Стартовая >> Оборудование >> Трансформаторы >> Практика >> Производство магнитопроводов трансформаторов

Сборка магнитопроводов - Производство магнитопроводов трансформаторов

Оглавление
Производство магнитопроводов трансформаторов
Технологические процессы производства магнитных систем
Изготовление пластин магнитопроводов
Сборка магнитопроводов

Технологический процесс сборки магнитопроводов включает в себя ряд самостоятельных операций, которые в зависимости от его конструкции, принятой технологии и организации производства могут выполняться на одном или нескольких рабочих местах. Сборка плоских и пространственных пластинчатых и ленточных магнитопроводов имеет существенные различия как по технологии, так и по применяемому оборудованию. Ниже рассмотрены технологические процессы сборки наиболее распространенных магнитопроводов отечественных трансформаторов.

а) Сборка плоских стержневых магнитопроводов

Для обеспечения качества магнитопровода на сборку должны поступать пластины и другие узлы и детали, изготовленные в соответствии с техническими требованиями, предъявляемыми к ним. При сборке необходимо обеспечить заданные чертежом геометрическую форму и размеры магнитопровода; для получения заданного коэффициента заполнения сердечника сталью необходимо, чтобы пластины в среднем пакете были сжаты давлением (2—4) X ХЮ5 Па; зазор между пластинами в местах стыка допускается не более 1,5 мм. Нахлест пластин не допускается. Возможный выход отдельных пластин от плоскости торца пакета («гребенки») не должен превышать 1,5 мм. При сборке магнитопроводов не допускаются удары и броски пластин, резкие изгибы их и деформации. При шихтовке, а также подъеме магнитопровода должна быть исключена возможность искривления стержней и ярм. Допустимое отклонение оси стержня магнитопровода от вертикали не более 1,5 мм на 1 м высоты.

Типовая схема сборки магнитопроводов всех трансформаторов следующая: подготовка и укладка около рабочего места комплектов узлов и деталей, настройка сборочного стола (или стенда) с установкой необходимых приспособлений, установка на столе (стенде) ярмовых балок стороны НН и укладка на них изоляционных пластин, шихтовка, укладка пластин, прессовка стержней, установка второго комплекта изоляции и ярмовых балок стороны ВН, прессовка ярм, кантование собранного магнитопровода в вертикальное положение, отделка магнитопровода, испытания.

Активная часть шихтованных магнитопроводов набирается из плоских пластин различных размеров и форм. Сборка активной части совмещается со сборкой всего магнитопровода и является весьма трудоемким и ответственным процессом. В процессе сборки пластины укладывают в определенном порядке: каждый слой шихтуют в один-два или реже в три листа; пластины в слое укладывают встык; в смежных слоях стыки   обязательно   перекрываются.
Сечение стержней и ярм имеет симметричную ступенчатую форму, набранную из пластин разной ширины. Пластины располагают на рабочем месте сборки таким образом, чтобы сборщику было удобно их укладывать, так как эту операцию выполняют вручную. Рабочие-сборщики располагаются со стороны укладки ярм; их количество зависит от размера собираемого магнитопровода. Магнитопроводы трансформаторов до 320 кВ-А собирает один рабочий, более крупные — двое. Магнитопроводы трансформаторов IV—VIII габаритов собирает бригада сборщиков от четырех до восьми человек.
Стенд-кантователь с прессующей балкой для сборки магнитопроводов силовых трансформаторов
Стенд-кантователь с прессующей балкой для сборки магнитопроводов силовых трансформаторов IV—VI габаритов.
/  -  стол в сборе; // — балка прессующая в сборе; /// — кронштейн откидной; 2 — механизм намотки стеклобандажей; 3 — домкратная подставка; 4 — опора; 5 — каретка с пневмоцилиндрами; 6 — упор (шаблон) для шихтовки пластин; 7 — пластина для установки стропа крепления магнитопровода к столу перед кантованием; 8 — балка крайняя; 9 — балка  средняя; 10 — окно для установки винта  прессующей балки;  11 — рейка.

Основным технологическим оборудованием рабочего места сборки магнитопроводов всех габаритов являются сборочные столы или стенды-кантователи (рис. ). Стенд состоит из двух основных частей: стола в сборе / и прессующей балки //. Стол выполнен в виде саней, имеет три продольные   балки. Средняя балка закреплена неподвижно, а крайние могут перемещаться с помощью винтовых механизмов по направляющим стола так, что их оси всегда параллельны продольной оси средней балки. На каждой из трех балок смонтировано по два упора-шаблона, две домкратные подставки и необходимое число опор с сухарями. К средним торцам крайних балок прикреплены откидные кронштейны с откидными винтами, которые при подъеме собранного магнитопровода поджимаются к его лапам и удерживают его от смещения вниз.

Стенд с магнитопроводом

Стенд с магнитопроводом в скантованном положении. 1 — Г-образная планка; 2 — стяжка: рукоятка; 4 — кронштейн подпор,  5 — рейка; 6  — пластина упор; 7 — основание.

 

Стол устанавливают на толстом металлическом листе, на котором закреплены специальные рейки, в которые упираются при подъеме кронштейны-подпорки. Они предотвращают опрокидывание стола и удерживают его в поднятом положении под углом 87° к горизонтали, как показано на рис.
Технологический  процесс сборки  требует  настройки  стенда для каждого типоразмера магнитопровода. Настройка заключается в установке и закреплении элементов стенда таким образом, чтобы обеспечивались необходимые размеры магнитопровода. Верхнюю и нижнюю ярмовые балки стороны НН устанавливают и фиксируют на домкратных подставках, на них укладывают изоляцию из электроизоляционного картона и приступают к шихтовке с так называемым «прямым» стыком пластин первого пакета магнитопровода.   При шихтовке слой набирается из пластин, имеющих прямоугольную форму. Пластины базируются по специальным упорам-шаблонам, которые   предварительно настраиваются   на требуемый размер по  ширине  и  высоте пакета. В процессе шихтовки пластины с торцов подбиваются легкими ударами деревянного   молотка, чтобы зазор в стыках не превышал 1,5 мм и для уменьшения «гребешков». При шихтовке следует следить за тем, чтобы было  уложено  расчетное  число  пластин,   поэтому в процессе    сборки    систематически контролируют толщину пакетов: отдельных пакетов штангенциркулем, стержня   в   сборе — специальными гидравлическими струбцинами. После укладки второго или третьего пакета между пластинами помещают луженую медную ленту, заземляющую магнитопровод. В ленте делают отверстие под болт, ввинчивающийся в полку ярмовой балки. Под ленту обязательно кладут полосу электроизоляционного картона во избежание замыкания торцов пластин. Продолжают укладку пластин пакетов. Дойдя до охлаждающего канала, укладывают пластины, образующие канал (с гофрами, прутками, полосами), и продолжают шихтовку остальных пакетов, проверяя отсутствие смещения верхних пакетов относительно нижних.
Сборка магнитопроводов из пластин, стыкующихся под углом 45°, — с косым стыком — является более сложной и трудоемкой, тем более что в целях обеспечения перекрытия стыков пластин при шихтовке приходится смещать их по длине (см. рис.). Несколько проще шихтовка магнитопровода с «комбинированным» стыком (см. рис. 26.2, в),широко применяемым в трансформатоpax большой мощности. После проверки толщины активной стали всего магнитопровода стержни магнитопровода прессуют с помощью гидробалки и стягивают стеклобандажами с шагом 150 и 120 мм соответственно для трансформаторов И, III и IV—VIII габаритов.
Прессовку и установку бандажей на магнитопровод произвол дят последовательно, начиная с середины крайнего стержня. Установив прессующую балку, включают редукторы и начинают прессовку стержня магнитопровода.

Приспособление для намотки стеклобандажей
Приспособление для намотки стеклобандажей.
/ — головка; 2 — гидроцилиндр; 3 — электрооборудование; 4 — полушестерни; 5 — бобина; 6 — ролики механизма натяжения; 7 — стеклолента; 8 — прессующая балка; 9 — механизм перемещения; 10 — каретка.

По достижении заданного усилия прессовки (4—6) • 105 Па электродвигатели прессующей балки автоматически выключаются и производится намотка бандажей с помощью лентонамотчика.
При разведенных полушестернях намотчик устанавливают на стержень магнитопровода, затем соединяют полушестерни намотчика. Устанавливают и заправляют бобины со стеклолентой между роликами механизма натяжения. Проверяют усилие натяжения стеклоленты и производят намотку стеклобаидажеи. Одновременно наматывают два бандажа. После установки бандажей на все стержни приступают к прессовке ярм. Укладывают изоляцию, а на нее ярмовые балки стороны ВН. Пакеты ярм магнитопровода прессуют с помощью ярмовых балок, стянутых шпильками или полубандажами и специальными струбцинами, проходящими вне активной стали. Затяжку шпилек или полубандажей ведут с заданным усилием. Контроль затяжки осуществляется специальными градуированными тензометрическими ключами и индикаторным указателем. Магнитопровод закрепляют на стенде специальной стяжкой, а затем с помощью крана вместе со столом кантуют. В положении, близком к вертикальному (87°), стенд стопорят кронштейнами-подпорками, как показано на рис. Магнитопровод зачаливают стропами, после чего освобождают от крепления, снимают со стенда и устанавливают на отделочную площадку.
Магнитопроводы мощных трансформаторов имеют более сложную конструкцию, большие размеры стержней, ярм и массы. Эти усложнения отражаются как на конструкции стенда-кантователя, так и на организации рабочего места. Большое разнообразие пластин в магнитопроводе, а также необходимость перед сборкой разделять пластины одного и того же типоразмера равными долями в соответствии со схемой шихтовки возле рабочих мест (для последующей укладки в стержни и ярма) усложняют сборку, увеличивая ее трудоемкость, поэтому предварительно производят комплектацию взвешенных пакетов пластин.
Стенды-кантователи для сборки таких магнитопроводов по конструкции аналогичны вышеописанным, но они дополнены рядом устройств и механизмов, облегчающих труд сборщиков. Дополнительно стенд имеет подъемные столы для установки контейнеров с длинными стержневыми пластинами. Опоры стола в зависимости от высоты окна собираемого магнитопровода можно сближать при настройке и при необходимости поднимать или опускать контейнер с пластинами в процессе сборки.
Операция отделки магнитопроводов является завершающей перед его предъявлением ОТК и проведением операционных испытаний. При отделке устанавливают прессующие винты, экраны, шунты и другие детали согласно чертежу и технологической карте Сборки магнитопровода. Согласно схеме заземления магнитопровода устанавливают заземляющие шинки рабочего и защитного заземлений и устраняют мелкие дефекты. Все замковые пластины на деталях и узлах, не подлежащие разборке при первой сборке трансформатора и не подвергающиеся дополнительной подтяжке после сушки активной части, должны быть застопорены. Места, имеющие повреждения изоляционных или лакокрасочных покрытий, должны быть подкрашены. Собранный магнитопровод проверяется отвесом на отсутствие отклонений от вертикального положения.
Состояние изоляции ярмовых балок, стержней, шпилек, прессующих пластин, других узлов и деталей проверяют мегаомметром и устраняют обнаруженные замыкания. После окончания этих работ магнитопровод предъявляют ОТК-
Собранные магнитопроводы (остовы) подвергаются испытаниям. Цель испытания — установить качество сборки изготовленного магнитопровода и целостность изоляции пластин.   На испытательной станций производят испытание изоляции шпилек, накладок, ярмовых балок и других деталей относительно активной стали магнитопровода напряжением переменного тока 2000 В в течение 1 мин.
Сопротивление междулистовой изоляции измеряют способом амперметра — вольтметра. Измерение производят при постоянном токе 0,25—8,5 А от аккумуляторной батареи напряжением 6— 12 В. Осуществляют измерение сопротивления каждого пакета и всего магнитопровода, регулируя ток реостатом. Результаты измерений должны соответствовать установленным требованиям.

б) Сборка пространственных магнитопроводов

Наряду с плоскими магнитными системами, у которых продольные оси всех стержней и ярм располагаются в одной плоскости, существуют пространственные системы, у которых оси стержней и ярм располагаются в разных плоскостях.
Витой пространственный магнитопровод состоит из трех овальных секций, навитых из лент рулонной стали на специальные оправки. Фасонная форма сечения навитой секции образуется за счет использования лент различной ширины. Намотку секций производят на специальных механизированных линиях. Конец ленты закрепляют сваркой. После намотки секция закрепляется металлическими струбцинами и подвергается отжигу для снятия напряжений, полученных при намотке. Освобожденные от струбцины отожженные кольца комплектуют по три штуки, располагают их между собой под углом 120° и закрепляют в таком положении бандажом из стеклоленты. Прямые участки овальных элементов образуют стержни, а радиусные стороны овала — ярма магнитопровода.
Сборка магнитопровода заключается в соединении воедино трех секций с образованием пространственного симметричного трехфазного магнитопровода.
В этих магнитопроводах в полной мере использованы лучшие свойства холоднокатаной стали — весь путь магнитного потока направлен только вдоль проката стали. Поэтому у трансформатора с таким магнитопроводом значительно ниже потери холостого хода. Трансформаторы с пространственными магнитопроводами изготавливают на Минском электротехническом заводе (МЭТЗ).
Пространственный пластинчато-ленточный магнитопровод состоит из ярм, навитых из непрерывной ленты, и стержней, собранных из прямоугольных пластин. Изготовление и сборка ярм и стержней ведется самостоятельно на отдельных рабочих местах. Намотка ярма производится аналогично намотке элементов витого сердечника на специальных механизированных линиях. Намотку ленты производят до половины сечения ярма, затем вставляют закладки для образования   отверстий   под   стягивающие шпильки и заканчивают намотку ярма. После отжига ярма передают на сборку со стержнями. Стержни собирают из прямоугольных пластин вручную и скрепляют стеклобандажами.



 
« Производство изоляционных деталей трансформаторов   Производство трансформаторных масел »
электрические сети