El uso de la impregnación por presión de vacío (VPI) para impregnar devanados eléctricos de forma más exhaustiva no es nada nuevo. La Marina de los EE.UU. ya había utilizado este proceso hace unos 50 años para impregnar sus devanados eléctricos. En el pasado, los barnices utilizados para la impregnación eran principalmente sistemas que contenían disolventes con aproximadamente entre un 35 % y un 45 % de sólidos, y el resto eran disolventes.

Si bien esto provocó que los devanados eléctricos se mojaran más profundamente y de manera más exhaustiva a través del VPA, también generalmente llevó a que los barnices expulsaran todos los solventes durante el proceso y resultó en poros y una estructura débil similar a una esponja que deja mucho vacío y espacio de aire. En otras palabras, al utilizar barnices que contienen disolventes, la mayor penetración y humectación proporcionada por el VPI no condujo a ninguna mejora funcional significativa.

Afortunadamente, en los últimos años, la industria química ha presentado barnices sin disolventes o resinas líquidas que se pueden aplicar sin utilizar disolventes. Al agregar un poco de agente de curado, estas resinas también se pueden transformar de estructura líquida a sólida, siempre que los impregnantes de resina líquida se utilicen adecuadamente. Continúe leyendo para comprender más sobre cómo funciona el VPI y sus ventajas pararebobinado de motor eléctrico.

¿Qué es la impregnación a presión al vacío?

Un rotor o estator de equipo eléctrico completamente envuelto se sumerge totalmente en una resina durante la impregnación por presión de vacío (VPI). A través de ciclos de presión y vacío húmedo y seco, esta resina se absorbe en todo el sistema aislante.

Los devanados impregnados adquieren una estructura monolítica uniforme después del tratamiento térmico. Varios sistemas VPI vienen con diferentes componentes. Sin embargo, un sistema VPI completo y eficiente generalmente consta de un recipiente de almacenamiento enfriador, un recipiente a presión, un refuerzo de vacío, una bomba de vacío, una bomba de transferencia, instrumentos de control de proceso y monitoreo automático y grandes instalaciones de horneado.

El procedimiento habitual de VPI

El proceso VPI generalmente comienza con una limpieza y horneado adecuados del devanado eléctrico (rotor o estator). Una vez que el devanado se ha enfriado a una temperatura preestablecida en el horno, se transporta al recipiente a presión. Se debe cerrar la tapa de este recipiente a presión y evacuar el recipiente.

Luego se aspirará el recipiente hasta que alcance menos de 5 milímetros de mercurio y se elimine casi toda la humedad y el gas atrapado. El nivel de vacío debe mantenerse dentro del recipiente durante aproximadamente una hora. Después de sumergir el devanado en un entorno de alto vacío durante una hora, se debe abrir la válvula del recipiente de almacenamiento y la resina fluirá hacia el recipiente en condiciones de vacío.

En este punto, ya se permite que la resina inunde la parte superior del devanado eléctrico. Cuando la resina haya alcanzado un nivel constante, lo siguiente que se debe hacer es cerrar la válvula ya que el recipiente continúa haciendo vacío. Una vez que se complete el proceso de vacío, comenzará el ciclo de presión.

El recipiente a presión debe aumentar gradualmente su presión interna mediante el aire seco hasta aproximadamente 100 psi o 7 bares. Esta presión debe mantenerse durante una hora o más para un rotor o estator más grande. Luego, se debe permitir que la resina penetre en todos los orificios y huecos del sistema de aislamiento del devanado.

Una vez que se completa el ciclo de presión, se debe liberar la presión dentro del recipiente y la resina debe devolverse al recipiente de almacenamiento. Se debe abrir la tapa, levantar el devanado y colocarlo en el horno eléctrico para curarlo. Dependiendo del tamaño de la máquina, el proceso de horneado suele tardar entre 10 y 12 horas.

Beneficios de utilizar VPI en devanados eléctricos

El uso de VPI en bobinados eléctricos tiene algunas ventajas reales, especialmente para aquellos usuarios que requieren una mayor vida útil de la máquina y una mayor confiabilidad. Esto es particularmente cierto cuando surgen condiciones ambientales severas en aplicaciones, como las industrias química, petroquímica, marina, cementera, siderúrgica y alimentaria.

Debido a la mejor transferencia de calor y la eliminación de puntos calientes que permiten que el calor se disperse a través de la estructura de la máquina, VPI también puede maximizar la tolerancia a la sobrecarga marginal de la máquina. Para superar los problemas del movimiento del devanado terminal, el VPI también se puede utilizar mediante el tratamiento VPI solo o con materiales de refuerzo adicionales antes del tratamiento.

Por último, dado que el uso de VPI permite llenar y sellar el núcleo de hierro, tiene el potencial de eliminar los problemas que surgen debido a núcleos sueltos y proporcionar una protección sólida contra la migración de humedad y otros contaminantes a través del núcleo.

En general, si se lleva a cabo correctamente, la VPI puede generar varias ventajas, particularmente en lo que respecta a los devanados eléctricos. Para garantizar que el VPI se realice de la forma correcta, se recomienda encarecidamente buscar la asistencia de un especialista en rebobinados de motores eléctricos orevisión de motores eléctricos. Los especialistas de este tipo suelentener las habilidades vitalesnecesario para realizar procedimientos tan complejos como VPI con relativa facilidad y precisión.