Фото и видео

Новости (архив)


Контакты

contact@forca.ru

Содержание материала

Существующая технология изготовления магнитных систем не позволяет полностью использовать электромагнитные свойства, которыми первоначально обладает электротехническая сталь. После механической обработки (резки, удаления заусенцев, хранения и транспортировки пластин и т. п.) обнаруживается ухудшение магнитной проницаемости стали, а в собранной магнитной системе — увеличение потерь в стали и тока холостого хода.
Использование рулонной стали, механизация и автоматизация процесса раскроя заметно повысили производительность, но сохранили все механические операции, снижающие магнитные свойства исходного материала. Более того, неизбежные на линиях продольного (или поперечного) раскроя изгибы и натяжения рулонной ленты даже добавляют напряжения в пластинах.
На каждом отдельном этапе обработки ухудшение свойств стали невелико, но в сумме влияние всех факторов приводит к сравнительно значительному увеличению потерь и тока холостого хода.
Влияние резки. Резка пластин приводит к деформации и создает зону остаточных напряжений (наклепа) вдоль кромки реза. Ширина зоны наклепа 2—4 мм. Влияние наклепа особенно заметно у пластин небольшой ширины — до 100—120 мм. Именно при такой ширине (она используется в основном для трансформаторов I и II габаритов) наклеп увеличивает потери в стали на 3—5%. В то же время резка пластин шириной более 400—500 мм (трансформаторы IV габарита и выше) лишь незначительно (на 1 —1,5%) повышает потери.
Как указывалось, в процессе резки на автоматических линиях сталь подвергается изгибу (на барабанах) и натяжению, необходимому для перемещения ленты. При этом в пластинах возникают добавочные механические напряжения. Если суммарное воздействие напряжений от изгиба и растяжения превышает (8—9) • 10+7 Па, то ухудшаются магнитные свойства и увеличиваются потери в стали. Это объясняется тем, что при воздействии сил растяжения нарушается изоляционное покрытие. Изоляция растрескивается, отскакивает; в пакете (после сборки) обнаруживается замыкание пластин, увеличиваются возможные контуры для вихревых токов; растут потери. Другими словами, существуют предельные напряжения, превышение которых недопустимо.
Чтобы исключить появление напряжений сверх предельных, необходимо тщательно подбирать оптимальные режимы резки и грамотно настраивать автоматические линии раскроя.

Влияние удаления заусенцев.

Как известно, самый распространенный способ удаления заусенцев — это вальцовка (закатка) их на специальных закатных валках. Пластины стали пропускаются между валками и «обжимаются» ими по всей поверхности. При этом вся поверхность пластин получает остаточные механические напряжения — наклеп, что увеличивает потери в стали и ток холостого хода. При обычно выполняемой закатке вдоль направления прокатки стали (лист узкой стороной заправляют в валки) удельные потери в стали возрастают на 6—7%, а намагничивающий ток — до 60%.
Чтобы избежать возрастания потерь в стали по сравнению с исходными, следует закатку заусенцев проводить под углом 55° к направлению прокатки. Однако осуществлять такую закатку сложно на автоматических линиях раскроя, а ручная подача пластин в закатные валки трудоемка и малопроизводительна.

Влияние транспортировки и складирования пластин стали.

Механические воздействия возникают особенно часто там, где не уделяют внимания организации перевозок, хранению и комплектации пластин стали. Из-за отсутствия специальных стеллажей после резки и штамповки пластины стали часто сбрасывают в пачку; после транспортировки к месту сборки их вновь сбрасывают с высоты 0,3—0,5 м; при этом возникают ударные нагрузки, растут потери и намагничивающий ток в стали. Установлено, что однократное сбрасывание пакета из десяти пластин стали толщиной 0,35 мм с высоты 0,5 м увеличивает потери на 5%, а намагничивающий ток — на 10%. При этом чем выше качество стали, тем больше ее чувствительность к ударным нагрузкам. Чтобы избежать механических повреждений, необходимо перевозить пластины стали только на специальных стеллажах, хранить их небольшими пакетами, полностью исключить сбрасывание и другое неосторожное обращение с ними.
Суммарное увеличение удельных потерь холостого хода, вызванное технологической обработкой стали, достигает 20—25%, а намагничивающего тока — до 80—100%. При неблагоприятных обстоятельствах (тупые ножи, нарушение оптимальных режимов резки и штамповки, небрежные хранение и перевозка и т. п.) эти цифры могут быть значительно выше.
Отрицательное влияние механических воздействий на электромагнитные характеристики стали частично устраняется специальной термической обработкой — отжигом.
Влияние отжига. Пластины отжигают в специальных печах (непрерывного или периодического действия) путем постепенного повышения температуры до 800—830°С, выдержки при этой температуре и медленного охлаждения. Отжиг частично восстанавливает магнитные свойства стали.
При правильно выбранном режиме снижение потерь в результате отжига достигает 3—15%, т. с. отжиг лишь частично снимает увеличение потерь, вызванное технологической обработкой стали. Тем не менее, поскольку потери холостого хода силового трансформатора постоянны и не зависят от нагрузки (см. § 3), снижение их с помощью отжига оправдывает все затраты и дает большой экономический эффект.
При сборке магнитных систем к рабочим местам доставляют пластины, прошедшие все стадии технологической обработки. Сборщик должен выборочно проверить, сняты ли с пластин заусенцы, был ли отжиг, наносились ли дополнительные (и сколько раз) изоляционные покрытия и т. п. Даже при небольшом опыте легко получить навык в определении (на ощупь) недопустимой величины заусенцев. Посредством визуального сравнения можно быстро научиться отличать отожженную сталь от неотожженной: после отжига наблюдается некоторое изменение оттенка цвета термостойкого покрытия, а на кромках (срезе) пластин появляется тончайшая пленка оксида.