Файл: Китаев, В. Е. Трансформаторы учеб. пособие.pdf

обеспечивает меньшее магнитное сопротивление, большую жест­ кость магнитопровода, более надежна в эксплуатации, требует меньшего количества крепежных деталей и имеет меньшую стои­ мость.

При низком качестве сборки шихтованного магнитопровода по­ мимо нарушения изоляции пластин и их замыканий, вызывающих аварию трансформатора, могут оказаться значительными зазоры между пластинами стержня и ярма. Вследствие этого увеличится как магнитное сопротивление магнитопровода, так и намагничива­ ющий ток, потребляемый трансформатором из сети.

При сборке шихтованного магнитопровода его пластины уста­ навливают на специальные оправки. Необходимость изготовления пластин с отверстиями для оправок является очень большим не­ достатком этого способа сборки магнитопроводов, так как умень­ шается сечение стали магнитопровода, в результате чего увеличи­ вается магнитная индукция. Это приводит к увеличению как по­ терь в магнитопроводе, так и намагничивающего тока. Кроме того, изготовление отверстий существенно усложняет процесс производ­ ства пластин.

В настоящее время на отечественных трансформаторных заво­ дах широко используют бесшпилечную шихтовку магнитопроводов. Сборку таких магнитопроводов производят на специальных стапе­ лях, изготовленных из швеллеров и снабженных специальной тех­ нологической оснасткой (направляющие оправки, зажимы и др.).

На рис. 129 показан магнитопровод трансформатора, собран­ ный по способу бесшпилечной прессовки. При сборке магнитопро­ вода на стапель укладывают две ярмовые балки 1 (верхнюю и нижнюю стороны ВН), затем укладывают согласно чертежу пла­ стины 2 стержней и ярем магнитопровода. После укладки всех пластин размещают ярмовые балки стороны НН. Все ярмовые балки изолируют от пластин ярма электрокартонными проклад­ ками. Как верхние, так и нижние ярмовые балки стягивают шпильками 6, помещенными в изоляционные трубки.

Для прессовки ярма используют специальные стяжные пояса 3, охватывающие его. На каждом ярме устанавливаютпо два стяж­ ных пояса. Стяжные шпильки и пояса проходят вне плаютин ярма и не требуют отверстий в пластинах. Верхние ярмовые балки сое­ диняют стальными пластинами 4, а нижние — опорными стальны­ ми пластинами 9. Между нижними ярмовыми балками и опорными пластинами устанавливают электрокартонные 8 и деревянные (бе­ лый бук) 7 прокладки. Ленту заземления 5 помещают на верхнем ярме со стороны НН.

ными из стальной ленты, причем короткие хомуты устанавливают' с внешней стороны ярма, а длинные — с внутренней. Хомуты охва­ тывают пластины 3 ярма. Под хомуты подкладывают электрокар­ тонные коробочки 5, чтобы не было замыкания пластин ярма. Хо­ мут укрепляют на оси 4, которую закрепляют в стяжной скобе-

181-

шплинтами 8 (рис. 130, б). Втулка 6 и шайба 7 изолируют хомут от оси и скобы.

Собранный магнитопровод кантуют в вертикальное положение и направляют на первую сборку трансформатора, где верхнее ярмо расшихтовывают и на стержни насаживают обмотки. Пластины стержней прессуют круглыми и фасонными деревянными планка­ ми, забиваемыми между стержнями и изоляционными цилиндра­ ми обмоток. Иногда используют такую технологию, при которой пластины стержня также стягивают поясами. После насадки обмоток и размещения деталей изоляции верхнее ярмо вновь шихтуют.

Магнитопроводы трансформаторов мощностью в несколько де­ сятков или сотен вольтампер собирают из пластин Г-, П- и Ш-об- разной формы. При сборке обмотку вкладывают в стальную плиту с отверстием, размеры которого соответствуют наружному размеру обмотки. Пластины магнитопровода закладывают поочередно в обмотку с торцовых сторон по 2—5 шт. одновременно. Собран­ ные магнитопроводы вместе с обмоткой поступают на пневмати­ ческий пресс, где они прессуются и скрепляются.

Магнитопроводы трансформаторов малой мощности из холод­ нокатаной стали изготовляют ленточными. В таких магнитопроводах магнитный поток всегда замыкается в направлении прокатки стали, т. е. по пути с высокой магнитной проницаемостью. Поэтому ленточные магнитопроводы выгодно отличаются от шихтованныхменьшими потерями и намагничивающим током. Расход стали на изготовление ленточных магнитопроводов также меньше, чем на изготовление шихтованных, так как практически отсутствуют отхо­ ды стали. Ленточные магнитопроводы могут быть как стержневы­ ми, так и броневыми.

В некоторых случаях у трансформаторов малой мощности лен­ точному магнитопроводу придают тороидальную (кольцевую) фор­ му. При намотке тороидального магнитопровода первый виток стальной ленты обертыва!ют вокруг-медного цилиндра и закрепля­ ют сваркой. На оправку намоточного станка надевают первый ви­ ток стальной ленты и наматывают тороидальный магнитопровод. Последний виток стальной ленты приваривают к магнитопроводу на электросварочном аппарате. В процессе резки ленты из руло­ нов и намотки магнитопровода возникают внутренние напряжения, для снятия которых магнитопроводы отжигают в шахтной печи. Намотку обмоток на тороидальном магнитопроводе производят на специальном .станке челночного типа. '

Если сечение проводов обмоток достаточно велико, то изготобить обмотки на челночном станке невозможно. В этом случае лен­ точные магнитопроводы делают разрезными. Магнитопровод на­ матывают из стальной ленты 3 (рис. 131) на оправку /, имеющую овальную формуОправку устанавливают и закрепляют на шпин­ деле намоточного станка. Ленту пропускают через вальцы для об­ жимки заусенйев. Конец ленты загибают, накладывают на бумаж­ ную ленту, устанавливают в паз оправки и прижимают домкратом*

.182

Затем включают намоточный станок и наматывают магнитопровод

в стальной ленте; для их устранения магнитопровод отжигают в шахтной печи. В процессе отжига выгорает бумага, заложенная между витками стальной ленты, вследствие чего образуется зазор, который позволяет сохранить размеры магнитопровода при втсн ричной его сборке.

Отожженные и остывшие магнитопроводы освобождают от за­ жимных планок и постепенно разматывают Спираль магнитопрово­ д а — по два витка, отрезая их рычажными ножницами. При этом один виток ленты отрезают справа от осевой линии, а другой—■

Линииразреза

слева (рис. 132). Это позволяет стянуть магнитопровод при окон­ чательной сборке трансформатора. Отрезаемые витки ленты освоч

.бождают от горелой бумаги и укладывают в пакет так, чтобы каждый новый виток располагался внутри пакета (рис. 133). За­ гнутый конец последнего витка ленты выправляют.

После разрезки партии магнитопроводов приступают к сборке трансформаторов, вматывая по два магнитопровода в обмо1гку (рис. 134). Обмотку 1 закрепляют в специальном приспособлении 3,

183

на котором производят вмотку двух магнитопроводов 2, начиная ее с укладки малых внутренних витков. В процессе вмотки витки магнитопровода уплотняют, следя за тем, чтобы их концы не накла­ дывались друг на друга, так как это снижает плотность намотки стальной ленты. После намотки магнитопроводов витки ленты под­ правляют с торцов и трансформатор снимают с приспособления.

нет ленты нужной ширины, разрезают рулонную сталь и закатывают ее для устранения заусенцев. На под­ готовленную стальную ленту наносят двустороннее изоляционное покрытие и мостом постоянного тока проверяют сопротивление изо­ ляции ленты, которое должно быть не менее 100 ом для пакета,

топровода берут с учетом плюсового допуска на толщину магнитопровода; радиус закругления внутренних краев

формы — 30—50 мм. Для правильной выпрессовки половин магни­ топроводов внутреннюю полость формы делают конусообразной. Пакет пластин впрессовывают в форму плавно, без ударов и резких

184

толчков, пуансоном 1 на гидравлической установке. Магнитопрово-' ды в формах поступают в шахтную печь для отжига. После отжига и охлаждения половины магнитопроводов аккуратно выпрессовывают из формы.

При сборке трансформаторов стальные пластины и стыки магнитопровода склеивают специальным клеящим составом, который приготовляют следующим образом. Эпоксидную смолу нагревают до 60—70° С и постепенно при непрерывном перемешивании вводят в нее триэтаноламин. После тщательного перемешивания в клея­ щий состав вводят растворитель, состоящий из 20% ацетона, 30%1 этилцеллозольва и 50% толуола. Растворитель может быть также изготовлен из 20% ацетона, 30% бутилацетата и 30% ксилола. Триэтаноламин способствует затвердению клеящего состава, поэто­ му хранение не разведенного в растворителе состава недопустимо.

Клеящий состав охлаждают до 20—25° С, после чего погружа­ ют в него магнитопровод, который предварительно перевязывают проволокой так, чтобы стальные витки неплотно прилегали друг, к другу. Магнитопровод выдерживают сначала в клеящем составе до прекращения выделения пузырьков воздуха (не менее 30 мин), а потом на воздухе в течение 1 ч. Затем магнитопровод помещают в камеру с проточным воздухом и выдерживают в ней при 115° С в течение 30—45 мин. Нельзя пересушивать магнитопровод, так как при этом ухудшается качество склейки.

Выгрузив из камеры, магнитопровод охлаждают на воздухе и зажимают в специальное приспособление. Чтобы клеящий состав ие налипал, приспособление предварительно покрывают кремнийорганической смазкой и выдерживают в термостате или камере с проточным воздухом при 200° С в течение 3 ч. Магнитопровод, за­ жатый в приспособлении, должен иметь размеры, строго соответ­ ствующие чертежу.

После проверки размеров магнитопровод помещают в камеру с проточным воздухом и сушат при 280° С в течение 2—3 ч. Затем магнитопровод выгружают из камеры, охлаждают на воздухе, вы­ нимают из приспособления и производят механическую обработку торцов стыка. При этом все пластины магнитопровода должны быть хорошо проклеены и не иметь расслоений. После изготовле­ ния половин магнитопровода измеряют сопротивление их изоля­ ции.

Для обработки торцов склеенные половины магнитопровода за­ крепляют в специальном приспособлении,которое обеспечивает па­ раллельность торцов. Торцы половин магнитопровода фрезеруют при помощи специальной оправки со вставными резцами. Размеры по высоте выдерживают в пределах допуска, указанного в чертеже. После фрезеровки торцы покрывают тонким слоем смазки и на специальной установке определяют характеристики половин маг­ нитопровода. Магнитопроводы, имеющие отклонения от заданных размеров и характеристик, исправляют или отбраковывают. Обра­ ботку половин магнитопровода заканчивают, покрывая их эмалью.;

Для заполнения и склеивания стыка магнитопровода приготов-

185