Многопозиционные пропиточные системы с линейной подачей

Данная серия установок была разработана для обработки компактных и маломощных двигателей, производимых крупными сериями производительностью до 120 изделий в час (в зависимости от габарита пропитываемых статоров и применяемых пропиточных составов), постоянно имеющих высокую степень пропитки.

На фото изображена многопозиционная пропиточная система с линейной подачей: место загрузки/выгрузки и пульт оператора.

Эти системы завоевывают популярность среди производителей электродвигателей малой и средней мощности (с габаритами до 200 ВОВ) в тех сферах, где количество вариантов продукции невелико, но объём выпуска высокий. Основные характеристики установок.

• Пропиточные системы модульной конструкции могут быть спроектированы для достижения требуемой эффективности и производительности. Пропиточные системы включают: загрузку / выгрузку, предварительный нагрев, хранение и кондиционирование лака, нанесение лака, полимеризацию лака, охлаждение изделий до выгрузки, автоматическую очистку наружной поверхности статора оснасткой, удаление вредных паров. Операции выполняются автоматически под контролем компьютерной системы.

• Оснастка может быть спроектирована для пропитки статоров либо роторов различных размеров (до 200 ВОВ).

• Программируемые системы контроля на базе компьютера, имеющие устройства идентификации изделия приборами для считывания штрихового кода, позволяющее пропиточной системе автоматически производить процесс пропитки требуемого статора по заранее заложенным в компьютер данным. В процессе всей операции пропитки температура нагрева обмоток контролируется с помощью лазерных пирометров. • Напольные, автономные машины, требующие стандартного обслуживания.

• Как правило, требуется только один оператор для загрузки и выгрузки изделий.

• Машины обладают функцией быстрого, чистого и эффективного нагрева коротковолновым инфракрасным излучением (SWIR), эта функция активизируется, когда температура изделий ниже требуемой температуры пропитки.

• Машины включают в себя систему контроля за состоянием лака в процессе пропитки погружением и вращением.

Введение

Пропиточная система включает в себя две системы с линейной подачей - одну на нижнем уровне для перемещения изделий из станции загрузки/выгрузки через секции предварительного нагрева, нанесения лака и полимеризации, и одну на верхнем уровне для возврата обработанных изделий на станцию загрузки/выгрузки. Изделия проходят через пропиточную систему на специальных модульных индексных каретках. Оснастка, размещенная на этих тележках, может быть разработана как для статоров, так и для роторов и является заменяемой.

Подробные описания работы системы пропитки типа LIRD

Изделия (статор или ротор) проходят через систему пропитки на каретках, с каждой стороны которой имеется оснастка либо для двух статоров, либо для двух роторов; изделия не обязательно могут быть одинаковыми, с одной стороны каретки могут быть статоры, а с другой стороны – роторы. Каретки продвигаются по системе прерывистыми шагами под действием подающего, индексного механизма и фиксируются в положении между движениями механизма. Оснастка приводится в действие таким образом, что изделия постоянно вращаются в процессе обработки. На станции разгрузки/выгрузки движения прекращается. Изделия всегда возвращаются в исходное положение - на станцию загрузки/ выгрузки.

Предварительный нагрев, нанесение лака и нагрев изделий до требуемой температуры полимеризации лака (компаунда) происходит на нижнем уровне системы LIRD. Затем каретки автоматически поднимаются на верхний уровень, где лак полимеризуется, и изделия охлаждаются до комнатной температуры перед возвращением на нижний уровень на станцию загрузки/ выгрузки для выгрузки.

Пропиточные системы LIRD – двухсторонние, и на каждой каретке одновременно обрабатывается два изделия. Изделия загружаются и выгружаются на станции загрузки/ выгрузки через два отверстия, защищенных ограждением с системой контроля безопасности. На станции загрузки/выгрузки имеются шариковые столы, оснащенные подъёмными механизмами и помогающие оператору перемещать изделия. Корпус системы LIRD является жесткой алюминиевой конструкцией, и огражден панелями с окнами из закаленного стекла для наблюдения за процессом пропитки на нижнем уровне. Также имеются двери с блокировкой, обеспечивающие доступ при осмотре, техническом обслуживании или чистке.

Нагрев изделия

В процессе пропитки на системе LIRD изделия предварительно нагреваются до нанесения лака, затем нагреваются до заданной температуры для полимеризации обмоток. Нагрев осуществляется специальным коротковолновым инфракрасным излучением (SWIR). Частота волны инфракрасного излучателя такая, что позволяет максимально нагревать медные обмотки и минимум электротехническое железо статора. Этот метод очень эффективный и чистый, при его использовании наблюдается высококачественное впитывание лака в обмотки изделия. Обычная скорость нагревания обмоток 15-20°C/минуту. На фото изображен блок ламп- SWIR.

Блоки SWIR ламп имеют двенадцать или шестнадцать инфракрасных ламп мощностью 500W, в зависимости от максимальной длины нагреваемого изделия. А также SWIR блоки имеют алюминиевые отражатели, направляющие излучения максимально на изделие. Каждый блок ламп имеет вентилятор для охлаждения корпуса и рефлектора и бесконтактный инфракрасный пирометр для измерения температуры изделия. В результате вращения изделия происходит равномерный нагрев обмоток. Каждый блок ламп имеет свою собственную плату для контроля работы ламп и нагрева. Каждая лампа в блоке SWIR контролируется индивидуально, поэтому, лампы включаются только те, которые будут воздействовать на статор. При коротком статоре загораются только необходимое количество ламп. Остальные лампы не загораются, что значительно снижает потребление энергии. Устройство управления блоками SWIR имеют функцию ступенчатого запуска, при использовании которой можно последовательно включать отдельные лампы, чтобы уменьшить потребление тока в начале каждого цикла нагрева, а также функцию плавного запуска для увеличения срока службы нити накала ламп. Устройство управления также регулирует работу каждой лампы для обнаружения дефектов нити накала. Блоки ламп соединены с компьютером системы пропитки LIRD, что позволяет легко и быстро контролировать весь процесс нагрева.

Устройства пропитки лаком

В системах пропитки LIRD, в основном, однокомпонентные, полимеризующиеся при нагревании лаки наносимые на изделия капельным методом или методом вращения с погружением, в зависимости от того, какой метод является наиболее подходящим для изделия и типа лака (компаунда). Могут также применяться такие компаунды, на основе мономерных полиэфирных смол, не содержащие растворителя, 100%-твердые эпоксидные смолы, а также эмульсии на водной основе. Такие компаунды хранится в большой бочках из нержавеющей стали как непосредственно в внутри установок пропитки, так и бочках, поставляемых изготовителем лаков. Емкость оснащена датчиком уровня, регулирующего вспомогательный перекачивающий насос, автоматически пополняющим емкость из бочки поставщика лака, находящуюся вне машины. В установках, применяющих метод капельной пропитки, который, в основном, используется для статоров, лак подается из цистерны точным дозировочным насосом и с регулируемой скоростью поступает к насадкам на станции нанесения лака, откуда капает на обмотку устойчивой струей. Одна насадка установлена на базовой части статора, другая насадка закреплена на программируемом ползуне, который устанавливает её над противоположной лобовой частью намотки.

Программируемая насадка также может использоваться для нанесения лака на металл статора или ротора при необходимости. При вращении изделия достигается равномерное распределение смолы и её удержание в обмотках до начала процесса полимеризации. В установках, применяющих метод погружения с вращением, который, в основном, применяется для якорей, фазных роторов и статоров, лак постоянно рециркулируется пневматическими диафрагменными насосами между резервуарами для хранения и ванной для погружения с постоянным уровнем жидкости. Ванны для погружения крепятся на программируемых ползунах, которые поднимают их для погружения поверхности ротора или статора до установленной, требуемой глубины. Если роторы или статоры предварительно нагреты до погружения с вращением, лак может пройти через теплообменник для избавления от избыточного тепла. Сразу же после погружения с вращением изделие переходит на станцию очистки, где происходит очистка избыточной смолы с внешней стороны изделия с применением лезвия (языка) на поворотном рычаге, после этого изделие направляется на секцию полимеризвции. Для изделий, требующих двойную пропитку либо покрытых антитрекинговым лаком, рядом со станцией сушки может быть установлена вторая станция пропитки погружением с вращением. Для достижения степени полимеризации второго слоя лака или для высыхания лака может потребоваться дополнительный нагрев, но его применение должно быть ограничено из-за остаточного тепла изделия после первого цикла пропитки.

Система управления

Система может управляться либо ПЛК (Программируемым Логическим Контроллером Logic Controller) на промышленном ПК, установленном на шкафу с электропроводкой, находящимся на противоположном конце машины от станции загрузки/выгрузки. Заказчики могут выбрать электрическое оборудование и ПЛК производства компаний Эллен Брэдли (Allen-Bradley), (Амрон) Omron или Сименс (Siemens). Наряду с такими функциями, как управление механической работой системы и обеспечение контроля за техническими условиями, устройство управления также идентифицирует изделия после их загрузки и выбирает соответствующие настройки, отображая сообщения о состоянии и предупредительные сообщения на пульте оператора, и обеспечивая информацию о ходе производственного процесса через локальную сеть на предприятии.

Изменение технологических требований

Пропиточная система состоит из стандартных модулей, благодаря чему достигается соответствующее качество изделий при использовании определенного типа лака, определяющего конструктивные спецификации, т.е. количество станций нагрева, длина машины, т.д. Следовательно, значительные изменения в процессе, такие, как, например, переход от 100%-твердой эпоксидной смолы на эмульсии на водной основе, имеющие совершенно другие технологические требования, могут привести к модификации крупных секций машины, что может быть сделано относительно легко из-за модульной конструкции установки.

Прочие характеристики включают:

• Специальное подъёмно-транспортное оборудование для объединения оборудования в систему обеспечивается предприятием заказчиком

• Автоматические системы пожаротушения для электрических шкафов, кабельных коробов и рабочих секций машины

• Станции автоматической очистки оснастки

Вентиляция

В системе пропитки имеются вентиляторы для отвода паров, выделяющихся при полимеризации смолы, а также для охлаждения готовых изделий до комнатной температуры. Два вентилятора в кольцевом обтекателе на верхней левой панели машины всасывают воздух для охлаждения готовых статоров на верхнем уровне после их возвращения на станцию загрузки/выгрузки, первый раздвоенный вентилятор (средняя часть) охлаждающий воздух в атмосферу. Два раздвоенных вентилятора (справа посередине и справа) вентилируют секции пропитки и полимеризации и выпускают пары лаков через фильтра в атмосферу.

Преимущества пропиточных систем LIRD производства СП ЗАО Альяес-ПМФ, являющейся филиалом компании Alliance Winding Equipment:

• Высокая производительность, до 120 изделий в час, оператор требуется только для загрузки и выгрузки

• Высокое качество пропитки с высоким коэффициентом заполнения паза достигается постоянным вращением изделия и быстрой сушкой, достигаемой в возможно короткие сроки

• Компактные, автономные машины занимают минимальную площадь помещения, не требуют наличия фундамента или особого обслуживания, могут быть легко установлены и транспортированы.

• Гибкий своевременный процесс поддержки одной или более линий намотки

• Модульная конструкция позволяет проектировать машины в соответствии с изделиями заказчика, типом смолы и объёмов выпуска заказчика и модифицировать машины при изменении технологических требований.

• Чистый, быстрый и эффективный нагрев коротковолновым инфракрасным излучением (SWIR) экономичен, не занимает много времени и не взрывоопасен.

• В системе пропитки LIRD хранится минимальное количество пропиточного лака, что устраняет проблемы излишнего потребления лака и угрозу пожара, свойственную для традиционных, крупных, конвейерных систем для пропитки.