{"id":21509,"date":"2023-07-13T15:20:13","date_gmt":"2023-07-13T13:20:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/17094-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:20:14","modified_gmt":"2023-07-13T13:20:14","slug":"17094-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/17094-01\/","title":{"rendered":"Weiterentwicklung des Strom-UV-Tauch-Impr\u00e4gnier-Verfahrens f\u00fcr gro\u00dfe Statoren von Elektromotoren"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Zielsetzung des Vorhaben ist es, das bisher bekannte Strom-Uv-Tauch-Impr\u00e4gnier-Verfahren auch auf gro\u00dfe Statoren anzuwenden. Bisherige Impr\u00e4gnierverfahren wie Tauchimpr\u00e4gnierung oder VPI-Tauch-Impr\u00e4gnierung mit Ofenheizung ben\u00f6tigen sehr viel Zeit, bei gleichzeitig hohem Energieaufwand. Zus\u00e4tzlich zu den Zeit- und Energieeinsparungen wird die Qualit\u00e4t der Impr\u00e4gnierung um ein Vielfaches erh\u00f6ht, was wiederum eine bessere W\u00e4rmeabfuhr am Motor in Nennbetrieb bedeutet. Diese bessere W\u00e4rmeabfuhr erm\u00f6glicht eine bessere Ausnutzung der eingespeisten Energie und weniger Verluste.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie bereits bei kleineren Statoren bekannte Impr\u00e4gniertechnik sollte weiterentwickelt werden, um auch Gro\u00dfmaschinen mit gro\u00dfen Gewichten ( ca. 2 Tonnen Gesamtgewicht ) effektiv und mit reduziertem Energieaufwand zu impr\u00e4gnieren.<br \/>\nDas gr\u00f6\u00dfte Problem stellte hierbei die Aufheizung der gro\u00dfen Masse des Blechpaketes dar. Durch die Entwicklung einer HF-Heizm\u00f6glichkeit f\u00fcr das Blechpaket wurde erreicht, dass die Blechpakete von Statoren in k\u00fcrzester Zeit mit geringsten Verlusten aufgeheizt werden k\u00f6nnen.<br \/>\nDurch zahlreiche Versuche und Testaufbauten mussten nun die gewonnenen Erkenntnisse ausgebaut werden, wobei sich herausstellte, dass z. B. Blechpaketsegmente mit speziellem Aufbau nicht mit der HF-Heizm\u00f6glichkeit erw\u00e4rmt werden k\u00f6nnen. Bei Spezialblechpaketen wird dann das Aufheizen mit einem  induktiven System gemacht wird.<br \/>\nEin weiterer Punkt war, die ben\u00f6tigten Anschlussleistungen zu reduzieren. Gro\u00dfe Statoren haben gro\u00dfe Wicklungsquerschnitte, was wiederum bedeutet, dass zum Aufheizen der Wicklung ein gro\u00dfer Strom ben\u00f6tigt wird. Durch schaltungstechnische Ma\u00dfnahmen wurde nun erreicht, dass die eingebrachte Energie in der Wicklung aufgesplittet wird und somit die ben\u00f6tigte Energie auf ca. 70 % reduziert werden kann ( z. B. Aufheizung eines Gleichstromstators mit 4500 A statt mit 6500 A ).<br \/>\nAlle theoretisch aufgestellten M\u00f6glichkeiten mussten durch zahlreiche Versuche an Statoren und Ankern erprobt und untermauert werden, wobei die Erkenntnisse auch zur Weiterentwicklung der oben genannten Punkte gef\u00fchrt haben.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Die Weiterentwicklung der Strom-UV-Impr\u00e4gniertechnik bei gro\u00dfen Statoren konnte zu 100% erreicht werden und stellt sogar die Entwicklung der Technik f\u00fcr Hochspannungsmaschinen in Aussicht.<br \/>\nGro\u00dfe Energieeinsparungen mit gleichzeitiger Erh\u00f6hung der Qualit\u00e4t sind die Hauptergebnisse dieses Projektes.<br \/>\nImpr\u00e4gnier- und Aush\u00e4rtezeiten von 50 &#8211; 60 Stunden konnten reduziert werden auf 2 &#8211; 3 Stunden. Die damit verbundenen Energieeinsparungen liegen bei 70 %. Entgegen den alten Impr\u00e4gniertechniken wird bei der Strom-UV-Impr\u00e4gnier-Technik nur Energie konsumiert, wenn auch wirklich ein Impr\u00e4gnierprozess bzw. ein Aush\u00e4rteprozess stattfindet. Lange Vorlaufzeiten zum Aufheizen der \u00d6fen sind nicht notwenig. Der Wirkungsgrad dieser Technik liegt somit bei 1.<br \/>\nWerden bei herk\u00f6mmlichen Tauchverfahren Trockenharzaufnahmen von 40 &#8211; 60 % erreicht, so ist es mit der Strom-UV-Tauch-Impr\u00e4gniertechnik m\u00f6glich, Trockenharzaufnahmen von 90 &#8211; 98 % zu erreichen.<br \/>\nEin dritter wesentlicher Punkt konnte durch Verwendung der oben genannten Aufheizverfahren erreicht werden. Durch das schnelle und effektive Anw\u00e4rmen, Tauchen und Aush\u00e4rten der Statoren konnten die Abtropfverluste und die Emissionsverluste auf ein Minimum gesenkt werden.<br \/>\nWird bei den herk\u00f6mmlichen Impr\u00e4gniertechniken mit Abtropfverlusten von bis zu 30 % gerechnet, so begrenzen sich die Abtropfverluste bei der Strom-UV-Tauch-Impr\u00e4gniertechnik auf max. 5%. Die zeitaufw\u00e4ndige Reinigung der Anlagen wird somit auf ein Minimum reduziert, ebenso die Entsorgung der anfallenden Harzreste.<br \/>\nBei den Emissionsverlusten verh\u00e4lt sich das Ergebnis \u00e4hnlich wie bei den Abtropfverlusten. Ca. 30% stehen den max. 5 % erreichten Emissionsverlusten bei der Strom-UV-Impr\u00e4gniertechnik entgegen.Aufw\u00e4ndige und Energie verschleudernde Nachverbrennungsanlagen k\u00f6nnen somit eingespart werden.<br \/>\nDie Aufgabenstellung, die Aush\u00e4rtung auch ohne UV-Strahlung zu erreichen, konnte leider nicht erreicht werden. Die UV-Strahlung wird ben\u00f6tigt, um Teile, die nicht \u00fcber die Stromheizung warm genug werden, auszuh\u00e4rten, z. B. Harzauftrag an den Anschlusslitzen, an der Au\u00dfenseite der Blechpakete, an unzug\u00e4nglichen Stellen des Isoliermaterials. Die UV-Strahlung wird jedoch nur im letzten Teil der H\u00e4rtungsphase zugeschaltet, somit sind jegliche klebrige Teile (auch Aufh\u00e4ngungen) ausgeschlossen, was wiederum ein sauberes Weiterarbeiten erm\u00f6glicht. Bei der UV-Aush\u00e4rtung werden die UV-Lampen \u00fcber den Stator gefahren (geschlossenen Raum). Somit ist eine Gef\u00e4hrdung des Bedienpersonals ausgeschlos-sen.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Die gewonnenen Erkenntnisse und Techniken konnten bereits mehreren Gro\u00dfmaschinenherstellern vorgestellt werden. Weitreichendes Interesse wurde angezeigt. Eine Anlage wurde gebaut und arbeitet mit Erfolg bei Siemens N\u00fcrnberg.<br \/>\nDie Pr\u00e4sentation erfolgt haupts\u00e4chlich \u00fcber die Zeitung Coil winding International.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Durch die Weiterentwicklung des Strom-UV- Tauch-Impr\u00e4gnier-Verfahrens ist dieses Verfahren als zukunftsweisend bei vielen Gro\u00dfmaschinenherstellern eingestuft worden. Es wird bereits bei einigen Herstellern die M\u00f6glichkeit des Einsatzes dieses Verfahrens bei der Impr\u00e4gnierung von Hochspannungsmotoren diskutiert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Zielsetzung des Vorhaben ist es, das bisher bekannte Strom-Uv-Tauch-Impr\u00e4gnier-Verfahren auch auf gro\u00dfe Statoren anzuwenden. Bisherige Impr\u00e4gnierverfahren wie Tauchimpr\u00e4gnierung oder VPI-Tauch-Impr\u00e4gnierung mit Ofenheizung ben\u00f6tigen sehr viel Zeit, bei gleichzeitig hohem Energieaufwand. 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