アン 含浸ライン 電気モーターの巻線、コイル、またはその他の多孔質コンポーネント内の空隙をワニスまたは樹脂で体系的に充填し、その充填材料を硬化して固体の絶縁塊にすることによって機能します。このプロセスは、定義された手順に従います。巻線を予熱して水分を追い出し、導体間のギャップを開きます。浸漬、滴下、または真空圧の方法で含浸媒体を塗布し、媒体を完全に浸透させます。その後、ベーキングオーブンで硬化して樹脂を架橋させ、硬質でボイドのない絶縁システムを形成します。 NACH Engineering は、含浸ラインがモーターおよび発電機業界の標準装備であり、LT および HT モーターおよび発電機のコイルにワニスまたは樹脂を含浸して絶縁抵抗を向上させ、全体的な性能を向上させ、コンポーネントの寿命を延ばすために使用され、このプロセスが電気業界では現在必須であると考えられていることを確認しています (出典: NACH Engineering、モーターおよび発電機業界向けの樹脂含浸)。 正しく操作された含浸ラインの最も重要な成果は、ほぼボイドのない断熱システムです。 湿気の侵入を防ぎ、コイルの振動を低減し、電気部品の動作寿命を大幅に延ばします。
含浸ラインが巻線を加工する前に、コイルスロット内の個々の導線間の空間は空気で満たされます。空気は高温では熱伝導性が悪く、電気絶縁体としても機能しにくいため、巻線の個々のワイヤ間に機械的な結合が形成されません。その結果、巻線が過熱し、内部で振動し、動作初日から湿気による短絡の影響を受けやすくなります。
Germana Motor の技術ガイドでは、含浸によってもたらされる具体的な性能向上について説明しています。コイル巻線内の隙間を埋め、ワイヤ同士や周囲の絶縁材とボンディングすることで、電気的強度、機械的特性、熱伝導率、保護性能が同時に向上します (出典: Germana Motor、モーター巻線用含浸ワニスについて知っておくべき)。 Godfrey と Wing のプロセス文書には、防振の利点も追加されています。モータの最も一般的な故障モードは振動による磨耗であり、磨耗や擦れが原因で最終的に巻線が絶縁破壊を引き起こします。また、含浸樹脂で完全に封入された巻線がモータの素線間の接着剤として機能し、コイルの振動とそれによって発生する磨耗が軽減されます (出典: Godfrey と Wing、真空圧含浸 VPI の仕組みについて)。
ステーター コイルのワニス含浸に関する特許には、このプロセスを必須にする根本的なリスクが記載されています。冷蔵庫やエアコンのコンプレッサー モーターなど、湿気の多い環境で使用されるモーターでは、水分を含む流体がコイル巻線に接触し、巻線の表面が絶縁されていない場合に短絡を引き起こし、モーターの故障や火災を引き起こす可能性があります (出典: USPTO 特許 12542473、ステーター コイル巻線のワニス含浸法)。含浸ラインは、保護コーティングを一貫して生産量で塗布および硬化する工業システムです。
アン impregnation line is configured around one of three primary impregnation methods, each suited to different motor sizes, production volumes, and insulation performance requirements.
ディップアンドベーク法では、予熱したモーター巻線をワニスのタンクに直接浸し、アクセス可能な空隙が埋まるまで浸し、巻線を引き出し、余分なワニスを排出してから、アセンブリを硬化オーブンで焼きます。 NACH Engineering はこの構成について説明しています。フラッド含浸システムは冷蔵用のワニス貯蔵タンクと浸漬チャンバーで構成され、モーター巻線はバスケット構造に組み立てられ、浸漬タンク内に保管されます (出典: NACH Engineering、モーターおよび発電機業界向けの樹脂含浸)。この方法は、定格の低い低電圧モーターや絶縁要求が中程度の用途に適しています。その制限は浸透深さです。重力と毛管作用だけでは、ワニスをより大きなまたはより複雑な巻線の深いスロットや狭いスペースに確実に押し込むことはできません。
真空圧力含浸は最高性能の方法であり、中電圧および高電圧モーターの最新の含浸ラインで最も広く使用されています。 HECO はプロセスの順序について説明しています。予熱されたステーターまたはローターが VPI 圧力チャンバー内に降下され、真空が引かれます。溶媒がゼロパーセントの樹脂がチャンバーに入ります。圧力が加えられる。浸漬ユニットに樹脂がしっかり含浸し、 4 ～ 5 ミリメートルの絶縁樹脂の肉厚とボイドのほとんどない絶縁システム (出典: HECO、電気モーターの絶縁: VPI またはワニスディップ)。 MES シンガポールのプロセス文書には、巻線を予熱し、圧力チャンバーに降ろし、チャンバーを密閉し、真空引きし、巻線が完全に浸るまで無溶剤エポキシ樹脂を樹脂容器からチャンバーに流し込み、巻線が広範囲に含浸するまで圧力を加え、チャンバーから取り出し、樹脂が完全に硬化するまで焼成するという段階的なシーケンスが記載されています (出典: MES シンガポール、VPI: モータ巻線に絶縁が重要な理由)。
真空ステップは、樹脂が入る前に巻線内のすべての空隙から残留空気を排出するため、非常に重要です。このステップを行わないと、閉じ込められた空気が硬化樹脂内に気泡を形成し、動作電圧下で部分放電が発生し、最終的には絶縁破壊が発生します。 Dreisilker Electric Motors は、VPI サイクル中に静電容量が監視されて、サイクルが終了する前に樹脂充填が許容できるかどうかを判断することを確認し、プロセスに直接組み込まれた測定可能な品質指標を提供します (出典: Dreisilker Electric Motors、4 種類のモーター巻線絶縁方法)。
トリクル方式は回転含浸とも呼ばれ、加熱された状態で固定子を水平軸上で回転させ、回転に合わせて巻線端に樹脂を滴下します。 Lamnow のプロセスの技術的説明では浸透メカニズムが説明されています。ワニスは巻線の端に滴り、重力、毛管作用、回転によって発生する遠心力の複合効果によって内部の巻線とスロットに浸透します (出典: Lamnow、Six Motor Winding Impregnating Varnishing 方法s)。 NACH Engineering は、この方法が樹脂の無駄を最小限に抑え、またはまったく無駄にせずに迅速な生産サイクルに使用され、スループットが主な生産上の関心事である小型の標準化モーターの大量生産に特に適していることを確認しています (出典: NACH Engineering、モーターおよび発電機業界向けの樹脂含浸)。
| Method | 浸透の質 | 最優秀アプリケーション | 主な利点 |
| 浸漬して焼く | 中程度、重力駆動型 | 低電圧モーター、低定格 | シンプルな設備で低コスト |
| 真空圧力VPI | ボイドがほとんどなく、4 ～ 5 mm のビルド | 中電圧および高電圧モーター、フォームコイルシステム | 最高の断熱品質でエアポケットを排除 |
| トリクルロータリードリップ | 良好、遠心作用により強化 | 標準化されたモーターの大量生産 | 速いサイクル、最小限の樹脂廃棄物 |
生産含浸ラインは、複数の連続処理ステーションを連続処理システムまたはバッチ処理システムに統合します。各ステーションは、全体的な治療シーケンスにおいて特定の機能を実行します。
最初のステーションでは、含浸媒体に入る前に、モーター巻線またはコイル アセンブリを規定の温度まで加熱します。予熱には 2 つの機能があります。1 つは巻線から残留水分を追い出すことです。予熱を行わないと樹脂の接着が妨げられ、硬化した絶縁体にボイドが生じます。もう 1 つは、接触時の樹脂の粘度を低下させ、導体間の狭いギャップへの浸透を改善することです。 MES シンガポールの VPI プロセス文書では、巻線の予熱が、巻線が含浸チャンバーに入る前の基本的な最初のステップであることが確認されています (出典: MES シンガポール、VPI: モーター巻線にとって絶縁が重要な理由)。 Germana Motor は、含浸ワニスの基本要件には、特に良好な浸透とコーティング塗布を確保するために低粘度および高固形分が含まれること、および予熱ステップにより樹脂が接触する金属表面を温めることでこれが促進されることを確認しています (出典: Germana Motor、モーター巻線用含浸ワニス)。
含浸ステーションはラインの中核です。 VPI ラインの場合、これは真空ポンプ接続部、別の温度制御された樹脂貯蔵タンクに接続された樹脂移送システム、および圧力制御計装を備えた密閉圧力容器です。トリクル含浸ライン用の、制御されたドリップ ノズル アレイと余分な樹脂を再循環するキャッチ トレイを備えた回転治具です。浸漬ラインの場合、レベル制御付き浸漬タンクとその上の排水ラックです。 NACH Engineering のプラントの説明には、VPI システムの場合、浸透性を高めるために樹脂に追加の圧力を加えることができ、指定された時間が経過した後、樹脂は貯蔵タンクに戻され、ポットライフを維持するために低温条件で保管されることが記載されています (出典: NACH Engineering、モーターおよび発電機業界向けの樹脂含浸)。
含浸後、巻線を媒体から取り出し、オーブンで硬化する前に余分な樹脂を排出できるように配置します。トリクル含浸ラインでは、このステーションには、硬化オーブンへの輸送中の滴りや垂れを防ぐために樹脂表面を部分的に硬化させる短いゲル化加熱ステップが含まれることがよくあります。適切な排水とゲル化の制御により、硬化後の除去が必要になり、寸法公差に影響を与える可能性がある巻き終わりの周囲に樹脂のたまりが形成されるのを防ぎます。
硬化オーブンは、含浸樹脂の架橋を完了して最終的な固体状態にします。オーブン内の時間と温度プロファイルは樹脂メーカーによって指定されており、正確に従う必要があります。これは、硬化が不十分だと架橋されていない樹脂が脆くなり、使用できなくなるためです。一方、硬化が過剰だと、樹脂に隣接する巻線の絶縁材料に熱損傷を引き起こす可能性があります。 Germana Motor の含浸ワニスの硬化要件に関する仕様には、生産ラインが樹脂システムに要求する 3 つの重要な特性として、高速硬化、低温、良好な内部乾燥が含まれています (出典: Germana Motor、モーター巻線用含浸ワニス)。
含浸プロセスで使用される化学システムによって、浸透深さ、硬化速度、空隙充填の品質、完成した断熱材の熱クラスが決まります。最新の含浸ラインでは 2 つの主要なカテゴリが使用されています。
溶剤ベースのワニスには、硬化中に蒸発する有機溶剤に溶解した活性樹脂固体が含まれています。 Germana Motor の技術概要では、溶剤ベースの含浸ワニスは比較的低コストで良好な保存安定性、浸透性、膜形成特性を備えていますが、より長い含浸時間と焼き付け時間が必要であること、残留溶剤により含浸材料に空隙が生じ、溶剤の蒸発が環境汚染の原因となる可能性があることが記載されています (出典: Germana Motor、モータ巻線用含浸ワニス)。これらのワニスは主に、性能要求が中程度の低電圧モーターや電気巻線に使用されます。
無溶剤樹脂は、最新の VPI ラインや高性能アプリケーションに最適な選択肢です。 Germana Motor は、無溶剤含浸ワニスは短い含浸時間とベーキング時間で迅速に硬化し、溶剤の空隙を残さないことで含浸絶縁部品の空隙を排除し、溶剤ベースの代替品よりも優れた凝集力、電気的および機械的性能を提供することを確認しています。そのため、無溶剤含浸ワニスは高電圧用途に広く採用されています (出典: Germana Motor、モータ巻線用含浸ワニス)。 HECO は、VPI システムで使用される樹脂には溶剤が 0% 含まれていることを指定しており、VPI プロセスの利点を定義するボイドのない絶縁構造を実現します (出典: HECO、電気モーターの絶縁: VPI またはワニス ディップ)。
含浸ラインは、電圧下で使用できるように電気巻線やコイルを製造または再調整するあらゆる製造または修理プロセスに役立ちます。
正しく設計され、操作された含浸ラインは、ラインを出る前に処理された各巻線で検証できる測定可能な品質の結果をもたらします。
イティンテ 含浸ライン この製品シリーズは、予熱および硬化段階での正確な温度制御、プログラム可能な含浸サイクル管理、生産操作全体を通じて材料特性を維持する樹脂ハンドリング システムを組み合わせて、これらの品質指標全体で一貫した再現可能な結果をサポートするように設計されています。
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宜通環境技術（南通）有限公司は含浸装置の専門メーカーです。
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