Складання магнітопроводів трансформаторів безотворів в активній сталі
Магнітопроводи трансформаторів невеликих потужностей через малі розміри та відсутність фіксуючих елементів не вимагають для складання спеціальних стендів. Іноді їх збирають взагалі без пристроїв, шихтуючи пластини безпосередньо в обмотки, попередньо встановлені на задані відстані.
Складання більших магнітопроводів для трансформаторів I-II і частково III габаритів не вимагає складних пристроїв: їх збирають на двох підставках-козлах, на які поперек укладають ярмові балки і опори під пластини стрижнів так, як це роблять для шпилькових магнітопроводів аналогічних розмірів.
Відсутність отворів у пластинах ускладнює складання, оскільки унеможливлює застосування технологічних оправок. Тому при шихтуванні безшпилькових магнітопроводів важливо суворо зафіксувати не тільки опорну поверхню вздовж стрижнів і ярм, але і правильно розмістити пластини по ширині та висоті кожного пакета. З цією метою застосовують нескладні упори 4 (рисунок 1) та спеціальні форми 3, які підбирають та налаштовують на необхідний розмір пакета. Іноді обмежуються застосуванням тільки упорів для шихтування як нижніх, так і верхніх пакетів магнітопроводу 6. Упори встановлюють з одного боку пакета, як правило, не менше двох по довжині пластини. Для зручності шихтування розміри упорів по висоті зазвичай на 3-5 мм більше розміру пакета. Це робиться для того, щоб через нещільне укладання пластини не лежали вище обмежуючих поверхонь упорів. При певному навичці пластини легко укладають встик (без нахльост) з іншими пластинами шару. Для отримання мінімального зазору в стиках і зменшення бічних гребінців пластини в процесі шихтівки підбивають з торців легкими ударами дерев'яним або мідним молотком. При шихтуванні треба постійно стежити за тим, щоб уактивну частину магнітопроводу було укладено стільки сталі, скільки передбачено розрахунком. Через коливання товщини окремих пластин враховувати покладену сталь лише за кількістю пластин не можна. Тому в процесі збирання слід періодично контролювати товщину пакетів, домагаючись точного збігу із зазначеними в кресленні розмірами.
1 - гніздо каретки, 2 - сухар для кріплення форми, 3 - форма, 4 - упори для шихтування верхніх пікетів, 5 - настановний штир, 6 - стрижень магнітопроводу, 7 - опора стрижня
На зібраний магнітопровід укладають ізоляцію та встановлюють дві інші ярмові балки, ретельно витримуючи відстані між ними. За відсутності шпильок, що проходять через активну сталь, пресування ярм забезпечується різними способами, що залежать від прийнятої конструкції кістяка. У трансформаторів I-III габаритів ярмові балки стягують шпильками, що проходять у торців магнітопроводів поза активної сталі. У трансформаторів потужністю до 1000 кВА пресування стрижнів при складанні магнітопроводів спеціальними конструктивними рішеннями не передбачають: їх фіксують після насадки обмотки за допомогою клинів (дерев'яних планок), що встановлюються між циліндром обмотки та крайніми пакетами магнітопроводу. При підйомі у вертикальне положення таких магнітопроводів, як правило, не відбувається вигинів або будь-яких інших пошкоджень стрижнів. Інша справа магнітопроводів трансформаторів III габариту, особливо з високими стрижнями порівняно невеликого діаметру. Такі магнітопроводи при підйомі, а іноді й після установки у вертикальне положення можуть втратити стійкість: пластини їх стрижнів вигнуті. Особливо небезпечно розшихтувати такі магнітопроводи перед насадкою обмоток: стрижні, звільнені від верхньогоярма можуть не зберегти вертикального положення і призвести до травми робітника-збирача.
Щоб уникнути цього, у двох-трьох місцях по довжині стрижня (перед підйомом магнітопроводу) ставлять технологічні бандажі або тимчасові стяжки, які зберігають до насадки обмоток.
Складання магнітопроводів трансформаторів потужністю 3200 - 6300 кВА і вище проводиться на складальному стенді з пресуючою балкою (рисунок 2).
1 - основа, 2 - рейка стенду, 3 - палець, 4 - стіл, 5 - кронштейн для упору, 6 - пресуюча балка, 7 - каретка, 8 - сухарі, 9 - домкратна підставка, 10 - опора, 11 - поздовжня балка Малюнок 2 - Стенд для складання магнітопроводів трансформаторів
Стенд встановлений на підставі 1 і складається з двох основних частин: столу 4 та пресуючої балки 6. Стіл виконаний у вигляді саней і має три поздовжні балки 11: дві крайні та одну середню. Середня балка закріплена нерухомо (на ній збирають середній стрижень трифазного магнітопроводу), а останні можуть переміщатися за допомогою гвинтових механізмів так, що їх осі завжди паралельні поздовжній осі середньої балки. Цим досягається можливість використовувати стенд для збирання магнітопроводів з різними відстанями між осями стрижнів.
На кожній балці змонтовані дві домкратні підставки 9 для ярмових балок і необхідну кількість опор 10 для встановлення і вирівнювання пластин стрижнів магнітопроводу. До торців крайніх балок 11 прикріплені кронштейни з гвинтами 5, які при підйомі зібраного магнітопроводу утримують його від зміщення вниз (рисунок 3). Пресуюча балка 6 (див. малюнок 2) з кареткою 7, що переміщається по ній, забезпечує пресування стрижня. На нижній стороні каретки закріплені Т-подібні сухарі 8, які при опресуванні магнітопроводу спираються на активну сталь.стрижня. У проміжках між сухарями встановлюють лепти бандажів, що стягують стрижень. Після опресовування стрижнів пресуючу балку зачалюють і за допомогою крана встановлюють поблизу складального стенду.
1 - Г-подібна планка, 2 - технологічна стяжка, 3 - рукоятка, 4 - кронштейн-підпірка, 5 - рейка, 6 - упорна пластина, 7 - основа.
Технологічний процес збирання починається з налаштування стенду. Налаштування полягає в установці та закріпленні складових частин стенду таким чином, щоб забезпечити геометричні розміри даного конкретного магнітопроводу. При цьому зазвичай використовують шаблони, що імітують перші пакети активної сталі; встановлюють форми-шаблони (див. рисунок 1); на підняті на певну висоту домкратні підставки ставлять та фіксують ярмові балки; перевіряють горизонтально положення пластин стрижнів на опорах. Після укладання на ярмові балки ізоляції («мостів») та ізолюючих деталей стрижнів остаточно перевіряють налаштування стенду і починають шихтовку пластин аналогічно тому, як це робилося для інших «безшпилькових» магнітопроводів.
Після шихтування останніх пластин верхнього пакету проводять опресовування та стяжку магнітопроводу; пресуючими балками окремо опресовують кожен стрижень та ярмо. Опресовування починають із середнього стрижня; потім послідовно опресовують стрижні зліва і праворуч від середнього; в останню чергу опресовують ярма. При такій послідовності опресування розміри зазорів у стиках практично не порушуються, і магнітопроводи виходять рівними, без видимої хвилястості. Стрижні магнітопроводів, що збираються на стенді, після опресування закріплюють бандажами зі склострічки або сталевої стрічки.
Існує два способи намотуваннябандажів зі склострічки: у горизонтальному положенні безпосередньо на стенді та після підйому магнітопроводу – у вертикальному положенні.
Для намотування бандажів у горизонтальному положенні використовують спеціальний механізм, встановлений на балці, що пресує, 6 (див. малюнок 2). Намотування виконують безпосередньо після опресування стрижня. Склострічка повинна намотуватися із зусиллям натягу 80-90 кгс на ширину стрічки, що забезпечує необхідну монолітність та міцність бандажу. Після закінчення намотування роблять прогрів верхніх шарів склобандажу на довжині 100-150 мм у місці закінчення останнього витка; при цьому відбувається швидка полімеризація лаку (при температурі 120 - 130 ° С) і кінець стрічки надійно приклеюється до бандажу. Нагрів стрічки зазвичай виробляють електропаяльником.
Ширина і крок бандажів визначаються розмірами опорних сухарів пресуючої 8 балки, між якими вони встановлюються. Конструкція балки дозволяє намотувати склобандажі шириною трохи більше 20 мм з кроком 120—150 мм. Обмеженість ширини змушує збільшити кількість бандажів, що встановлюються на стрижень.
При намотуванні бандажів у вертикальному положенні магнітопроводу можна встановити практично будь-яку ширину та вибрати будь-який заданий крок. Однак обов'язковою умовою цього способу намотування є установка (після опресування стрижнів) сталевих технологічних стяжок-бандажів з кроком, рівним або кратним 120 мм.
Намотування склобандажів виробляють за допомогою спеціального пристрою, поступово знімаючи раніше встановлені технологічні стяжки. Склобандажі повинні бути запечені шляхом нагрівання до температури полімеризації лаку, яким просочена стрічка бандажу. Зазвичай намагаються поєднати цей процес із сушінням активної частини трансформатора.