Производство трансформаторов мощностью до 630 кВ·А (I и II габаритов) Под редакцией С. И. Рабиновича

Скачать 1.21 Mb.

Название	Производство трансформаторов мощностью до 630 кВ·А (I и II габаритов) Под редакцией С. И. Рабиновича
страница	4/12
Тип	Документы

rykovodstvo.ru > Руководство эксплуатация > Документы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 12

Глава третья

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МАГНИТОПРОВОДА

Общие сведения

Магнитопровод трансформатора плоскошихтованный стержневого типа, бесшпилечной конструкции набирают из пластин прямоугольной формы. Схема шихтовки показана на рис. 5.

Для изготовления магнитопровода силовых масляных трансформаторов I и II габаритов применяется холоднокатаная текстурованная сталь толщиною 0,35 мм марки Э - 330 А ГОСТ 802-58 нормальной точности проката и нормальной отделки поверхности.

Рис. 5. Схема шихтовки магнитопровода с прямоугольными пластинами.

Буквы и цифры в марке Э-ЗЗОА обозначают: Э - электротехническая сталь; первая цифра 3 показывает, что сталь повышенно-легированная с содержанием кремния 2,8 - 3,5%; вторая цифра 3 показывает, что сталь обладает низкими удельными потерями при перемагничивании; цифра 0 показывает, что сталь холоднокатаная текстурованная; буква А обозначает особо низкие удельные потери. По ГОСТ сталь марки Э - 330 А толщиною 0,35 мм изготавливается в листах следующих размеров:

Ширина, мм	240	750	1000
Длина, мм	1500	1500	2000

Допустимое отклонение на толщину 0,35 мм составляет ±0,03 мм. Разнотолщинность листа, т. е. разность между наименьшей и наибольшей толщиной в разных его точках, не должна превышать ±1%.

Листы стали в соответствии с ГОСТ поставляются в пачках массой до 80 кг и до 5 т. Пачки массой до 80 кг скрепляются полосами мягкой стали шириной до 50 мм. Пачки массой до 5 т поставляются в упаковке, предохраняющей листы от коррозии. Сталь поставляется отожженной. В соответствии с ВТУ 202 - 70 трансформаторная сталь марки Э - 330 А изготавливается также в рулонах с двусторонним жаростойким электроизоляционным покрытием. Ширина рулонной стали 900 - 1000 мм. Масса рулона 3 - 5 т. В рулоне допускается не более трех отрезков. Минимальная длина отрезка -

100 м. Удельное электрическое сопротивление изоляционного покрытия не менее 150 Ом/см². Толщина покрытия на сторону 0,005 мм и входит в допуск на толщину

стали.

Пробивное напряжение одностороннего изоляционного покрытия не менее 50 В. Покрытие механически прочное, при изгибе стали на угол 90° вокруг оправки диаметром 30 мм не должно отслаиваться с наружной стороны. Жаростойкость покрытия гарантируется при нагреве до 820°С в нейтральной или слабовосстановительной среде в течение 2,5 мин. Покрытие не разрушается в трансформаторном масле при нагреве его до 100°С.

Технология изготовления пластин магнитопровода включает в себя следующие операции: 1) резка заготовок; 2) получение из заготовок пластин; 3) отжиг пластин; 4) лакировка пластин.

Основные свойства холоднокатаной трансформаторной стали

Кристаллографическая решетка холоднокатаной трансформаторной стали представляет собой множество кристаллов кубической формы, ребра которых расположены вдоль проката листа. Такая сталь с ребровой текстурой имеет наибольшую магнитную проницаемость и наименьшие потери энергии при прохождении магнитного потока вдоль проката. Это свойство стали необходимо учитывать при раскрое листа и нарезать пластины магнитопровода так, чтобы при работе трансформатора линии магнитной индукции проходили вдоль проката листа.

Положение кристаллов при ребровой текстуре стали неустойчиво. Небрежное обращение со сталью: удары, перегибы пластин, сильное нажатие на сталь - нарушает ориентацию кристаллов, ухудшая тем самым ее магнитные свойства. Учитывая это, изготовление магнитопровода из холоднокатаной текстурованной стали надо вести так, чтобы как можно меньше нарушать текстуру стали во избежание увеличения потерь в готовом трансформаторе.

Потери в трансформаторах и пути их снижения

Во время работы трансформатора имеют место потери энергии как в металле магнитопровода, так и в проводах обмоток. При этом потери в магнитопроводе определяются только приложенным напряжением независимо от токовой нагрузки обмоток и поэтому обычно называются потерями холостого хода.

Потери энергии в проводах обмоток, наоборот, определяются нагрузкой трансформатора, изменяясь пропорционально квадрату протекающего в них тока, и поэтому называются нагрузочными. Их часто именуют потерями короткого замыкания по методу, применяемому для их измерения.

Так как небольшие трансформаторы обычно работают с большой нагрузкой только незначительную часть суток, то и нагрузочные потери существенны только в эти часы и резко снижаются с уменьшением нагрузки. Потери холостого хода остаются практически неизменными и поэтому для экономической работы трансформатора особое значение имеет снижение потерь холостого хода.

Потери энергии в обмотках зависят от плотности тока в их проводах, выбираемой на основании экономических расчетов с учетом предстоящей загрузки трансформатора при эксплуатации.

Потери в магнитопроводе в свою очередь складываются из потерь на вихревые токи в магнитопроводе и потерь на перемагничивание. Потери на вихревые токи в магнитопроводе увеличиваются с увеличением толщины пластин, поэтому для их уменьшения магнитопровод набирают из отдельных, изолированных друг от друга пластин трансформаторной стали толщиною 0,35 мм. Применяемые в трансформаторостроении высококачественные кремнистые стали имеют также небольшие потери и на перемагничивание.

Несмотря на то, что к. п. д. трансформаторов высок (97 - 98% у небольших и 99,5% и более у мощных трансформаторов), суммарные потери в результате многократной трансформации энергии на пути от станции до потребителя составляют до 4 - 5% всей энергии, вырабатываемой электростанциями.

Изготовление пластин магнитопровода из листовой холоднокатаной стали

При разработке технологии изготовления пластин магнитопровода следует учитывать анизотропию холоднокатаной стали, т. е. наилучшие ее свойства при прохождении магнитного потока вдоль проката, я определять оборудование, которое даст возможность наиболее полно сохранить первоначальные свойства стали, не приведет к нарушению ее кристаллографической решетки, а следовательно, обеспечит наименьшие потери в магнитопроводе. Пластины магнитопровода трансформатора можно изготавливать одним из следующих способов.

На гильотинных ножницах нарезать из стандартных листов заготовки с таким расчетом, чтобы при дальнейшей их порезке на гильотинах или прессах пластины располагалась своей длиной вдоль проката стали. Но такая технология несовершенна; она малопроизводительна, требует большого количества оборудования и его переналадок и к тому же нарушает структуру стали из-за ударов ножей или штампов.

Гораздо производительнее изготовлять пластины магнитопровода, используя многодисковые ножницы. Стандартный лист трансформаторной стали на дисковых ножницах раскраивается поперек проката на заготовки. Затем заготовки на многодисковых ножницах с комбинацией ножей, соответствующей минимальным отходам, разрезают вдоль проката на пластины. На рис. 6 показаны многодисковые ножницы для нарезки пластин из заготовок.

Рис. 6. Многодисковые ножницы.

1 - загрузочный стол; 2 - валы с дисковыми ножами; 3 - механизм регулировки зазора между ножами; 4 - станина; 5 - стол для установки контейнера.

Ножницы для нарезки заготовок из листа по конструкции принципиально не отличаются от ножниц для нарезки пластин из заготовок, только имеют другие комбинации установки ножей на валах. Таким способом нарезки исключаются удары ножей по стали и снижается наклеп, получаемый пластинами. Кроме того, этот способ раскроя позволяет лучше использовать сталь. Комбинируя количество ножей на валу и расстояния между ними, которые соответствуют ширине пластины магнитопровода, можно обеспечить оптимальный раскрой листа, сведя отходы к минимуму. При штамповке пластин это сделать практически невозможно ввиду сложности подачи заготовок в зону резания в конце операции.

Производительность многодисковых ножниц для раскроя листа на заготовки составляет 1 - 1,5 т/ч, а для порезки заготовок на пластины 0,4 - 0,5 т/ч. Так как пластины магнитопровода трансформатора отличаются и по длине и по ширине, для ножниц поперечного и продольного раскроя следует иметь комплекты валов с различным набором ножей (рис. 7).

Ножи изготавливаются из стали марки 9ХС или быстрорежущей стали марки Р - 18. Для того чтобы обеспечить большую стойкость ножей между заточками и придать им необходимую жесткость при резании стали, диаметр ножа должен быть равен 180- 200 мм, а толщина - 18 - 20 мм.

В целях экономии дорогостоящей стали ножи делают комбинированными. Из качественной стали делается только режущее кольцо толщиною 5 мм, которое для придания ножу жесткости закрепляется клеющим составом на основе эпоксидной смолы ЭД-6 и винтами на корпусе, изготовляемом из стали 45 ГОСТ 1050-74.

Рис. 7. Режущие валы к многодисковым ножницам.

1 - вал; 2 - регулировочный болт; 3 - опорное кольцо; 4 - нож; 5 - дистанционная втулка; 6 - резиновое кольцо; 7, 8 - ограничительные втулки; 9 - центрирующее кольцо; 10 - замок; 11 - зажимная гайка.

Каждый такой нож обрабатывается отдельно и подвергается тщательному контролю на соответствие чертежным размерам, после чего производится набор ножей на вал в соответствии с заданной схемой.

Фиксация ножей на валу от смещения в продольном направлении обеспечивается жесткими металлическими втулками, размеры которых определяют размер пластин магнитопровода. Для удерживания пластин в процессе реза поверх втулок устанавливаются кольца из теплостойкой резины повышенной твердости по ГОСТ 7338-65.

Собранный таким образом вал шлифуется в сборе на кругло - шлифовальном станке, после чего подвергается окончательному контролю.

При резке стали ножи постепенно притупляются, и на срезе заготовок и пластин образуются заусенцы. Для того чтобы заусенцы не превышали допустимых значений, необходимо периодически производить заточку ножей. В каждом конкретном случае, учитывая материал, из которого выполнены ножи, определяют их стойкость и соответственно устанавливают график заточки ножей.

В процессе длительной эксплуатации на Минском электротехническом заводе установлены параметры стойкости ножей при резке стали марки Э - 330 А, приведенные в табл. 4.

Таблица 4

Марка стали ножей	Количество метров нарезаемой стали до переточки
9ХС	700-800
Р - 18	3000 - 3500

Ножи, изготовленные из твердого сплава ВК, обладают стойкостью, примерно в 25 - 30 раз большей, чем ножи из быстрорежущей стали.

Изготовление пластин из рулонной стали

Технология изготовления пластин магнитопровода из рулонной стали несколько отличается от описанной выше. Нарезка заготовок из рулона производится на поточно-механизированных линиях.

Рис. 8. Агрегат для нарезки заготовок из рулона.

1- гильотинные ножницы; 2 - направляющее и подающее устройство; 3 - разматывающее устройство.

На Минском электротехническом заводе был спроектирован и изготовлен агрегат для раскроя рулонной стали на заготовки, состоящий из гильотинных ножниц, падающего и направляющего механизмов и разматывающего устройства (рис. 8).

Вместе с многодисковыми ножницами, на которых заготовки затем раскраиваются на пластины, агрегат составляет поточно-механизированную линию изготовления пластин магнитопровода из рулона. Загрузка рулона на разматывающее устройство, передача заготовок к многодисковым ножницам и транспортировка готовых пластин осуществляются мостовым краном. Применение поточно-механизированной линии позволило свести к минимуму ручной труд при изготовлении пластин из рулона.

Последовательность изготовления пластин на линии такова. Распакованный рулон устанавливается и фиксируется на разматывающем устройстве. Конец рулона последовательно подается в направляющие и подающие валки и под нож гильотинных ножниц. На столе гильотинных ножниц выставляется боковой упор для получения прямого угла заготовки и упор, определяющий длину заготовок. После этого включаются разматыватель и подающие валки, которые подают сталь из рулона до упора на столе гильотинных ножниц. В тот момент, когда сталь дошла до упора, резчик, нажимая на педаль, включает ножницы и отрезает заготовку нужного размера и укладывает ее в специальную тару. Затем заготовки подаются к многодисковым ножницам, где они раскраиваются на пластины магнитопровода требуемой ширины. Изменения длины заготовки достигают перестановкой упора на столе гильотинных ножниц.

Всесоюзный институт трансформаторостроения (ВИТ) спроектировал и изготовил автоматическую линию комбинированного раскроя рулонной трансформаторной стали на пластины магнитопровода для трансформаторов I и II габаритов. В этой линии совмещены разматывающий агрегат, устройство для резки заготовок и многодисковые ножницы для раскроя заготовок на пластины. Разматыватель имеет индивидуальный (самостоятельный) привод, который включается автоматически от конечного выключателя, обеспечивая непрерывную подачу рулона для порезки его на заготовки. Подача нарезанных заготовок в многодисковые ножницы осуществляется клещевой подачей, а нарезанные пластины автоматически складируются в специальную тару. Изменение длины заготовок достигается путем изменения хода клещевой подачи.

Отжиг, пластин магнитопровода

В силу причин, рассмотренных выше, в процессе переработки сталь все же несколько ухудшает свои магнитные характеристики, и потери в ней возрастают.

В целях стимулирования внедрения стали высоких марок, а также мероприятий по сохранению ее характеристик, прейскурантом 15- 05 установлена соответствующая надбавка к цене трансформатора за каждый киловатт снижения потерь холостого хода против значений, допускаемых ГОСТ.

Для снижения потерь холостого хода в трансформаторе пластины магнитопровода подвергаются восстановительному отжигу.

При изготовлении пластин из рулонной стали, имеющей изоляционное покрытие, отжиг является последней операцией в технологическом процессе, после чего пластины складываются в специальную тару и отправляются на промежуточный склад.

Рис. 9. Печь ОКБ-885.

Пластины магнитопровода, изготовленные из листовой стали, после отжига покрываются изоляционным лаком и только после лакировки поступают на промежуточный склад.

Исследования ВИТ показали, что потери холостого хода в трансформаторе, магнитопровод которого собран из пластин, прошедших восстановительный отжиг, на 6 - 10% ниже по сравнению с трансформатором, пластины магнитопровода которого не подвергались отжигу.

Однако в первую очередь необходимо обеспечить минимальное нарушение первоначальных свойств стали, так как магнитные свойства стали после отжига полностью не восстанавливаются.

Отжиг пластин магнитопровода производится при 800 - 820°С в атмосфере инертного газа или в вакууме для предохранения стали от окисления и науглероживания.

Работы ВИТ показали, что можно успешно проводить ускоренный отжиг в проходных печах без защитной атмосферы.

Отечественная промышленность для ускоренного отжига пластин магнитопровода выпускает только один тип проходной рольганговой печи ОКБ-885 (рис. 9).

Печь состоит из следующих основных узлов: 1) загрузочный стол; 2) форкамера; 3) камера нагрева; 4) камера охлаждения.

Загрузочный стол предназначен для загрузки и транспортировки пластин в камеру нагрева. Перед камерой нагрева находится форкамера, снабженная шторками, которые открываются перед подачей пластин в форкамеру.

Нагрев осуществляют электрическими нагревательными элементами, которые расположены на своде и поду печи. Температура каждой зоны автоматически регулируется приборами теплового контроля.

Камера охлаждения предназначена для постепенного и равномерного охлаждения пластин после нагрева. Она разделена на две части. В первой части пластины охлаждаются до 250 - 300°С водой, которая циркулирует в крышках, рубашках каркаса и в роликах рольганга. Во второй части камеры пластины охлаждаются до 50 - 60°С воздухом, который нагнетается вентилятором, и водой, циркулирующей в роликах рольганга. Производительность печи (расчетная) 1500 кг/ч при коэффициенте загрузки пода 0,9.

Рис. 10. График загрузки печи ОКБ-885.

Минимальные размеры пластин, которые можно отжигать в печи: ширина 35 мм, длина 350 мм.

Завод-изготовитель дает график (рис. 10) зависимости производительности печи от скорости рольганга и коэффициента заполнения пода печи.

Однако практически добиться паспортной производительности печи не удается. При отжиге пластин магнитопровода крупных трансформаторов фактическая производительность печи составляет не более 1000 кг/ч.

При отжиге более мелких пластин магнитопроводов трансформаторов I и II габаритов производительность печи резко снижается.

Минимальная длина пластин, которые позволяет пропускать рольганговый под печи, равна 350 мм. Примерно 25% пластин магнитопровода трансформаторов I и II габаритов имеют длину менее 350 мм, и отжигать их можно, только предварительно уложив на специальный поддон.

Для высокоэффективного отжига всех пластин магнитопроводов трансформаторов I и II габаритов необходимо создать специальные печи производительностью не ниже 1000 - 1500 кг/ч. Печь должна быть оборудована автоматическим загрузочным устройством, которое позволит использовать под с коэффициентом загрузки, близким к единице.

Разгрузка пластин после отжига и складирование их в тару должны также производиться специальным механизмом. Загрузочное и разгрузочное устройства должны быть разработаны вместе с печью.

Лакировка пластин магнитопровода

Пластины магнитопровода, изготовленные из рулонной трансформаторной стали, имеющей изоляционное покрытие, дополнительной лакировки не требуют.

Пластины, изготовленные из листовой холоднокатаной трансформаторной стали, поставляемой без изоляционного покрытия, требуют лакировки.

Рис. 11. Установка для лакировки пластин магнитопровода.

1 - загрузочный стол; 2 - обрезиненные валки; 3 - капельница для подачи лака на верхний вал; 4 - холодный промежуточный конвейер; 5 - горячий конвейер; 6 - печь; 7 - приемный стол.

В качестве изоляционного лака применяется масляный лак марки КФ-95 (ГОСТ 15030-69). Этот лак представляет собой однородную без механических примесей жидкость от светло- до темно-коричневого цвета. При прохождении пластин, покрытых лаком, через печь лакировальной установки растворитель из лака выгорает и пластины покрываются прочной лаковой пленкой.

Электрическая прочность пленки при 18 - 22°С должна быть не менее 70 кВ/мм. После воздействия на пленку водой в течение 24 ч прочность ее должна быть не менее. 30 кВ/мм. Лакировальная установка (рис. 11) состоит из следующих основных узлов: 1) обрезиненные валки для нанесения лака на пластины; 2) холодный подающий конвейер; 3) проходная конвейерная печь для запечки лака на пластинах; 4) приемное устройство для приема отлакированных пластин.

Прежде чем лакировать пластины, необходимо отрегулировать зазор между обрезиненными валками, чтобы обеспечить равномерное нанесение лака на сталь. Размер зазора устанавливается следующим образом. Пластина размерам 270x750 мм стороною 270 мм вставляется между вращающимися валками (рис. 12) при нормальной подаче лака, и динамометром замеряется усилие, с которым, пластина втягивается валками. Для однократной лакировки это усилие должно быть равно 150 - 180 Н. Необходимое усилие достигается регулировочными пружинами, прижимающими верхний валок.

Нижний валок установки половиной диаметра находится в ванне с лаком, а на верхний валок лак подается через капельницу из специальной емкости. Проходя между валками, пластина покрывается тонким слоем лака и поступает на холодный подающий конвейер, который выравнивает скорость движения пластины со скоростью движения горячего конвейера в печи. При прохождении пластин по конвейеру через печь из лака выгорает растворитель и пластины покрываются прочной пленкой запеченного лака. Печь имеет три температурные зоны; в первой зоне температура 650 - 780°С, во второй зоне - 450 - 520°С и в третьей - 280 - 350°С. Обогрев печи может быть газовый или электрический. Скорость движения конвейера в печи регулируется от 10 до 20 м/мин и подбирается в зависимости от вязкости лака. Рабочая вязкость лака по вискозиметру ВЗ-4 должна быть 40 - 45 с при 20°С. Для доведения лака до рабочей вязкости его разводят уайт-спиритом.

Рис. 12. Регулировка зазора между валками.

1 - пластина магнитопровода; 2 - верхний обрезиненный валок: 3 - нижний обрезиненный валок; 4 - ванна с лаком.

Температура в зонах и скорость движения конвейера должны быть отрегулированы так, чтобы воспламенение растворителя и его выгорание происходили во второй зоне. Только при этих условиях возможно получить лаковую пленку, обладающую требуемым электрическим сопротивлением. Если растворитель воспламеняется в первой зоне, то во второй зоне лак будет гореть (возможно полное его сгорание). Для того чтобы устранить это явление, следует или увеличить скорость конвейера, или уменьшить температуру в первой зоне. При воспламенении растворителя только в третьей зоне лак не успевает запечься и пленка получается немаслостойкой. В этом случае надо либо уменьшить скорость конвейера, либо поднять температуру во второй зоне.

Пластины на холодный конвейер укладываются с разрывом около 100 мм. Если их уложить вплотную друг к другу, то при воспламенении растворителя в печи пламя по пластинам может перекинуться в ванну с лаком и вызвать пожар.

После лакировки пластины подвергаются контролю качества пленки. Пленка должна быть от коричневого до темно-коричневого цвета, иметь гладкую блестящую поверхность без налета сажи и поджогов. При нажатии марлевым тампоном на лаковую пленку, охлажденную до температуры помещения, тампон не должен прилипать, а на пленке не должно, оставаться отпечатка. При царапании пленка не должна отслаиваться [Л. 6]. Проверяется толщина пленки, которая должна быть 15±5 мк на обе стороны, и на специальной установке проверяется электрическое ее сопротивление. Проверка сопротивления пленки производится на образцах размером 750X270 мм, собранных в пакет из пяти пластан. Замеры делаются в трех-четырех местах. Среднее значение сопротивления должно быть не менее 5 Ом. Пробивное напряжение пленки, среднее из десяти замеров с каждой стороны, должно быть не менее 150 В.

На заводах, не производящих отжиг пластин стали, лакировку трансформаторной стали производят в целых листах, из которых затем изготавливаются пластины магнитопровода.

Хранение и подача пластин магнитопровода на сборку

Контейнеры с пластинами от многодисковых ножниц поступают в промежуточный склад для хранения и комплектования их для сборки активной части. Комплекты пластин укладываются в специальные контейнеры, в которых они поступают на оборонный конвейер.

Наиболее удачным решением является складирование пластин в многоярусных стеллажах, оснащенных краном-штабелером. Стеллажи для хранения контейнеров с пластинами должны иметь пять-шесть ярусов. Каждая ячейка должна иметь четкую маркировку.

Для механизации выгрузки и загрузки контейнеров в ячейки можно применить опорный кран-штабелер Кадиевского машиностроительного завода, техническая характеристика которого приведена в табл. 5.

Таблица 5

Грузоподъемность	5000 Н
Скорость передвижения штабелера	36 - 10 м/мин
Скорость передвижения тележки	12 м/мин
Скорость подъема груза	8 м/мин
Частота вращения колонны	4 об/мин
Высота подъема груза	3,2 или 4,0 м
Расстояние между подкрановыми путями (по требованию заказчика)	5; 8 и 10 м

На рис. 13 дана схема складирования пластин магнитопровода в промежуточной кладовой и комплектовки их для подачи к сборочному конвейеру. Промежуточная кладовая состоит из нескольких рядов многоярусных "стеллажей, одного трехъярусного стеллажа и приводного комплектовочного рольганга. В конце рольганга имеется напольный рельсовый путь, по которому передвигается тележка с электроприводом. С участка изготовления пластин контейнеры с пластинами мостовым краном подаются на загрузочный стол, откуда они забираются краном-штабелером и устанавливаются в отведенные для них на стеллажах ячейки.

Для подачи пластин на сборочный конвейер необходимое количество контейнеров с пластинами требуемых размеров тем же краном-штабелером из ячеек многоярусных стеллажей переставляется в ячейки трехъярусного стеллажа, вдоль которого располагается комплектовочный рольганг. На рольганг устанавливаются специальные контейнеры, разделенные на секции, габариты которых определяют размеры и количество пластин для данного магнитопровода. По мере продвижения такого контейнера по рольгангу рабочий берет из контейнеров, установленных в трехъярусном стеллаже, требуемые пластины в необходимом количестве и заполняет ими секции контейнера. Заполненный в конце рольганга контейнер устанавливается на тележку для подачи на сборочный участок, после чего комплектуется следующий. Контейнеры тележкой подаются к сборочному конвейеру, где они разгружаются, а тележка загружается порожними контейнерами, которые подаются на комплектовочный рольганг.

Рис. 13. Схема комплектовочной кладовой пластин магнитопровода.

1 - приемный стол; 2 - кран-штабелер; 3 - многоярусные стеллажи; 4 - трехъярусный стеллаж; 5 - комплектовочный рольганг; 6 - тележка с электроприводом.

Хранение и комплектование пластин по предлагаемой схеме позволяют упорядочить их хранение и обеспечить ритмичную подачу требуемых пластин к сборочному конвейеру.

Новые конструкции магнитопровода

Существующая конструкция плоскошихтованного магнитопровода с пластинами прямоугольной формы не позволяет в полной мере использовать лучшие свойства холоднокатаной стали вдоль проката. При переходе линий магнитного потока из стержня магнитопровода, где они были направлены вдоль проката, в ярме часть пути в углах они будут проходить поперек направления проката стали. Это вызывает значительные дополнительные потери в магнитопроводе, избежать которые можно, лишь обеспечив весь путь линий магнитного потока вдоль направления проката стали.

Эта задача разрешима, если применять вместо прямых стыков пластин косые (рис. 14). Однако такое решение сильно усложняет процесс изготовления пластин и сборки магнитопровода.

В СССР ведутся работы по созданию конструкции трансформаторов с пространственными магнитопроводами, которые принципиально отличаются от плоскошихтованных. Работы ведутся по двум направлениям.

Минский электротехнический завод работает над конструкцией полностью витого магнитопровода, образующего пространственную симметричную навитую магнитную систему.

Всесоюзный научно-исследовательский институт комплексного электрооборудования (ВНИИКЭ, г. Ереван) разработал конструкцию пространственного магнитопровода, имеющего стыковую магнитную систему.

Магнитопровод конструкции Минского электротехнического завода (рис. 15) состоит из трех овальных колец, навитых (намотанных) из непрерывной ленты на специальные оправки, причем окно в каждом кольце имеет прямоугольную форму. После намотки кольцо закрепляется металлическими струбцинами и подвергается отжигу для снятия напряжений, полученных сталью при намотке, и строгой фиксации формы кольца. После отжига кольца освобождаются от струбцин и затем по большей стороне стыкуются между собою попарно под углом 120° и закрепляются в таком положении бандажом из стеклоленты. Прямые участки овальных колец образуют стержни, а радиусные стороны овала - ярма магнитопровода.

Рис. 14. Схема шихтовки магнитопровода с пластинами, имеющими косой стык.

Рис. 15. Витой пространственный магнитопровод конструкции МЭТЗ.

Соединенные таким образом три овальных кольца составляют пространственный магнитопровод с симметричной навитой магнитной системой.

При такой конструкции магнитопровода обмотки вматываются в магнитопровод на специальном намоточном станке.

Магнитопровод конструкции ВНИИКЭ (рис. 16) состоит из трех стержней и двух ярм - верхнего и нижнего. Стержни набирают из пакетов пластин прямоугольной формы одинаковой длины, но различной ширины так же, как и в плоскошихтованной конструкции, и закрепляют бандажом из стеклоленты. Ярма имеют треугольную или круглую форму и навиваются из ленты трансформаторной стали на специальной оправке. После навивки ярма подвергаются отжигу.

Отдельно намотанные обмотки насаживают на стержни магнитопровода, после чего производят общую стяжку активной части. Для стягивающих шпилек в стержнях и ярмах имеются специальные отверстия. Соединенные встык два ярма и три стержня образуют пространственный магнитопровод со стыковой магнитной системой.

Рис.16. Схема пространственного стыкового магнитопровода конструкции ВНИИКЭ.

Сборка активной части при такой конструкции магнитопровода мало отличается от сборки трансформаторов плоскошихтованной конструкции.

Пространственный витой магнитопровод конструкции Минского электротехнического завода наиболее полно использует свойства холоднокатаной трансформаторной стали, выпускаемой в рулонах.

Трансформатор с таким магнитопроводом имеет ниже потери холостого хода и значительно меньший ток холостого хода по сравнению с магнитопроводом конструкции ВНИИКЭ ввиду отсутствия стыков в магнитопроводе. Но производство его сложнее и трудоемкость изготовления трансформатора больше за счет усложненной вмотки обмоток в магнитопровод.

Конструкции трансформаторов с пространственными магнитопроводами дорабатываются в настоящее время.