2.3. Материалы, применяемые в пэд

- Листовая электротехническая сталь - для пакетов статора и ротора

- Медный изолированный обмоточный провод (диаметры 1,8; 2.0; 2,12; 2,24; 2,36; 2,5; 3,0 мм) для статора и медные стержни для пакетов ротора

- Пазовая термостойкая изоляция в виде фторопластовой или тефлоновой трубки

- Межфазовая корпусная изоляция в виде изоляционных термостойких пленок

- Пропиточный лак ВС-346 А (рабочая температура 170 ^о С) или компаунд МС-240 с отвердителем WL -24 (рабочая температура 240 ^о С)

- Сталь высокой прочности для валов

- Конструкционная сталь различных марок для корпуса статора, головки, основания, деталей узла секционирования и погружного блока контроля параметров установки

- Немагнитный материал «нирезист» для корпусов подшипников

- Бронзы или нержавеющая сталь для втулок радиальных опор скольжения

- Масло минеральное (рабочая температура 170 ^о С) или синтетическое (рабочая температура не менее 200 ^о С)

Рис 2.2. Схема пуска ПЭД от станции управления «ЭЛЕКТОН - 05»

2. Технологическая часть

3.1. Анализ технологичности изделия

Сборочная единица (СЕ) является ответственным изделием, работающим при тяжелых условиях эксплуатации.

Масса изделия большая и для ее перемещения потребуется применение грузоподъемных механизмов при установке на приспособление, поворота и переустановки подсобранного изделия в процессе сборки. Соотношение габаритных размеров и массы погружного электродвигателя говорит о хорошей жесткости изделия.

СЕ имеет в своем составе максимальное количество стандартных изделия (это крепеж), т.е. уровень стандартизации для данной конструкции высок. Состав сборочной единицы является оптимальным, и практически нет возможности уменьшить количество составных частей.

Изделие нельзя отнести к точным, однако оно ответственное. Конструкция СЕ обеспечивает сборку без применения регулировочных работ.

Точность и шероховатость сопрягаемых поверхностей соответствует требуемой прочности неподвижных и износостойкости подвижных соединений.

В процессе сборки требуется минимальное количество простейших специальных приспособлений, остальная оснастка может использоваться стандартная (например, гаечные ключи или гайковерт, шпильковерт и т.д.).

Начало сборки облегчается при помощи фасок.

Места под головки гаек обеспечивают полное прилегание их торцов по всей поверхности. Конструкция механизма позволяет механизировать или автоматизировать завертывание шпилек и гаек.

Практически все детали сборочной единицы имеют конструкцию и размеры, делающие их удобными для отбора из тары.

Вывод: Изделие, с точки зрения сборки, технологично.

2. Литературный (патентный) обзор.

Существует большое количество перспективных изобретений, улучающих эксплуатационные характеристики погружных электродвигателей по сравнению с традиционной конструкцией. Рассмотрим некоторые из них, планируемые к применению в продукции проектируемого цеха.

3.2.1 Термостойкий погружной электродвигатель

Основными рабочими характеристиками изоляции являются ее теплопроводность, термостойкость (т. к. тепло, выделяемое в проводах статорной обмотки, отводится в окружающую среду через изоляцию) и электрическое сопротивление.

Основная технология повышения теплопроводности обмотки статора, применяемая на предприятиях по производству погружных электродвигателей, является пропитка лаком, который имеет высокий класс термостойкости, хорошую адгезию ко всем материалам, применяемым при производстве статора, и высокую эластичность. Пропитки исключают перемещение проводников обмотки относительно друг друга. Жаропрочность применяемого лака составляет 20000 час. при 215°С и 40000 час. при 205°С. Коэффициент теплопроводности 0,23 – 0,28 Вт/м К.

Однако при лакировании образуются несплошности в виде воздушных включений. Поскольку воздух обладает меньшей теплопроводностью, это приводит к увеличению перегрева изоляции и снижению ее сопротивления. Кроме того, уменьшается механическая прочность изоляции, что приводит к ускорению износа обмотки за счет трения.

Для увеличения стойкости к перегревам изоляции вместо лака был применен более теплопроводный и термостойкий материал – двухкомпонентный компаунд. Его отличительные особенности: более высокая теплопроводность по сравнению с лаком до 0,4 Вт/м К, (в том числе – за счет введения наполнителя SiO₂), высокая диэлектрическая прочность и жаропрочность (20000 час. при 240°С). 

Данная технология предполагает осуществление объемного компаундирования обмотки, так называемого капсулирования и позволяет получать монолитную конструкцию изоляции обмоток без воздушных включений. Внешний вид обмотки показан на рис.3.1.

Рис.3.1. Образец компаундированного статора

Компаундирование серийно изготовляемых двигателей осуществляется с помощью специально разработанного оборудования – шкафа токовой сушки. Он позволяет в автоматическом режиме поддерживать необходимый ток сушки и равномерный нагрев статора по всей длине; кроме того, без вмешательства оператора реализовывать алгоритм ступенчатого увеличения температуры. Для извещения оператора о необходимости выполнить какое-либо действие вручную разработана система оповещения. Предусмотрено удаленное управления токовыми, температурными и временными режимами процесса сушки, а также – контроль давления воздуха в рукаве расточки статора.