Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Технология и оборудование производства трансформаторов

Восстановительный отжиг пластин магнитопровода - Технология и оборудование производства трансформаторов

Оглавление
Технология и оборудование производства трансформаторов
Понятие о технологическом процессе
Технологическая и производственная документация
Технологическая подготовка производства трансформаторов
Устройство и типы магнитопроводов
Конструкция и изготовление магнитопроводов
Активная сталь магнитопроводов
Изолирование электротехнической стали
Изготовление пластин магнитопровода
Изготовление пластин магнитопровода из рулонной стали
Изготовление пластин магнитопровода из листовой стали
Восстановительный отжиг пластин магнитопровода
Контроль качества пластин магнитопровода, техника безопасности
Сборка магнитопроводов
Сборка магнитопроводов трансформаторов малых мощностей и реакторов
Сборка магнитопроводов без отверстий в активной стали
Сборка магнитопроводов с отверстиями в активной стали
Испытание магнитопроводов
Изготовление изоляционных деталей
Оборудование изоляционных цехов
Основные изоляционные детали, требования
Технологические процессы изготовления изоляционных деталей
Приспособления и инструменты при изготовлении изоляционных деталей
Изготовление обмоток
Обмоточные провода
Намоточные станки
Стойки для обмоточного провода и натяжные устройства
Изготовление обмоток
Намотка непрерывных обмоток
Непрерывная обмотка из нескольких проводов
Непрерывные обмотки с регулировочными ответвлениями
Особенности обмоток ВН на напряжения 110—330 кВ
Намотка обмоток по типу непрерывных
Намотка переплетенных обмоток
Дисковые обмотки
Изготовление элементов емкостной защиты обмоток трансформаторов
Намотка винтовых обмоток
Намотка двухходовой обмотки
Намотка цилиндрических обмоток
Техника безопасности при работе на намоточных станках
Стяжка, прессовка и отделка обмоток
Сушка, пропитка и запекание обмоток
Оснастка, применяемая при изготовлении обмоток
Оснащение процесса намотки обмоток
Оснащение операций стяжки, прессовки, отделки и транспортировки обмоток
Контроль за качеством и испытание обмоток, техника безопасности
Неразъемные соединения проводов и шин
Сварка проводов и шин
Соединение проводов и шин сболчиванием и прессованием, безопасность
Изготовление переключающих устройств
Изготовление контактов, деталей, пружин переключающих устройств
Изготовление изоляционных деталей переключающих устройств
Сборка переключающих устройств
Испытания переключающих устройств
Сварка баков, расширителей и ярмовых балок
Сварные соединения баков, расширителей и ярмовых балок
Сварочное оборудование
Виды и классификация сварных конструкций
Заготовительные операции и оборудование для производства баков
Технологические процессы сборочно-сварочного производства
Изготовление стенки и сварка бака
Поточные линии изготовления баков малых размеров, расширителей и радиаторов
Сборка охладителя, изготовление ярмовых балок
Проверка баков на герметичность
Окраска сварных конструкций
Организация работ и механизация сварочного производства
Первая сборка
Монтаж обмоток и изоляции при первой сборке
Шихтовка и прессовка верхнего ярма, осевая прессовка обмоток
Изготовление отводов
Сборка схемы, крепление отводов
Особенности второй сборки трансформаторов с РПН
Термовакуумная обработка активной части
Устройство и оборудование вакуум-сушильных шкафов, режим и контроль процесса сушки
Отделка активной части после сушки
Третья сборка
Установка активной части в бак, приводов переключателей, присоединение отводов
Установка ТТ, вводов ВН
Особенности технологии третьей сборки трансформаторов с РПН
Заливка маслом и испытание на герметичность, обработка масла
Окончательная отделка и сдача
Организация работы в сборочных цехах
Назначение и виды испытаний
Проведение испытаний
Испытание электрической прочности индуктированным напряжением, опыт хх
Измерение сопротивления обмоток трансформатора постоянному току
Техника безопасности при испытаниях
Транспортировка и хранение трансформаторов
Подготовительные работы к монтажу
Производство монтажных работ
Контрольные измерения и испытания перед включением
Приложения и литература

6-4. ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЙ ОТЖИГ ПЛАСТИН
В процессе механической обработки (продольного и поперечного раскроя, штамповки) электротехническая сталь подвергается ударам и перегибам, в результате чего в ней появляются механические напряжения (наклеп), твердость стали повышается, значительно снижаются ее важнейшие электромагнитные свойства, увеличиваются потери от гистерезиса.
Для снятия напряжения и частичного восстановления первоначальных электромагнитных характеристик электротехнической стали пластины магнитопровода подвергают отжигу. Установлено, что отжиг пластин из стали марки Э-330 снижает потери в стали на 8%, а ток холостого хода на 25—30% по сравнению с аналогичными трансформаторами, магнитопроводы которых изготовлены из неотожженной стали.
Для отжига электротехнической стали после механической обработки в трансформаторостроении применяются колпаковые, «методические», конвейерные и рольганговые отжиговые печи. При отжиге стали в воздушной атмосфере, при высокой температуре сталь окисляется, на ее поверхности быстро образуется окалина, которая портит поверхность пластины и снижает коэффициент заполнения сечения магнитопровода. Кроме того, при температуре отжига в воздушной атмосфере сталь начинает поглощать содержащийся в воздухе или окружающих материалах углерод, что ухудшает ее магнитные свойства. Для защиты стали от образования окалины и науглероживания сталь отжигают в вакууме или защитной газовой атмосфере (азоте, водороде или диссоциированном аммиаке).

Планировка участка поточного производства пластин магнитопровода
Рис. 6-21. Планировка участка поточного производства пластин.
1 — пластинчатая цепь; 2  —  сдвоенный рольганг; 3 и 16 — столы; 4 — многодисковые роликовые ножницы; 5 и 18  —  поворотные столы; 6 и 19 — прессы 7 9 и 20 — промежуточные транспортеры; 8 и 11 — гильотинные ножницы; 10 и 21 —   ленточные транспортеры; 11 и 22 _ вальцы для снятия заусенцев; 12 —  ролики; 13 — поперечный ганг; 14 — оклеенная машина; 15  —  рельсовая тележка; 23 и 25 — тележки; 24  —  лакировальная машина; 25 — сборочные столы; 12  —  ролики; 13 —  поперечный ролик

Примером отжиговой печи колокольного типа может служить печь типа УКР-31. Она состоит из основания с нагревательными элементами и устройством для подачи инертного газа или создания вакуума. На основание загружают пакеты пластин магнитопровода, а затем устанавливают «колокол». Разъем печи имеет специальные уплотнения для герметизации.
Отжиг выполняется путем медленного повышения температуры печи до 750—800 °С, выдерживания пакетов при этой температуре в течение 16—18 ч и затем медленного остывания пакетов. Общий цикл отжига длится 48—50 ч. Производительность такой печи составляет примерно 3 т в сутки.
Колпаковые печи с замкнутым циклом процесса отжига требуют длительного времени для отжига, имеют низкий коэффициент использования объема печи и малопроизводительны.
Более производительной является так называемая методическая отжиговая печь непрерывного действия. Она представляет собой туннель, имеющий с торцов подымающиеся двери. Внутри печь разделена по длине дополнительными дверьми на три отсека по технологическому процессу отжига. Печь оборудована механизмом для перемещения контейнеров или тележек с уложенными пакетами трансформаторной стали вдоль печи. В первом отсеке сталь постепенно нагревается до максимальной температуры 750—800 °С, во втором выдерживается при этой температуре в течение 16—18 ч, в третьем медленно охлаждается до 50—80 °С и выгружается на открытый воздух. Перемещение тележек или контейнеров вдоль печи синхронизировано с подъемом дверей. Отжиг осуществляется в защитной атмосфере. Цикл длится 40—60 ч.
Применение конвейерных печей резко сокращает цикл отжига и обеспечивает непрерывность процессов. Конвейерная печь представляет собой металлический каркас, состоящий из нескольких секций общей длиной около 20 м и поперечным сечением 1,5X2 м. Внутри печь выложена огнеупорным кирпичом, а снаружи теплоизолирована, что позволяет устанавливать ее непосредственно в цехе, где изготавливаются пластины. Печь оборудована конвейером, на который с загрузочной стороны укладывают пластины (скорость конвейера 0,3 м/мин). В среднем отсеке печи расположены нагревательные элементы общей мощностью примерно 120 кВт, обеспечивающие в середине печи температуру примерно 900 °С.
Для повышения производительности печей отжиг пластин ведут стопами, по 6—10 пластин в каждой. По мере передвижения пластин вдоль печи они постепенно нагреваются до 820—850 °С и, проходя далее холодные участки печи, остывают до 60—80 °С и выгружаются с другой стороны печи. Общий цикл отжига составляет примерно 1 ч.
Максимальная производительность конвейерных печей составляет 500 кг/ч. Недостатки конвейерных печей — невозможность использования длинных конвейерных лент и малая скорость линейного перемещения.
Наиболее технологичным является процесс полистного непрерывного восстановительного отжига в проходных печах, так как он наилучшим образом поддается механизации, позволяет осуществить поточный технологический процесс с максимальной производительностью.
Рольганговые печи обладают всеми преимуществами конвейерных печей, и сверх того благодаря повышенным скоростям отжиг пластин в них ведется не в стопах, а отдельными пластинами, благодаря чему цикл отжига сокращается и повышается производительность. Исследования показали, что оптимальным режимом в рольганговых печах является отжиг при 820 °С и скорости перемещения пластин 7—10 м/мин.
График зависимости производительности печи отжига от скорости рольганга
Рис. 6-22. График зависимости производительности печи отжига от скорости рольганга.

Широкое распространение в отечественном трансформаторостроении получили рольганговые отжиговые печи типа ОКБ-885 [Л. 9]. Электропечь состоит из следующих основных элементов: загрузочного стола, форкамеры, камеры нагрева, камеры охлаждения и укладочного стола. Движение пластин осуществляется за счет вращения рольгангов, приводимых в движение центральным приводным механизмом.
Загрузочный стол представляет собой участок холодного рольганга и предназначен для приемки подаваемых пластин и транспортировки их в форкамере. Форкамера расположена перед камерой нагрева и имеет шторки, которые открываются только перед подачей отжигаемых пластин. Камера нагрева имеет пять тепловых зон с электрическими нагревателями, расположенными на своде и в поду печи. Регулирование температуры каждой зоны осуществляется автоматическими приборами теплового контроля, датчиками для которых служат термопары, установленные в каждой зоне. Рольганги зоны нагрева и охлаждения пластин состоят из полых, изготовленных из жаропрочной стали приводных роликов, которые охлаждаются проточной водой. Камера охлаждения состоит из двух частей. Первая предназначена для охлаждения пластин, выходящих из последней зоны нагрева. Эта часть камеры имеет только водяное охлаждение. Для отсоса защитного газа на стыке первой и второй частей камеры охлаждения установлен специальный зонт. Расход охлаждающей воды регулируется автоматически в зависимости от ее температуры на выходе из камеры. Вторая часть камеры предназначена для окончательного охлаждения пластин и оснащена двумя вентиляторными установками. Охлаждение пластин в этой камере осуществляется воздухом и проточной водой, циркулирующей внутри роликов:

Мощность, кВт:
нагревателей .................................................  400
механизмов.................................. 16,2
Производительность при коэффициенте заполнения рольганга
К = 0,6, кг/ч..................................... 670
Частота вращения роликов рольганга, об/мин                3—10
Максимальная температура,  С .      .                   850
Отжиг пластин, С:
температура нагрева.............. 800
температуре охлаждения      ...                        50
Время нагрева, мин.................... 0,5—2,5
Время охлаждения, мин                . .                1,1 — 5,5
Расход воды, м3/ч........................... 10
Габариты, мм................................... . 28 720X2 318X2 430
Масса, т............................................ 36

Зависимость производительности печи отжига ОКБ-885 от скорости рольганга при отжиге стали толщиной 0,35 мм и различных коэффициентах заполнения рольганга представлена на рис. 6-22.
В состав оборудования для отжига, кроме отжиговой печи, входят загрузочное устройство для подготовки стоп, задатчик пластин для их механизированной укладки на загрузочный стол печи и др.

хема поточно-механизированной линии отжига и лакировки пластин магнитопровода
Рис. 6-23. Схема поточно-механизированной линии отжига и лакировки пластин.
1 — подъемный стол; 2 — задатчик пластин; 3 — приемный стол печи отжига; 4 — камера нагрева печи отжига; 5 — камера охлаждения; 6 — промежуточный рольганг; 7 — очистное устройство; 8 — лаконаносящий агрегат; 9 — холодный рольганг; 10 — камера нагрева лакировальной машины; 11 — камера охлаждения лакировальной машины; 12 — пластиноукладчик; 13 — подъемный стол укладчика.

Подача стоп из стеллажей накопителя к загрузочному устройству осуществляется мостовым электрокраном или краном-штабелером. В зависимости от ширины пластин они могут пропускаться через печь в один, два или три ряда, на что соответственно рассчитан механизм задатчика, имеющий три системы подающих устройств. Задатчик работает в комплексе с подъемным столом, периодически поднимающим стопы пластин по мере подачи их в печь. Команду на подъем подает счетчик пластин. Задающее устройство снабжено блокировкой от одновременной подачи двух или более пластин.
Как правило, отжиговые печи ставят в одну линию с лакировальными машинами для возможной при необходимости лакировки пластин, которая производится после их отжига.
Схема поточно-механизированной линии для отжига и лакировки пластин представлена на рис. 6-23.



 
« Телемеханика в энергоснабжении промышленных предприятий   Трансформаторы малой мощности »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.