本發(fā)明公開了利用熱焓值選取模壓工藝參數(shù)的方法。

背景技術(shù)：

發(fā)電機(jī)定子線圈制造，是發(fā)電機(jī)生產(chǎn)中至關(guān)重要的一環(huán)，其質(zhì)量的好壞直接決定了發(fā)電機(jī)的運(yùn)行壽命和穩(wěn)定性，因此，熱模壓工藝中使用新型或主絕緣材料工藝有變動(dòng)時(shí)，都需要重新進(jìn)行試模壓，從而確定模壓的溫度、模壓時(shí)間以及模壓保壓時(shí)間等工藝是否合理。發(fā)電機(jī)定子線棒的模壓工藝制造技術(shù)是當(dāng)今主流技術(shù)之一，在傳統(tǒng)選取模壓工藝參數(shù)，需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)和摸索，不但浪費(fèi)了大量的主絕緣材料和人力，還往往因材料的個(gè)別差異造成模壓參數(shù)上的判斷失誤；傳統(tǒng)技術(shù)方法往往需要成千上百根線棒，分批次的測(cè)試不同溫度點(diǎn)不同時(shí)間下的線棒性能，這樣做不但消耗了大量的人力和物力，還可能在模壓過程中因誤差而造成錯(cuò)誤的模壓工藝參數(shù)上判斷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用熱焓值選取模壓工藝參數(shù)的方法，利用主絕緣材料的熱焓值曲線，通過建立模壓工藝的熱動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算，得到不同工藝溫度下的模壓工藝時(shí)間，再選取其中能耗比較低的溫度點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，從而優(yōu)化工藝參數(shù)，減少了大量主絕緣材料和人力上浪費(fèi)。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種利用熱焓值選取模壓工藝參數(shù)的方法，第一步，因模壓主絕緣材料含有熱固性樹脂達(dá)37％～40％，處于且未固化的狀態(tài)，故可以利用熱模壓設(shè)備從主絕緣材料中擠出熱固性樹脂，擠出時(shí)溫度應(yīng)在80～90℃，壓力應(yīng)在10t(噸)；第二步，采用型號(hào)為DSC1的熱分析差式掃描儀測(cè)量出熱固性樹脂在5℃/min，10℃/min，以及20℃/min下熱焓值曲線，樣品重量應(yīng)在10～30mg，熱焓值分析設(shè)備的溫度傳感器在10對(duì)以上，得到該熱固性樹脂的熱焓值曲線；第三步，利用熱動(dòng)力學(xué)公式da/dt＝Aexp(-E/RT)f(a)建立數(shù)學(xué)模型公式中，da/dt為反應(yīng)速率，A為頻率因子，E為反應(yīng)活化能，R為氣體常數(shù)，T為溫度，f(a)為反應(yīng)模型，得到該熱固性樹脂不同工藝溫度下的熱塑性時(shí)間；第四步，在熱固性樹脂熱焓值反應(yīng)的的上升溫度曲線選取三個(gè)溫度點(diǎn)，模壓熱固性樹脂的上升溫度區(qū)間為100℃到180℃，選取130℃，150℃以及170℃三個(gè)工藝參數(shù)來壓制標(biāo)準(zhǔn)鋁排線棒鋁排尺寸為厚為21mm，寬為51mm，半疊繞包A層平繞包B層,長(zhǎng)度為1.2米，各模壓制10根，保溫時(shí)間根據(jù)第三步的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出的結(jié)果，對(duì)比模壓后鋁排線棒的介電強(qiáng)度以及耗能比；第五步，采用型號(hào)為DSC1的熱分析差式掃描儀模擬模壓設(shè)備工作時(shí)的升溫速率及保溫過程，模壓設(shè)備的升溫速率由電熱阻絲決定，為1～5℃/min；第六步，采用型號(hào)為DSC1的熱分析差式掃描儀測(cè)試熱固性樹脂熱塑化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；第七步，對(duì)比多組玻璃化轉(zhuǎn)變溫度選擇其中介電強(qiáng)度高\(yùn)耗能比相對(duì)較低的溫度點(diǎn)，即得到熱焓值模壓工藝參數(shù)。

本發(fā)明分步詳細(xì)說明：第一步，主絕緣材料中的熱固性樹脂一般為單組分材料，如果為雙組份材料還應(yīng)考慮其組分變化導(dǎo)致的固化速率不同；第二步，得到該熱固性樹脂的熱焓值曲線，如圖1所示；第三步，通過熱焓值利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算，得到不同速率下，熱塑性轉(zhuǎn)化率與溫度曲線，如圖2所示；利用熱動(dòng)力學(xué)計(jì)算出該熱固性樹脂化學(xué)活化能與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系曲線，如圖3所示；最后計(jì)算出不同等溫點(diǎn)下的熱塑性時(shí)間曲線，如圖4所示；第四步，通常來說，熱固性樹脂固化溫度越高，固化反應(yīng)就越快，但是交聯(lián)的不緊密，會(huì)導(dǎo)致介電強(qiáng)度性能不高，從而不利于高壓電機(jī)的安全運(yùn)行。

本發(fā)明的提供一種利用熱焓值選取模壓工藝參數(shù)的方法，減少選取模壓參數(shù)這個(gè)過程中的材料損耗，有效提升了主絕緣材料的模壓溫度控制，不用重復(fù)進(jìn)行模壓工作，就可確定多個(gè)模壓溫度下熱固化時(shí)間，有效地提升了工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明方法的熱焓值曲線示例

圖2是本發(fā)明方法的轉(zhuǎn)化率曲線示例

圖3是本發(fā)明方法的活化能曲線示例

圖4是本發(fā)明方法的熱塑性時(shí)間曲線示例

具體實(shí)施方式

利用熱焓值選取模壓工藝參數(shù)的方法，其特征是：第一步，因模壓主絕緣材料含有熱固性樹脂達(dá)37％～40％，處于且未固化的狀態(tài)，故可以利用熱模壓設(shè)備從主絕緣材料中擠出熱固性樹脂，擠出時(shí)溫度應(yīng)在80～90℃，壓力應(yīng)在10t(噸)；第二步，采用型號(hào)為DSC1的熱分析差式掃描儀測(cè)量出熱固性樹脂在5℃/min，10℃/min，以及20℃/min下熱焓值曲線，樣品重量應(yīng)在10～30mg，熱焓值分析設(shè)備的溫度傳感器在10對(duì)以上，得到該熱固性樹脂的熱焓值曲線；第三步，利用熱動(dòng)力學(xué)公式da/dt＝Aexp(-E/RT)f(a)建立數(shù)學(xué)模型公式中，da/dt為反應(yīng)速率，A為頻率因子，E為反應(yīng)活化能，R為氣體常數(shù)，T為溫度，f(a)為反應(yīng)模型，得到該熱固性樹脂不同工藝溫度下的熱塑性時(shí)間；第四步，在熱固性樹脂熱焓值反應(yīng)的的上升溫度曲線選取三個(gè)溫度點(diǎn)，模壓熱固性樹脂的上升溫度區(qū)間為100℃到180℃，選取130℃，150℃以及170℃三個(gè)工藝參數(shù)來壓制標(biāo)準(zhǔn)鋁排線棒鋁排尺寸為厚為21mm，寬為51mm，半疊繞包A層平繞包B層,長(zhǎng)度為1.2米，各模壓制10根，保溫時(shí)間根據(jù)第三步的數(shù)學(xué)模型計(jì)算出的結(jié)果，對(duì)比模壓后鋁排線棒的介電強(qiáng)度以及耗能比；第五步，采用型號(hào)為DSC1的熱分析差式掃描儀模擬模壓設(shè)備工作時(shí)的升溫速率及保溫過程，模壓設(shè)備的升溫速率由電熱阻絲決定，為1～5℃/min；第六步，采用型號(hào)為DSC1的熱分析差式掃描儀測(cè)試熱固性樹脂熱塑化后的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；第七步，對(duì)比多組玻璃化轉(zhuǎn)變溫度選擇其中介電強(qiáng)度高，耗能比相對(duì)較低的溫度點(diǎn)，即得到熱焓值模壓工藝參數(shù)。

分步詳細(xì)說明：第一步，主絕緣材料中的熱固性樹脂一般為單組分材料，如果為雙組份材料還應(yīng)考慮其組分變化導(dǎo)致的固化速率不同；第二步，得到該熱固性樹脂的熱焓值曲線，如圖1所示；第三步，通過熱焓值曲線，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行積分計(jì)算得到不同速率下，熱塑性轉(zhuǎn)化率與溫度曲線，如圖2所示；利用熱動(dòng)力學(xué)計(jì)算出該熱固性樹脂化學(xué)活化能與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系曲線，如圖3所示；最后計(jì)算出不同等溫點(diǎn)下的熱塑性時(shí)間曲線，如圖4所示；第四步，通常來說，熱固性樹脂固化溫度越高，固化反應(yīng)就越快，但是交聯(lián)的不緊密，會(huì)導(dǎo)致介電強(qiáng)度性能不高，從而不利于高壓電機(jī)的安全運(yùn)行；第五步，是用來模擬在已選的工藝參數(shù)下，熱固性樹脂的固化時(shí)的熱焓值；第六步，測(cè)試固化后的熱固性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，以便確定其固化程度；第七步，根據(jù)工時(shí)長(zhǎng)度，能耗比，以及性能指標(biāo)，選取適宜的工藝參數(shù)。