushärten in den Elektroofen gelegt werden. Je nach Größe der Maschine dauert der Backvorgang in der Regel etwa 10 bis 12 Stunden.

Vorteile der Verwendung von VPI beim elektrischen Wickeln

Der Einsatz von VPI beim elektrischen Wickeln bietet einige echte Vorteile, insbesondere für Benutzer, die eine längere Maschinenlebensdauer und eine höhere Zuverlässigkeit benötigen. Dies gilt insbesondere dann, wenn in Anwendungen wie der Chemie-, Petrochemie-, Schifffahrts-, Zement-, Stahl- und Lebensmittelindustrie schwierige Umgebungsbedingungen auftreten.

Aufgrund der besseren Wärmeübertragung und der Entfernung heißer Stellen, die eine Wärmeverteilung durch die Maschinenstruktur ermöglichen, kann VPI auch die Toleranz gegenüber geringfügiger Überlastung der Maschine maximieren. Um Probleme der Endwickelbewegung zu überwinden, kann VPI ebenfalls entweder durch eine VPI-Behandlung allein oder mit zusätzlichen Stützmaterialien vor der Behandlung eingesetzt werden.

Da die Verwendung von VPI schließlich das Füllen und Versiegeln des Kerneisens ermöglicht, besteht das Potenzial, Probleme zu beseitigen, die durch lose Kerne entstehen, und einen robusten Schutz gegen die Migration von Feuchtigkeit und anderen Verunreinigungen durch den Kern zu bieten.

Insgesamt kann VPI bei ordnungsgemäßer Durchführung mehrere Vorteile mit sich bringen, insbesondere im Hinblick auf elektrische Wicklungsfragen. Um sicherzustellen, dass VPI richtig durchgeführt wird, wird dringend empfohlen, die Hilfe eines Spezialisten für das Zurückspulen von Elektromotoren in Anspruch zu nehmenÜberholung des Elektromotors. Normalerweise handelt es sich dabei um Spezialisten dieser Artüber die entscheidenden Fähigkeiten verfügenerforderlich, um so komplexe Verfahren wie VPI relativ einfach und genau durchzuführen.