【摘 要】本文就环氧树脂在大、中、小、微电机维修中的应用情况进行分析，并提出应用探讨的意见。升级换代、大力创新和学科知识交叉将有力推动环氧树脂在电机维修行中的形势发展。

   【关键词】环氧树脂  电机维修  应用  探讨

   环氧树脂1934年一经出世，由于它的良好加工性、粘着力强、可低压成型、收缩率小、化学稳定性强和较好的物理机械性能而迅速广泛应用于各行各业。电机试制、制造和电机维修也能不例外地广泛应用环氧树脂。

   1958年，环氧树脂在我国（上海树脂厂）开始工业化生产时，肖山电机厂和浙江大学正在共同试制我国首创的双水内冷汽轮发电机，当时被俗称“万能胶”的环氧树脂神奇地解决了双水内冷汽轮发电机转子中“水连接、电绝缘”的难题。同样也是电机绝缘与机械强度的矛盾，首次采用非金属“护环”，这也许就是电机电枢采用网状玻璃纤维树脂无纬带的雏形。在当时的工业中应用环氧树脂，使一台台各种型号的双水内冷“尖端产品”及时试制出来，送电厂运行测试考验。从创新角度来讲，环氧树脂在为我国首创的双水内冷汽轮发电机的试制中作出了贡献。

   随着我国电机制造工业突飞猛进的发展，环氧树脂在电机制造中的应用也日益广泛。在中小型电机和微电机制造中，定子的浸渍、电动工具类电机转子的滴浸漆，转子绕组电机匝间绝缘，凸极电机磁级的层间绝缘，微电机定子的灌封绝缘；在高电压同步电动机定子线圈的匝间涂刷，高电压异步电动机转子铜排绝缘，汽轮发电机高压接头的包封，高压电机、高压电机线圈真空压力浸漆都已应用了环氧树脂、不饱和聚酯树脂，线绕电机电枢线圈部挷扎由网状玻璃纤维树脂预浸无纬带聚酯-F所取代，高电压线圈端部T度电场孩晕漆的应用等。绝缘等级也从Y级、A级、E级提高到B级、F级甚至H级。环氧树脂为电机工业提供了适应的材料，电机工业的发展也推动了环氧树脂工业的发展。

   在电机维修行业，当然也离不开环氧树脂的应用。

一、电机维修概况

   根据经验估计，电机运行故障中绝缘失效要占80%以上，绝大多数是由于绕组端部和槽绝缘交接部位的绝缘疲劳所致。[1]对于大中型电机，目前需要维修的数量也是不在少数，就电机型号有6000伏级YR、YK、YSP和JR、JK、JSP等异步电动机，TD、TF等同步发电机，立式的YL电动机，Z系列轧钢电动机，Z2、Z4等直流电机，直流励磁机等；就维修单位遍布大江南北、沿海西部，北至黑龙江，南到海南岛。就上海S厂近一年来的维修实践。送到S厂维修的大中型电机就有近千台，价值达4000万以上。

   对于电动工具、家用电器的单相串激电机的电气维修，常常不是在用户的返修，而主要是在工厂制造过程中。采用环氧覆盖漆对涂敷修复绕组端部的露铜是简单易行的、立午见影的方法，用X-1增强覆盖环氧粉末涂敷在绕组端部获得一层透明、光滑、坚硬的环氧树脂覆盖层，它可抵御电机装配时和生产过程中可能发生的擦伤，防止电机运行时因碳粉堆积而引起的表面爬电。[2]美术型环氧粉末涂料应用于电动工具外壳装饰[3]也是环氧树脂粉末涂料在电机制造中和维修中的一种应用。

   对于大、中型水轮发电机组，含水轮发电机、水轮机、励磁机和永磁机等及其辅助设备的维修，通常在电厂的实地维修。这是因为这类电机的定子直径常常超过3.4米，因而将机座设计成双瓣、三瓣或四瓣的，不可能将整个定子运往修理厂或制造厂维修；水轮发电机的凸极式转子也是在发电石拱的现场装配和试验的，其尺寸和重量也都不允许拉到修理厂或制造厂维修；通常的发电厂也具有安装和维修这种发电机定子和转子的能力。必要时，电厂会邀请制造厂有关技术部员到现场共同商讨维修方案，实施维修工作及其验收。

二、环氧树脂在电机维修中的应用

   在中型电机维修主要是电机绝缘的维修。目前的维修，很多还沿用初期的材料和工艺。

   对于环氧粉云母带绝缘的汽轮发电机定子线圈的股间胶化漆，包主绝缘前涂刷和换位处填平。根据上海Y厂[4]资料，它们的配方是：

序 环氧物应用 配 方 组 成 

1 线圈股间胶化漆 6101环氧树脂（液态），604环氧树脂（固态），594环氧固化剂，苄基二甲胺，H4（650）环氧固化剂，丙酮，甲苯. 

2 线圈涂刷胶 6101环氧树脂，501活性稀释剂，594固化剂，苄基二甲胺. 

3 玻璃丝浸渍处理用漆 6101环氧树脂，308-1桐油酸酐，甲苯，酒精. 

4 线棒刷漆 6101环氧树脂，H4（650）环氧固化剂，甲苯. 

5 绕组接线头填充泥 6101环氧树脂，501活性稀释剂，594固化剂，苄基二甲胺，石英粉，云母粉. 

6 常用环氧树脂 6101环氧树脂，苄基二甲胺，磷苯二甲酸二丁酯，丙酮，石英粉. 

7 快干环氧树脂 6101环氧树脂，磷苯二甲酸二丁酯，无水乙二胺，石英粉. 

8 快干环氧漆 （在快干环氧树脂内加进适量的丙酮） 

9 放松剂[5] 6101环氧树脂，308-1桐油酸酐，甲苯，酒精. 

10 收缩剂[5] 6101环氧树脂，H4（650）环氧固化剂，甲苯. 

   在定子线圈的修造过程中，也应用了环氧脂的制品和采用了环氧树脂的模压工艺。定子线圈的S弯绝缘、排间绝缘和垫条通常是采用0.2X18X80mm的聚酯薄膜玻璃漆布、0.14X18X80醇酸云母和0.5X18X400环氧玻璃丝板，还有采用0.15mm硅有机玻璃漆布带等。线圈在涂填料后，进行胶化，压制后铲除多余填料，修正胶化尺寸。当短路试验合格后，才进行主绝缘的包扎。此时，在线棒上涂上环氧涂刷胶，即可半迭包0.14X25mm环氧粉云母带14层。定子线圈在烘压前，要包脱模带及先用0.05X60聚四氟乙稀带半迭包一层，然后再用30-40mm宽的0.05聚酯薄膜半迭包一层。如果：①操作合理。线圈在洁净的压模中刷涂脱模剂，放好垫条，即可随手扳紧压紧螺丝，但需从中间开始向二端依次压紧。②烘焙工艺参数正确。从120℃到150℃的升温时间不少于10分钟；到150℃时，即全压阶段，所有螺丝都被拧紧；在165±5℃时保温2.5小时；然后冷却到120℃时，拆模，迅速将线圈平放在平板上。③搬运时应用托架。那么，线圈表面应无皱纹，呈褐色，用100克小鎚击之，声音清脆无哑声，无凹坑。用卡尺测量验收符合标准。

三、应用探讨

   改革开放以来，我国经济以史无前例的高速向前发展，经济改革、体制改革，WTO的加入，申办奥运成功，都推动经济的发展。更重要的是，科教兴国战略的实施，“大力创新”的提倡，将渗透到各个领域、各行各业，进发出无穷的力量。

   就环氧树脂在电机维修中的应用进行探讨：

   1.不断运用新材料、采用新工艺，升级换代。我们在上面讨论的环氧树脂的应用配方及其工艺，也许是20世纪70年代“古老”配方，如今我国环氧树脂及共体系的已经有了长足的发展，不少国外化工公司的产品打进国内市场，选择环氧树脂及其体系的材料已经有了广阔的市场。就环氧树脂本身已经有了新的技术标准和型号，出现了电工级E-39D、电子级环氧，在分子量分布频带控制，纯净度，杂质含量都有了新的提高，使环氧树脂的操作应用得到方便、固物性能稳定和提高，对于电机某一部件的某种特殊性能或工艺的要求大可以得到满足。此外，改性环氧树脂的出现、脂环族环氧树脂的新品问世，都将在环氧树的应用上显出威力。升级换代也许是各行各业势在必行的道路。

   就电动工具类电枢滴浸漆的配方为例。20世纪70年代全国推广无溶剂滴浸漆的滴浸工艺时，按照当时我国的环氧树脂的生产水平、能力及其品种，其配方也就是6101环氧树脂，308-1桐油酸酐，501活性稀释剂和苄基二甲胺。基本上满足了当时的各种电动工具绝缘浸渍处理的质量要求。但严格的说，对于冲击占、电锤之类主同负荷工作状态的电枢来说，是不足的。上海R厂，根据我国环氧树脂发展的情热、出现的新品种，对各种滴浸漆进行多年的筛选[6]，从SD741、672-1、DE-201、J1132D3，9102，8411-D、J1142-6、H30-5、J811、1034、330、G1131、J814D、GB83、511-13-5、803等中选取了DE-201[7]作为应用品种，使该厂的滴浸工艺上了台阶。在操作上摒弃了多组份配制的繁复的施工过程，在质量上提高等级，绝缘耐搪灯对等级从不到B级的水平跃升到E级。实现了升级换代。

   国外对电机定子线圈主绝缘制造技术有两条技术路线：一种是以美国西屋公司、瑞士BBC、德国西门子公司为代表的少粉云母（胶含量8±3%）真空压力浸渍型绝缘，简称少胶VPI绝缘；另一种是一美国通用电气公司、法国阿尔斯通为代表的多胶粉云母带（胶含量39±2%）热成型绝缘。在我国两种路线并存，从拥有昂贵的VPI设备来讲，电机的维修宜采用后一种。但是也必须解决F级浸渍树脂少粉云母带、半导体防晕和其它一系列技术问题。这也就是近年子线圈升级换代的做法。

   2.大力创新，打破行业、应用领域界限、借鉴先进工艺技术。当前环树在各行各业应用已经广泛，并且都积累了相当成熟的经验，但是往往被“隔行如隔山”所影响，如果打破界限，被另一领域所借鉴，很可能会获得相当理想的效果。在电机维修中，如果遇到某局部的高电压所威逼，不妨可以探讨采用耐高电压的环氧树脂，也许可能解决局部小空间里面绝缘问题。耐高电压环氧树脂的应用首例已经获得成功。[8]不过那是在仪器仪表领域。对于室温固化、光固环氧树脂、具有潜伏性固化特性的环氧脂也许对于中、大或小型的电机的维修具有特定的实际意义。

   3.开展学科知识的交叉，得到科技和经济的双赢，也得到双学科技术的比翼双飞。当前是知识经济时代，知识的创新成为我们的日常，谁获得了创新谁就能获得效益。

   1967年10月，贵州某电话1.2万千瓦水轮发电机组运行一年后，在发电机定子绕组的出槽口，发现了黄色粉末，成为发电机正常运行的隐患。据当时，几方技术人员的分析，这是因为发电机运行过程中线在槽中下沉而引起线圈的振动，从电气上分析该区域是电场畸变，或许导致局部高压，产生电晕作用所致；从机械角度，正是线圈从直线过渡到弯曲的线圈端部，在力学上是一个悬臂梁结构，正是振动的集中；而在这里也是定子铁芯的外缘，硅钢片片间振动最大振幅恰恰也就在这里。线圈与铁芯硅钢片刻高频率摩擦，产生了明显的黄色粉末。成为当时棘手的难题。如果在现在，倘若这些分析是正确的话，按照目前的情况，我们在这线圈的出槽口垫以耐高温耐磨蚀的环氧适形材料，并在上个区域涂覆以一种“4F”涂料即可。当然这种“4F”涂料将具有耐高电压、防晕、耐高温和高韧性四位一体功能（Function）的混合胶。由于它将涂敷在线圈和铁芯之间，因此应当具有足够的柔韧性，满足发电机运行时在该区域的应力消除。应该说，这在当前的环氧树应用技术部水平而言并不是很困难的。如果说，电机维修的技术人员学一点环氧树脂应用技术，或者环氧树脂应用的技术人员到达现场出点子、献配方，也许这个难题就能迎刃而解。

参 考 文 献

   [1]鲍光泽，电机绝缘基本情况，上海电气绝缘技术开发中心，1986.4

   [2]吴椋，环氧覆盖漆在电机绕组端部的应用探讨，《探学中国人十年优秀论文选取Ⅱ》人民日报出版社2003.

   [3]吴椋等，美术型环氧粉末涂料应用于电动工具外壳装饰，《粉末涂料涂装应用》中国展望出版社1987.10

   [4]上海杨树浦发电厂，14号发电机恢复性大修总结，1975.9

   [5]上海吴泾发电厂技术资料

   [6]吴椋，价值工程筛选滴浸树脂，《中华名人文论大全》人民日报出版社2003.

   [7]吴椋 杜海棠，DE-201滴浸树脂的应用试验，《环氧树脂应用技术》Vol.12.NO.1，1995

   [8]吴椋 耐高电压环氧树脂的应用，《当代专家论文精选》中国人事出版社2003