Il segreto della produzione dei trasformatori in lega amorfa

Materiali necessari per la produzione di trasformatori in lega amorfa Strisce di lega amorfa Le strisce di lega amorfa sono i materiali principali per la produzione di nuclei di trasformatori in lega amorfa e le loro prestazioni determinano direttamente l'effetto di risparmio energetico di Il TrasformatoreLe leghe amorfe sono materiali metallici preparati mediante tecnologia di solidificazione rapida. Gli atomi sono disposti in modo disordinato, non ci sono bordi di grano, hanno un'elevata permeabilità magnetica e una bassa coercività, ed eccellenti proprietà magnetiche dolci. I componenti comuni delle leghe amorfe sono ferro (Fe), boro (B), silicio (Si), cobalto (Co), ecc. Il rapporto tra i diversi elementi influenzerà le proprietà magnetiche, le proprietà meccaniche e la resistenza alla corrosione delle leghe amorfe. Ad esempio, l'aumento del contenuto di ferro può aumentare l'intensità dell'induzione magnetica di saturazione; l'aggiunta di elementi di boro e silicio può contribuire a ridurre l'anisotropia cristallina magnetica del materiale e a migliorarne le proprietà magnetiche. Le strisce di lega amorfa sono solitamente molto sottili, generalmente intorno ai 20-30 micron, e la larghezza è determinata in base ai requisiti di produzione, solitamente da 100 a 200 mm. Materiali isolanti I materiali isolanti svolgono un ruolo fondamentale nei trasformatori in lega non ferromagnetica. Possono isolare i componenti conduttivi e prevenire correnti di dispersione e cortocircuiti. I materiali isolanti comunemente utilizzati includono cartone isolante, vernice isolante, film di poliestere, ecc. Il cartone isolante viene utilizzato principalmente per realizzare scheletri di avvolgimento, isolamento interstrato e isolamento interfase dei trasformatori e presenta buone proprietà di resistenza meccanica e isolamento; la vernice isolante viene utilizzata per impregnare gli avvolgimenti, migliorandone l'isolamento elettrico, la resistenza all'umidità e la dissipazione del calore; il film di poliestere presenta un'elevata resistenza elettrica e termica ed è spesso utilizzato in combinazione con il cartone isolante per migliorarne l'effetto isolante. Inoltre, in alcuni trasformatori in lega non ferromagnetica di fascia alta, vengono utilizzati anche materiali isolanti ad alte prestazioni come i film di poliimmide per soddisfare requisiti di isolamento più elevati e resistenza alle alte temperature. Materiali conduttivi: i materiali conduttivi sono componenti chiave degli avvolgimenti dei trasformatori e vengono utilizzati per trasmettere energia elettrica. Attualmente, i materiali conduttivi comunemente utilizzati per gli avvolgimenti dei trasformatori sono il rame elettrolitico ad alta purezza o l'alluminio. Il rame ha eccellenti proprietà elettriche, termiche e meccaniche e una bassa resistività. È un materiale conduttivo ideale, ma il suo costo è relativamente elevato; L'alluminio ha una bassa densità e un basso costo, ed è ampiamente utilizzato anche in alcune applicazioni sensibili ai costi. Tuttavia, la resistività dell'alluminio è leggermente superiore a quella del rame e la sezione trasversale degli avvolgimenti in alluminio deve essere maggiore a parità di capacità di trasporto di corrente. Durante il processo di produzione, il materiale conduttivo viene trasformato in filo tondo o piatto e avvolto in diverse spire e strutture a seconda della capacità e del livello di tensione del trasformatore. Processo di produzione di trasformatori in lega non ferrosa Lavorazione di nastri in lega amorfa Innanzitutto, viene lavorata la striscia in lega amorfa. A causa della bassa durezza e dell'elevata fragilità dei nastri in lega amorfa, questi sono soggetti a lievi danni durante il trasporto e lo stoccaggio, e questi danni possono influire sulle proprietà magnetiche. Pertanto, è necessario ispezionare e pulire la superficie per rimuovere impurità come olio, polvere e pellicola di ossido. Quindi, in base alle dimensioni di progetto del nucleo, il nastro in lega amorfa viene tagliato in una lunghezza e larghezza adeguate utilizzando attrezzature di taglio ad alta precisione. La precisione dimensionale deve essere rigorosamente controllata durante il processo di taglio per evitare deviazioni dimensionali che causino vuoti d'aria durante l'assemblaggio del nucleo, aumentando così la resistenza magnetica e le perdite. Produzione del nucleo I nuclei dei trasformatori in lega amorfa adottano solitamente strutture rettangolari o evolventi. Il processo di produzione dei nuclei rettangolari consiste nell'impilare le strisce di lega non ferrosa tagliate con un particolare metodo di laminazione, solitamente sovrapponendole o accostandole per garantire la continuità del circuito magnetico e una minore resistenza magnetica. Durante il processo di impilamento, è necessario applicare una pressione adeguata per far aderire saldamente le strisce e ridurre il vuoto d'aria. Il processo di produzione dei nuclei evolventi è più complicato. Innanzitutto, le strisce di lega non ferrosa vengono avvolte su uno stampo speciale per formare una torta di nucleo a forma di evolvente, quindi le torte di nucleo vengono assemblate in un nucleo completo attraverso uno speciale processo di assemblaggio. Dopo la produzione del nucleo, è necessario un trattamento di ricottura per eliminare le tensioni interne generate dalla striscia durante il processo di taglio e impilamento e per ripristinare e ottimizzare le proprietà magnetiche della lega amorfa. Il processo di ricottura viene solitamente eseguito sotto vuoto o sotto protezione di gas inerte, con temperatura controllata a 300-400 °C e raffreddato lentamente dopo un certo periodo di isolamento. Produzione dell'avvolgimento: in base ai requisiti di progettazione del trasformatore, dopo che il materiale conduttivo è stato trasformato in fili con specifiche corrispondenti, inizia la produzione dell'avvolgimento. L'avvolgimento utilizza solitamente una bobinatrice per avvolgere il filo sullo scheletro isolante secondo il numero di spire e il metodo di avvolgimento progettati. Durante il processo di avvolgimento, la tensione dell'avvolgimento deve essere rigorosamente controllata per garantire che l'avvolgimento sia teso e uniforme ed evitare fili allentati o sovratensioni. Allo stesso tempo, il materiale isolante deve essere posizionato tra gli strati e le spire dell'avvolgimento secondo il processo di isolamento prescritto per garantire buone prestazioni di isolamento elettrico. Una volta completato l'avvolgimento, sono necessari test di isolamento e test di resistenza CC per verificare che l'isolamento e la conduttività dell'avvolgimento soddisfino i requisiti di progettazione. Assemblaggio del nucleo e dell'avvolgimento: assemblare il nucleo e l'avvolgimento prodotti. Innanzitutto, installare l'avvolgimento sulla colonna del nucleo. Quindi, utilizzare elementi di fissaggio per fissare insieme il nucleo e l'avvolgimento per garantire una struttura stabile. Durante il processo di assemblaggio, prestare attenzione a mantenere la posizione relativa accurata del nucleo e dell'avvolgimento per evitare anomalie del circuito magnetico e del circuito dovute a un assemblaggio improprio. Una volta completato l'assemblaggio, viene eseguito il collegamento elettrico complessivo del trasformatore, incluso il collegamento dei cavi dell'avvolgimento e l'installazione del commutatore di presa. Lavorazione e assemblaggio del corpo del trasformatore I componenti nucleo-avvolgimento assemblati (ovvero il corpo del trasformatore) devono essere ulteriormente lavorati. Per i trasformatori immersi in olio, il corpo del trasformatore deve essere essiccato sotto vuoto per rimuovere l'umidità dal corpo e migliorare le prestazioni di isolamento. Una volta completato il processo di essiccazione, il corpo del trasformatore viene posizionato nel serbatoio dell'olio del trasformatore e riempito con olio per trasformatori qualificato. La velocità di riempimento dell'olio e la temperatura dell'olio devono essere controllate durante il processo di riempimento dell'olio per evitare bolle e un isolamento scadente. Per i trasformatori a secco, è necessario installare dispositivi di dissipazione del calore e gusci protettivi per garantire i requisiti di dissipazione del calore e protezione durante il funzionamento del trasformatore. Collaudo e ispezione Dopo l'assemblaggio, il trasformatore deve essere completamente testato e ispezionato. I test includono test a vuoto, test a carico, test di isolamento, test di cortocircuito, ecc. Questi test vengono utilizzati per verificare se gli indicatori di prestazione del trasformatore soddisfano gli standard nazionali e i requisiti di progettazione. Ad esempio, il test a vuoto viene utilizzato per misurare la perdita a vuoto e la corrente a vuoto del trasformatore per valutare le prestazioni del nucleo; il test a carico viene utilizzato per misurare la perdita a carico e l'impedenza di cortocircuito del trasformatore per valutare le prestazioni dell'avvolgimento. Solo i trasformatori in lega non ferromagnetica che superano tutti i test e presentano indicatori qualificati possono essere confezionati, spediti e immessi sul mercato. La produzione di trasformatori in lega amorfa richiede requisiti estremamente elevati per le proprietà dei materiali e i processi produttivi. Ogni collegamento influisce direttamente sulle prestazioni e sulla qualità del trasformatore. Con il continuo progresso tecnologico e lo sviluppo della scienza dei materiali, si prevede che i trasformatori in lega amorfa svolgeranno un ruolo sempre più importante nel campo del risparmio energetico e contribuiranno allo sviluppo sostenibile del settore energetico.