Processo de fabricação de transformadores e controle de qualidade
Os transformadores são os principais conversores de energia em sistemas de energia.-o quão bem eles são feitos e quão sólida é sua qualidade-decide por quanto tempo eles funcionarão com segurança, geralmente de 10 a 30 anos. Desde chapas de aço silício até unidades acabadas, há uma série de etapas importantes-e o controle de qualidade é executado em cada uma delas. Aqui está o detalhamento simples:
I. Processo central de fabricação de transformadores
1. Seleção e preparação de matérias-primas
Primeiro, você precisa filtrar bem os materiais do núcleo:
Chapas de aço silício: escolha aquelas orientadas para-grãos de baixa perda-(como 30Q130). Verifique se há arranhões na superfície e rebarbas nas bordas-essas rebarbas rasgarão o isolamento mais tarde, confie em mim.
Fios: Os fios de cobre para enrolamentos precisam ter pelo menos 99,95% de pureza. Para transformadores de baixa-tensão e pequena{3}}capacidade, os fios de alumínio também funcionam, mas o cobre é mais confiável.
Materiais de isolamento: escolha com base na classe de temperatura-A classe A suporta 105 graus, a classe B 130 graus. Seque primeiro o papel isolante; o teor de umidade não pode ser superior a 0,5% ou danificará o isolamento.
Placas de aço: Use aço Q235-B para tanques de óleo. Os de grande-capacidade precisam de placas com 6 mm de espessura ou mais finas - os que dobram quando o tanque está sob pressão.
O trabalho de preparação é simples, mas crítico: corte chapas de aço silício com uma máquina CNC (erro inferior a ± 0,5 mm), endireite os fios e limpe o óleo e corte o papel isolante em tiras para uso posterior.
2. Fabricação de núcleo de ferro
Corte de laminação: Utilize um punção CNC para cortar chapas retangulares (para colunas centrais) e trapezoidais (para jugos). Elimine todas as rebarbas-elas bagunçarão a pilha.
Empilhamento de laminação: use o método "multi-step lap". Empilhe uma folha sobre a próxima e prenda a cada 5 camadas para evitar que ela se desloque. O fator de laminação (é quanto o aço preenche o núcleo) precisa atingir 96% ou mais-menos significa desperdício de energia.
Secagem: Leve o miolo ao forno a 120 graus por 4 horas. Livre-se de toda a umidade ou o isolamento quebrará quando for ligado.
3. Fabricação de enrolamentos
Faça primeiro um molde de arame, seguindo os desenhos. Para enrolamentos de baixa-tensão de 10 kV, o fio de cobre esmaltado de 1,5 a 2,5 mm funciona melhor.
Enrole bem com uma máquina de enrolar-sem cruzamentos ou pontos soltos. Após cada camada, adicione uma folha de papel isolante DMD. Dobre o papel em pelo menos 30 mm e mantenha a espessura uniforme (erro abaixo de 0,1 mm)-o isolamento irregular causa curto-circuitos.
Mergulhe os enrolamentos acabados em tinta isolante por 2 horas e depois leve ao forno a 130 graus por 6 horas para endurecer a tinta. Isso os torna resistentes e evita que os fios se movam.
4. Conjunto-da bobina principal
Faça isso em um ambiente-livre de poeira-aparas de metal ou sujeira destruirão o isolamento. Primeiro, aparafuse o núcleo de ferro à base e, em seguida, levante os enrolamentos nas colunas do núcleo. Mantenha a distância entre os enrolamentos e o núcleo uniforme-erro máximo de ±0,5 mm.
Instale os garfos (use parafusos isolados para mantê-los firmes) e o comutador (para ajustar a tensão). Verifique a resistência de contato do comutador-ela deve estar abaixo de 50μΩ. Contatos ruins superaquecem e queimam rapidamente.
5. Produção e Tratamento de Tanques de Petróleo
Solde placas de aço no formato do tanque. Não há buracos de ar ou escória nas soldas-teste-as com querosene: encha o tanque, pinte giz nas soldas externas e espere 24 horas. Se nenhum óleo vazar, está bom.
Pulverize tinta epóxi antiferrugem-por dentro, tinta-resistente às intempéries por fora-precisa ter 80 μm de espessura ou mais. Os transformadores externos enferrujam rapidamente se a tinta for muito fina.
Adicione válvulas borboleta (para encher o óleo), válvulas de alívio de pressão (impede que o tanque exploda) e medidores de nível de óleo. Vede bem todas as juntas-vazamentos de óleo são um pesadelo para consertar.
6. Secagem a vácuo e enchimento de óleo
Coloque o conjunto-da bobina central no tanque, feche-o e sugue o ar até que esteja abaixo de 133Pa (é um vácuo profundo). Aqueça a 105-110 graus e seque por pelo menos 48 horas. Se o vácuo cair, encontre o vazamento e conserte-o primeiro.
Encha com óleo de transformador enquanto ele ainda está sob vácuo-vá devagar, não mais rápido que 50L/min. Bolhas no óleo quebram o isolamento. Deixe descansar por 24 horas após o enchimento para que as bolhas subam.
7. Montagem Final e Teste
Instale buchas (para entrada/saída dos fios), radiadores (para resfriá-los) e termostatos. Certifique-se de que as buchas estejam retas e vedadas-vazamentos aqui significam gotas de óleo no chão.
Execute estes quatro testes-aproveite-os ou refaça o trabalho:
Teste sem{0}}carga: execute-o sem alimentar uma carga. Verificar perda e corrente-informa se o núcleo está bom.
Teste de-curto-circuito: aplique o dobro da corrente nominal por 1 minuto. A temperatura do enrolamento não pode ultrapassar 110 graus.
Teste de isolamento: Use um megôhmetro de 2500V. A resistência precisa ser 500MΩ ou superior.
Teste de qualidade do óleo: Verifique se o óleo quebra a 35kV ou mais (durante 1 minuto). Óleo ruim=isolamento ruim.
II. Principais pontos de controle de qualidade
1. Controle de matéria-prima
Chapas de aço silício: Use um espectrômetro para verificar a composição (o silício deve estar em torno de 3%) e um magnetômetro para testar quão bem ele conduz o magnetismo.
Fios: use uma ponte CC para verificar a resistência e uma máquina de tração para testar a resistência-os fios de cobre precisam suportar pelo menos 200MPa.
Papel isolante: A 20 graus, sua perda dielétrica não pode ser superior a 0,01. E precisa manter a temperatura nominal por 1.000 horas-sem enfraquecimento.
Óleo de transformador: A umidade não pode ultrapassar 10 ppm (isso é muito pouco) e as impurezas abaixo de 0,005%. O óleo lixo estraga tudo.
2. Controle-no processo
Núcleo de ferro: Use um laser para medir a espessura da chapa. Verifique o fator de laminação a cada 2 horas-se estiver baixo, desmonte e empilhe novamente.
Enrolamentos: Mantenha a tensão do fio constante (50N para cobre). Após o enrolamento, use um micrômetro para verificar se o erro de tamanho-não pode ser superior a ±1 mm.
Secagem: Observe o vacuômetro sem parar. Após a secagem, a resistência de isolamento deve ser de 1000MΩ ou mais (a 25 graus).
Soldagem: Deixe apenas soldadores certificados fazerem isso. Raio X-de cada solda com taxa de aprovação de 100%, sem exceções.
3. Teste de produto acabado
Teste de aumento de temperatura: Execute-o em plena carga por 4 horas. O óleo superior não pode subir mais de 60K (então, se estiver 25 graus lá fora, o óleo atinge no máximo 85 graus).
Qualidade do óleo: Teste uma vez logo após o enchimento e novamente antes do envio. O óleo estraga rapidamente se o tanque não estiver vedado.
Aparência: sem arranhões no tanque, todas as peças bem apertadas, informações da placa de identificação corretas-pequenos erros parecem pouco profissionais.
III. Resumo
Fazer transformadores tem tudo a ver com acertar nas pequenas coisas. Você precisa escolher bons materiais, ficar por dentro de cada etapa e testar como se seu trabalho dependesse disso. Faça isso e você terá transformadores que funcionarão de forma estável nas redes elétricas por 20-30 anos, verdadeiros cavalos de batalha para o sistema.