Processus de fabrication des transformateurs et contrôle qualité
Les transformateurs sont les principaux convertisseurs d'énergie des systèmes électriques.-la qualité de leur fabrication et la solidité de leur qualité- déterminent la durée de leur fonctionnement en toute sécurité, généralement 10 à 30 ans. Des tôles d'acier au silicium aux unités finies, il y a un certain nombre d'étapes clés-et un contrôle qualité s'applique à chacune d'entre elles. Voici la répartition sans- :
I. Processus de fabrication de base des transformateurs
1. Sélection et préparation des matières premières
Tout d’abord, vous devez filtrer soigneusement les matériaux de base :
Tôles d'acier au silicium : optez pour des tôles à faible-grain de perte-orientées (comme le 30Q130). Vérifiez les rayures sur la surface et les bavures sur les bords-ces bavures déchireront l'isolation plus tard, croyez-moi.
Fils : Les fils de cuivre pour les enroulements doivent être purs à au moins 99,95 %. Pour les transformateurs basse-tension et petite-capacité, les fils d'aluminium fonctionnent également, mais le cuivre est plus fiable.
Matériaux d'isolation : choisissez en fonction de la classe de température -La classe A supporte 105 degrés, la classe B 130 degrés. Séchez d'abord le papier isolant. la teneur en humidité ne peut pas dépasser 0,5 %, sinon cela ruinerait l'isolation.
Plaques d'acier : utilisez de l'acier Q235-B pour les réservoirs de pétrole. Ceux de grande -capacité ont besoin de plaques de 6 mm d'épaisseur ou celles plus fines se plient lorsque le réservoir est sous pression.
Le travail de préparation est simple mais essentiel : coupez des tôles d'acier au silicium avec une machine CNC (erreur inférieure à ± 0,5 mm), redressez les fils et essuyez l'huile, puis coupez le papier isolant en bandes pour plus tard.
2. Fabrication de noyaux de fer
Découpe de laminage : Utilisez un poinçon CNC pour couper des tôles rectangulaires (pour les colonnes centrales) et trapézoïdales (pour les jougs). Éliminez les bavures-elles gâcheront la pile.
Empilage de laminage : utilisez la méthode "multi-step lap". Empilez une feuille sur la suivante, serrez toutes les 5 couches pour l'empêcher de bouger. Le facteur de stratification (c'est-à-dire la quantité d'acier qui remplit le noyau) doit atteindre 96 % ou plus -moins, ce qui signifie une perte d'énergie.
Séchage : Passer le noyau au four à 120 degrés pendant 4 heures. Débarrassez-vous de toute humidité, sinon l'isolation se brisera une fois allumée.
3. Fabrication de bobinages
Réalisez d'abord un moule en fil de fer, en suivant les dessins. Pour les enroulements basse tension-de 10 kV, un fil de cuivre émaillé de 1,5 à 2,5 mm fonctionne mieux.
Enroulez-le bien avec une bobineuse-sans croisement ni points lâches. Après chaque couche, ajoutez une feuille de papier isolant DMD. Recouvrez le papier d'au moins 30 mm et maintenez une épaisseur uniforme (erreur inférieure à 0,1 mm)-une isolation inégale provoque des courts-circuits.
Trempez les enroulements finis dans de la peinture isolante pendant 2 heures, puis faites cuire au four à 130 degrés pendant 6 heures pour durcir la peinture. Cela les rend résistants et empêche les fils de bouger.
4. Assemblage du noyau-bobine
Faites-le dans une pièce-sans poussière-les copeaux de métal ou la saleté tueront l'isolation. Tout d’abord, boulonnez le noyau de fer à la base, puis hissez les enroulements sur les colonnes du noyau. Gardez l'écart entre les enroulements et le noyau même-erreur maximale de ± 0,5 mm.
Installez les jougs (utilisez des boulons isolés pour les maintenir serrés) et le changeur de prises (c'est pour régler la tension). Vérifiez la résistance de contact du changeur de prises-elle doit être inférieure à 50 μΩ. Les mauvais contacts surchauffent et grillent rapidement.
5. Production et traitement des réservoirs de pétrole
Soudez les plaques d'acier dans la forme du réservoir. Pas de trous d'air ni de scories dans les soudures-testez-les avec du kérosène : remplissez le réservoir, peignez à la craie les soudures extérieures et attendez 24 heures. Si aucune huile ne s’infiltre, c’est bien.
Pulvérisez de la peinture époxy antirouille-à l'intérieur, la peinture-résistante aux intempéries à l'extérieur-doit avoir une épaisseur de 80 μm ou plus. Les transformateurs extérieurs rouillent rapidement si la peinture est trop fine.
Ajoutez des vannes papillon (pour le remplissage d'huile), des soupapes de surpression (empêche le réservoir de souffler) et des jauges de niveau d'huile. Scellez hermétiquement tous les joints-les fuites d'huile sont un cauchemar à réparer.
6. Séchage sous vide et remplissage d'huile
Placez l'ensemble noyau-bobine dans le réservoir, fermez-le et aspirez l'air jusqu'à ce qu'il soit inférieur à 133 Pa (c'est un vide poussé). Chauffez-le à 105-110 degrés et séchez-le pendant au moins 48 heures. Si le vide chute, trouvez la fuite et réparez-la d'abord.
Remplissez d'huile de transformateur pendant qu'elle est encore sous vide-allez lentement, pas plus vite que 50 L/min. Les bulles dans l’huile détruisent l’isolation. Laissez reposer 24 heures après le remplissage pour laisser les bulles sortir.
7. Assemblage final et tests
Installez des bagues (pour faire entrer/sortir les fils), des radiateurs (pour le refroidir) et des thermostats. Assurez-vous que les bagues sont droites et scellées. -les fuites signifient ici que l'huile coule sur le sol.
Exécutez ces 4 tests-réussissez-les ou refaites le travail :
Pas de-test de charge : exécutez-le sans alimenter une charge. Vérifiez la perte et le courant-vous indique si le noyau est bon.
Test de court-circuit : frappez-le avec deux fois le courant nominal pendant 1 minute. La température du bobinage ne peut pas dépasser 110 degrés.
Test d'isolation : Utiliser un mégohmmètre 2500V. La résistance doit être de 500 MΩ ou plus.
Test de qualité de l'huile : Vérifiez si l'huile se décompose à 35 kV ou plus (pendant 1 minute). Mauvaise huile=mauvaise isolation.
II. Points clés de contrôle de la qualité
1. Contrôle des matières premières
Tôles d'acier au silicium : utilisez un spectromètre pour vérifier la composition (le silicium doit être d'environ 3 %) et un magnétomètre pour tester sa capacité à conduire le magnétisme.
Fils : utilisez un pont CC pour vérifier la résistance et une machine de traction pour tester la résistance.-les fils de cuivre doivent supporter au moins 200 MPa.
Papier isolant : à 20 degrés, sa perte diélectrique ne peut pas dépasser 0,01. Et il doit résister à la température nominale pendant 1 000 heures -sans affaiblissement.
Huile de transformateur : l'humidité ne peut pas dépasser 10 ppm (c'est très peu) et les impuretés doivent être inférieures à 0,005 %. L’huile indésirable gâche tout.
2. Dans-Contrôle des processus
Noyau de fer : utilisez un laser pour mesurer l’épaisseur de la feuille. Vérifiez le facteur de plastification toutes les 2 heures-s'il est faible, démontez-le et réempilez-le.
Enroulements : Maintenez la tension du fil stable (50 N pour le cuivre). Après le bobinage, utilisez un micromètre pour vérifier que l'erreur de taille - ne peut pas dépasser ± 1 mm.
Séchage : Surveillez sans arrêt le vacuomètre. Après séchage, la résistance d'isolation doit être de 1 000 MΩ ou plus (à 25 degrés).
Soudage : seuls les soudeurs certifiés peuvent le faire. Rayons X-à chaque soudure : taux de réussite de 100 %, sans exception.
3. Tests du produit fini
Test d'élévation de température : Faites-le fonctionner à pleine charge pendant 4 heures. L'huile supérieure ne peut pas monter à plus de 60K (donc s'il fait 25 degrés dehors, l'huile atteint un maximum de 85 degrés).
Qualité de l’huile : Testez une fois juste après le remplissage, puis à nouveau avant l’expédition. L'huile se détériore rapidement si le réservoir n'est pas scellé.
Apparence : Aucune rayure sur le réservoir, toutes les pièces sont bien serrées, les informations sur la plaque signalétique sont correctes-les petites erreurs ne semblent pas professionnelles.
III. Résumé
Fabriquer des transformateurs consiste à clouer les petites choses. Vous devez choisir de bons matériaux, rester au courant de chaque étape et tester comme si votre travail en dépendait. Faites cela et vous vous retrouverez avec des transformateurs qui fonctionneront de manière stable sur les réseaux électriques pendant 20 -30 ans, de véritables bêtes de somme pour le système.