Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Трансформаторы малой мощности

Сердечники штампованные наборные - Трансформаторы малой мощности

Оглавление
Трансформаторы малой мощности
Классификация
Основные элементы конструкции
Трансформатор в сборе
Применяемые материалы
Электроизоляционные материалы
Провода и их изоляция
Сердечники штампованные наборные
Ленточные сердечники из трансформаторной стали
Ленточные сердечники из специальных сплавов
Свойства ленточных сердечников
Катушки трансформаторов
Ряды сердечников
Сравнительные качества различных типов
Унифицированные ряды
Необходимые расчетные величины
Выходные трансформаторы специальных генераторов
Катушки выходных трансформаторов
Перечень условных обозначений

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
§ 8. СЕРДЕЧНИКИ ШТАМПОВАННЫЕ НАБОРНЫЕ
Ш-, П- и О-образные пластины штампуют на прессах. Прогрессивным является применение штампов с твердосплавными пластинками, у которых срок службы выражается числом 30 млн. пластин против 0,4 млн. у обычных штампов.
Пластины нештампуемые нарезаются на гильотинных ножницах. Штамповка или резка пластин практически возможны при толщине до 0,2 мм и, с известными трудностями,— до 0,1 мм, материалы меньших толщин для шихтованных сердечников применять невозможно.
После штамповки или резки с кромок пластин снимаются заусенцы и пластины проходят отжиг для снятия механического наклепа, снижающего магнитные свойства материала. Отжиг пластин из трансформаторных сталей производится в нагревательных печах при ограничении доступа воздуха (укупорка асбестом или песком с укладкой чугунной стружки и промазкой щелей огнеупорной глиной). Температура отжига 800—900° с выдержкой 3—4 часа. Охлаждение—со скоростью 50° в час.
Пластины из железоникелевых сплавов отжигают при более высокой температуре — желательно 1000—1200°. Наилучшее качество обеспечивается при отжиге в вакууме или водороде. Длительность отжига—10—15 час., охлаждение—медленное с печью, в ряде случаев форсированное. Отожженные пластины из железоникелевых сплавов чувствительны к механическим напряжениям и требуют бережного обращения.
Для изоляции пластин магнитопровода друг от друга, с целью уменьшения вихревых токов, пластины покрывают изоляционным лаком (см. § 6). Прежде применялась также прокладка пластин тонкой папиросной бумагой. Прогрессивными методами изоляции пластин из трансформаторной стали являются фосфатирование и паровое оксидирование. Оксидирование ведется при 450—500°. Толщина слоя 5—8 мк. Фосфатирование осуществляется в ванне с кислотным марганцевым фосфатом при 96—98° и дает пленку толщиной 10—20 мк. Оба вида изолирования дают теплостойкую (до 150—200°), эластичную и влагостойкую пленку. Для железоникелевых пластин возможно оксидирование охлаждением на воздухе после нагрева на 600—700° в течение 0,5—2 час.
Отметим, что для трансформаторов малой мощности, работающих при частоте 50 Гц, а при небольших индукциях — и при повышенных частотах, нанесение специальной изоляции на пластины не является обязательным. Достаточной оказывается та пленка окисла, которая неизбежно покрывает пластины во время отжига и пребывания на воздухе. На рис. 52 приведены средние кривые потерь для 15 сердечников LLI-16—Ш-40 без специальной изоляции и для тех же сердечников после лакировки пластин. В отдельных случаях, при пониженных требованиях к качеству трансформатора, можно вести ускоренный отжиг без укупорки пластин или совсем отказаться от отжига.
Несмотря на принимаемые меры (зачистка заусенцев, отжиг), магнитные свойства материала в процессе обработки несколько

Рис. 52. Влияние изоляции пластин на потери шихтованных сердечников, сталь Э43, 0,35 мм.
1 — пластины лакированные; 2 — пластины нелакированные.
ухудшаются. Например, потери возрастают на 15—20%, а в гонких материалах — до 30%. При исключении отжига эти цифры увеличиваются. Это следует учитывать при расчетах, принимая
(5)
Здесь pi — удельные потери в сердечнике;
Pi —удельные потери в исходном материале;
кр — технологический коэффициент увеличения потерь.
При отсутствии отжига возрастают и напряженности намагничивания Н _
Способ изоляции пластин, так же как и их толщина и состояние поверхности, влияет на величину коэффициента заполнения сердечника кс. Имеющие место практически величины кс приведены в табл 13.
Для штамповки Ш-, П-, О-образных пластин, как правило, применяют нетекстурованные материалы (железоникелевые
Таблица 13
Коэффициенты заполнения шихтованных пластинчатых сердечников


Толщина
пластин,
мм

Средние значения кс

с изоляцией бумагой

с лаковой изоляцией

с фосфатной изоляцией

без специальной изоляции

0,5

0,89

0,94

0,96

0,97

0,35

0,85

0,91

0,94

0,95

0,2

0,77

0,85

0,89

0,91

0,1

0,6

0,7

0,75

0,8

сплавы и горячекатаные стали). В отдельных случаях для получения Ш- и П-образных пластин допустимо использование и холоднокатаных сталей. Однако при этом их свойства, ввиду наличия магнитной текстуры, не могут быть полностью использованы. Действительно, если, например, направление прокатки совместить с направлением стержней, то магнитный поток в ярмах окажется направленным не вдоль, а поперек проката, и наоборот. Хотя расчеты показывают, что в целом для трансформатора проигрыш не так велик (особенно при повышенных частотах), подобное использование текстурованной стали нельзя признать рациональным. Кроме того, штамповка такой стали вызывает усиленный износ штампов или требует определенных усложнений технологии.
Не позволяет полностью использовать свойства текстурованной стали и сборка магнитопровода из отдельных пластин, нарезанных вдоль текстуры. В частности, это обусловливается несовпадением направлений потока и текстуры в углах магнитопровода при изгибе магнитной линии. Как показывает опыт, потери в собранном сердечнике из холоднокатаной стали превышают потери материала на 30—50%. Для ослабления этого явления целесообразно делать торцовые края пластин скошенными на 45°. При этом заметно снижается и намагничивающий ток (до 1,5 раза).
Основная масса трансформаторах малой мощности, для которых используют наборные сердечники, выполняется на сердечниках из штампованных пластин. Трудоемкость изготовления такого сердечника составляет 20—25% от полной трудоемкости трансформатора. В Советском Союзе проведена большая работа по автоматизации процесса штамповки и сборки пластин в пакеты. Так, разработанная под руководством Н. В. Сычева и И. Б. Вольфсона автоматическая линия обеспечивает изготовление в смену 5000 трансформаторов, давая снижение трудоемкости в 2,7 раза.



 
« Технология и оборудование производства трансформаторов   Трансформаторы тока и их эксплуатация »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.