Tài liệu Luận án tốt nghiệp - Công nghệ chế tạo mạch từ docx

Công dụng của mạch từ đối với máy biến áp gồm hai công dụng chính là : • Đóng vai trò khung làm chỗ tựa cho các cuộn dây Do đó mà mạch từ cần phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật tương ứng

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ

GVHD: TRẦN MINH CHÁNH

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 7

CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ 7

I NHIỆM VỤ CỦA MẠCH TỪ : 7

II VẬT LIỆU CHẾ TẠO MẠCH TỪ : 7

1 THÉP KỸ THUẬT ĐIỆN : 7

H2.b 8

III CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ : 8

1.1 Mạch Từ Máy Biến Aùp Một Pha : 9

1.2 Mạch Từ Máy Biến Aùp Ba Pha : 9

2 CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO LÕI TƠN : 10

2.1 Cơng Nghệ Chế Tạo Lõi Tơn Ba Pha : 10

2.1.1 Cơng Nghệ Chế Tạo Lõi Tơn Máy Biến Aùp Ba Pha Theo Phương Pháp Pha Tấm : 10

a Giới Thiệu Máy Pha Tấm : 10

b Nguyên Lý Làm Việc Của Máy Pha Tơn : 10

c Yêu Cầu Kỹ Thuật : 10

a Giới Thiệu Về Máy Cắt Tơn : 10

b Nguyên Lý Làm Việc 11

c Yêu Cầu Kỹ Thuật : 11

2.1.2 Cơng Đoạn Chế Tạo Lõi Tơn Máy Biến Aùp Ba Pha Theo Pháp Pha Băng : 11

A Cơng Đoạn Pha Băng : 11

a Giới Thiệu Máy Pha Băng : 11

c Yêu Cầu Kỹ Thuật : 11

B Cơng Đoạn Cắt Tơn Từ Miếng Pha Băng : 12

a Giới Thiệu Về Máy Cắt Tơn : 12

b Nguyên Lý Làm Việc : 12

c Cơng Đoạn Lắp Rắp : 12

Cấp thấp 13

Cấp cao 13

Xà 13

d Kiểm Tra : 13

STT 14

Chiều dài L 14

1.1 Xà : Lxà 14

1.2 Trụ : Ltrụ 14

Theo bản vẽ 14

Theoo bản vẽ 14

Thước dây 14

Thước dây 14

Phân đoạn xà hoặc trụ 14

Palmer 0-25 14

Bề rộng 6 15

Góc ghép nối bằng 45 15

Theo bản vẽ 15

Kiểm Tra Phần Xà Kẹp 16

Theo bản vẽ 16

Theo bản vẽ 17

Theo bản vẽ 17

Theo bản vẽ 17

Theo bản vẽ 17

Thước dây 17

Thước dây 17

Thước dây 17

Thước dây 17

Thước dây 17

Xà dưới 18

2.1 Kích thước chủ yếu 18

1.2 Chốt định vị 18

1.3 2.3 Vị trí và kích thước lổ ty ép xà 18

2.4 Vị trí và kích thước lổ ty đứng 18

2.5 Patte kẹp hạ , cao 18

2.6 Cửa sổ lắp tấm đệmtrụ 19

2.7 Lổ bắt sắt kê 19

2.8 Vành đệm bít dây 19

Theo bản vẽ 19

Theo bản vẽ 19

Theo bản vẽ 19

Theo bản vẽ 19

Theo bản vẽ 19

Thước dây 19

Thước dây 19

Thước dây 19

Thước dây 20

3.2 Lổ chốt định vị đáy máy 20

3.3 Goujon bắt xà dưới 20

Theo bản vẽ 20

Thước cặp 20

Thước cặp 20

4.2 Miếng định vị 20

Thước cặp 21

5.3 Đường kính ren 21

6.3 Đường kính ren 21

2.2.1 Khâu Chuẩn Bị Tôn : 21

2.2.2 Khâu Pha Băng : 21

2.2.3 Cuốn ép : 21

2.2.4 Khâu ủ : 22

a Chuẩn bị : Lõi tôn sau khi ép đạt , được vệ sinh sạnh sẽ bụi bặm , dầu mở sẽ được kiểm tra về chất lượng , kích thước đúng yêu cầu thì được chuyển qua khâu ủ 22

b Vận hành lò : 22

a Qui định về sắp xếp lõi tôn vào lò ủ : 22

b Qui định về việc ủ lõi tôn của nhiều máy trong cùng một mẻ ủ : 23

Trường hợp 23

c Qui trình ủ : 23

Giản đồ nhiệt của quá trình ủ 23

2.2.5 Khâu cắt và lắp lại : 24

CHƯƠNG HAI 25

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DÂY QUẤN 25

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DÂY QUẤN 25

I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN VÀ DẪN ĐIỆN : 25

1 VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN : 25

2 VẬT LIÊU CÁCH ĐIỆN : 26

II THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ QUẤN DÂY : 27

1 MÁY QUẤN DÂY : 27

2 HỆ THỐNG GIÁ ĐỠ CÁC CUỘN DÂY : 27

3 KHUÔN QUẤN : 27

H.3 27

H.4 28

H.5 28

III CÁC KIỂU QUẤN DÂY : 28

1 KIỂU QUẤN LỚP : 28

1.1 Kiểu Quấn Lớp Sử Dụng Dây Tiết Diện Hình Chữ Nhật : 28

Dây quấn hình trụ một lớp 29

Dây quấn hình trụ hai lớp 29

1.2 Kiểu Quấn Dây Lớp ( nhiều lớp ) Sử Dụng Dây Quấn Tròn : 29

Dây quấn hình trụ nhiều lới dây dẫn tròn 31

2 KIỂU QUẤN XOẮN ỐC LIÊN TỤC :( kiểu quấn bánh ) 31

Các tấm cách điện để ngăn cách các bối dây 32

Dây quấn xoắn ốc liên tục 33

3 KIỂU QUẤN HÌNH XOẮN : (kiểu xoắn ốc) 33

Hoán vị các sợi dây khi quấn dây quấn hình xoắn mạch kép 33

1 Chuẩn bị dung dịch tẩm sấy : 35

2 Tẩm bối dây : 35

Bối dây sau khi tẩm để khô tự nhiên trong 24 giờ chuyển qua khâu sấy 35

Tăng nhiệt độ từ 80 c lên 100 c và giữ nhiệt độ này trong 8 giờ 35

CHƯƠNG BA 36

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ THÙNG 36

CHƯƠNG 3 36

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO VỎ THÙNG 36

I NHIỆM VỤ CỦA VỎ THÙNG ĐỐI VỚI MÁY BIẾN ÁP : 36

II DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT VỎ THÙNG MÁY BIẾN ÁP : 37

2.1 KIỂU THÙNG CÁNH XẾP : 37

2.1.1 Gia Công Cánh Xếp : 37

2.1.2 Gia Công Thân Trên : 38

2.1.3 Gia Công Thân Dưới : 38

2.1.4 Lắp Rắp Thân Thùng : 38

2.1.5 Gia Cơng Nắo Máy : 39

2.1.6 Gia Cơng Bình Dầu Phụ : 39

2.1.8 Lắp Rắp Vỏ Máy : 39

2.1.9 Vệ Sinh Vỏ Máy : 39

2.1.10 Sơn - Sấy : 39

2.2 Kiểu Thùng Vuơng : 40

2.2.1 Gia Cơng Cánh Tản Nhiệt : 41

2.2.2 Lắp Rắp Cụm Tản Nhiệt : 41

2.2.3 Gia Cơng Thân Máy : 41

2.2.4 Gia Cơng Đáy Máy : 42

2.2.5 Lắp Rắp Thùng Máy : 42

2.2.6 Gia Cơng Nắp Máy : 42

2.2.7 Gia Cơng Bình Dầu Phụ : 42

2.2.8 Gia Cơng Ống Phịng Nổ : 42

2.2.9 Lắp Rắp Vỏ Máy : 42

2.2.10 Vệ Sinh Vỏ Máy : 42

2.2.11 Sơn-Sấy : 43

2.3 Dây Chuyền Sản Xuất Vỏ Máy Biến Aùp Một Pha : 43

2.3.1 Gia Cơng Cánh Tản Nhiệt : 43

2.3.2 Lắp Rắp Cụm Tản Nhiệt : 43

2.3.3 Gia Cơng Thân Máy : 44

2.3.4 Gia Cơng Đáy Máy : 44

2.3.5 Lắp Rắp Thùng Máy : 44

2.3.6 Gia Cơng Nắp Máy : 45

2.3.7 Lắp Rắp Vỏ Máy : 45

2.3.8 Vệ Sinh Vỏ Máy : 45

2.3.9 Sơn-Sấy : 45

CHƯƠNG BỐN 46

LẮP RẮP 46

CHƯƠNG 4 46

LẮP RẮP 46

I LẮP RẮP BƯỚC MỘT : 47

1 Lõi Tơn : 47

2 Bối Dây : 47

3 Lắp Rắp Ruột Máy : 47

3.1 Ghép Lại Gơng Trên Và Lắp Xà Ép Gơng : 47

3.2 Đai Đấu , Hàn Cố Định Các Đầu Dây Ra : 48

3.3 Sấy Ruột Máy Biến Aùp : 48

a Chuẩn bị : 48

b Sấy Ruột Máy : 48

II LẮP RẮP BƯỚC 2 : 49

1 Thân Máy : 49

2 Lắp Rắp Ruột Máy : 49

2.1 Chuẩn Bị Vật Liệu : 49

2.2 Lắp Tuy Sứ : 49

2.3 Lắp Bộ Điều Chỉnh : 50

3 Lắp Rắp Ruột Máy Và Nắp Máy : 50

3.1 Chuẩn Bị Vật Liệu : 50

3.2 Lắp Rắp Ruột Vào Nắp : 50

4 Lắp Rắp Hồn Chỉnh : 50

QUI TRÌNH THỬ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP 51

I LỜI NĨI ĐẦU : 51

II TIẾN HÀNH THỬ NGHIỆM : 51

1 Đo Điện Trở Cách Điện : 51

a Mục đích : 51

b Phương Pháp Tiến Hành : 51

1000V – 10000M 52

500V – 500M 52

2 Xác Định Tổ Đấu Dây : 52

a Mục đích : 52

b Phương Pháp Tiến Hành : 52

3 Thử Nghiệm Ngắn Mạch : 54

a Mục Đích : 54

b Phương Pháp Tiến Hành : 54

4 Thử Nghiệm Khơng Tải : 56

a Mục đích : 56

b Phương Pháp Tiến Hành : 56

5 Đo Tỉ Số Biến Áp : 57

a Mục Đích : 57

b Phương Pháp Tiến Hành : 57

K = 58

K = 58

6 Kiểm Tra Dầu Cách Điện : 58

a Mục Đích : 58

b Phương Pháp Tiến Hành : 58

7 Thử Aùp Lực Thùng : 59

a Mục Đích : 59

b Phương Pháp Tiến Hành : 59

CHƯƠNG MỘT

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ

CHƯƠNG 1CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ

I NHIỆM VỤ CỦA MẠCH TỪ :

Trong cấu tạo máy biến áp mạch từ đóng một nhiệm vụ quan trọng Công dụng của mạch từ đối với máy biến áp gồm hai công dụng chính là :

• Đóng vai trò khung làm chỗ tựa cho các cuộn dây

Do đó mà mạch từ cần phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật tương ứng là :

- Dẫn từ tốt

- Có tổn hao do dòng điện xoáy nhỏ nhất

- Kết cấu chắc chắn , đảm bảo khi nâng hạ , vận chuyển mà không làm xê dịch vị trí các cuộn dây

II VẬT LIỆU CHẾ TẠO MẠCH TỪ :

1 THÉP KỸ THUẬT ĐIỆN :

Mạch từ máy biến áp thường được chế tạo bằng thép kỹ thuật điện Thép kỹ thuật điện là kim loại đa tinh thể do nhiều tinh thể dạng khối tạo thành Tuỳ thuộc vào chế độ cán mà cấu trúc tinh thể của thép cũng khác nhau

H2.b

Hình 2b : là hình vẽ qui ước hướng sắp xếp

- Hướng 100 : là hướng dọc theo chiều cán , cĩ từ trở là nhỏ nhất

- Hướng 110 : là hướng vuộng gĩc với hướng cán , cĩ từ trở trung bình

- Hướng 111 : là hướng chéo gĩc 55 , cĩ từ trở lớn nhất

Việc dùng tơn cán nguội thay cho tơn cán nĩng cho phép nâng từ cảm trong mạch lên từ 1,45 đến 1,65 1,72 T Giảm được khối lượng mạch từ đồng thời giảm được tổn hao và dịngđiện khơng tải Tổn hao trong các máy dùng tơn cán nguội chiếm từ 0,1 0,2 % cơng suất máy , trong khi tổn hao khơng tải khi dùng tơn cán nĩng đạt tới 0,3 %

Trong khi làm việc thì thép kỹ thuật điện bị già hố theo thời gian Sự già hĩa này được đánh giá bằng hệ số già hố tính bằng % tăng tổn hao riêng Hệ số này đo bằng thí nghiệm Cho già hố nhân tạo được thực hiện bằng giữ mẩu thép trong lị cĩ nhiệt độ 120 c đối với tơn cán nguội , 150 c đối với tơn cán nĩng trong thời gian 120 giờ Hệ số này thường khơng quá 3% đối với tơn cán nĩng và 6% đối tơn cán nguội

Đối với thép kỹ thuật điện thì tính dẫn từ của nĩ chịu sự ảnh hưởng của tác động cơ học

và nhiệt độ

Aûnh hưởng của cắt và đột lỗ trong quá trình pha tơn và đột lỗ sẽ chịu tác động của cơ khí Kết cấu tinh thể của thép tại mép cắt hoặc lỗ đột sẽ bị biến cứng Sự biến cứng sẽ làm giảm từ cảm của thép và tăng tổn hao Sự biến cứng chỉ xảy ra ở mép cắt nơi chịu ứng suất

cơ khí mạnh nên mức độ giảm chất lượng phụ thuộc vào chiều dài mép cắt và chất lượng dụng cụ cắt

Khi cắt hoặc đột lỗ cần phải làm cho độ ba via là nhỏ nhất Nhỏ hơn 2 lần chiều dày lớp sơn giữa các lá thép Nếu ba via quá lớn sẽ làm giảm khả năng dẫn từ của thép

Aûnh hưởng của việc ép mạch từ : khi ép mạch từ đặt biệt đối với tơn cán nguội cần xác định được lực ép tối ưu Nếu lực ép khơng đủ lớn thì kết cấu mạch từ sẽ lỏng lẻo dễ biến dạng Nếu lực ép quá lớn , tính dẫn từ của thép kỹ thuật điện cán nguội sẽ giảm , tổn hao dịng khơng tải sẽ tăng Thực tế nên chọn lực ép sao cho áp suất trên bề mặt lá thép giữa trụ hoặc gơng nằm trong khoảng từ 1

Aûnh hưởng nhiệt : sự biến cứng sẽ làm giảm tính dẫn từ của thép kỹ thuật điện

Để khắc phục người ta sử dụng phương pháp ủ lá tơn Sau khi gia cơng cơ ở nhiệt độ Giải pháp này đạt hiệu quả cao khi chiều rộng các lá tơn đến 300mm và dùng ở mật độ từ thơng 1

2 T Khi chiều rộng lá tơn lớn hơn và ở mật độ từ thơng 1,8 T thì hiệu quả ủ giảm mạnh Aûnh hưởng do va đập , cuốn , bẻ và chất nặng trong quá trình vận chuyển lắp ghép chế tạo sẽ làm tăng tổn hao Do đĩ cần hạn chế những sự việc trên

2 THÉP KẾT CẤU :

Thép kết cấu để làm các chi tiết như xà ép gơng , ty treo , boulon , các tấm thép hai bên trụ và gơng Các loại thép này thường là thép hợp kim thấp , hàm lượng cacbon trong thép khoảng 0,1 0,4 % Trong các máy lớn đặt biệt để giảm khối lượng thép kết cấu người ta dùng thép cĩ tính chất cơ khí cao như hợp kim niken nhẹ , crơm , molipden Những loại thépnày cĩ giới hạn bền cao mà tính chất từ trong thực tế khơng khác mấy so với thép kết cấu hợp kim thấp

III CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MẠCH TỪ :

Mạch từ của máy biến áp được ghép lại từ nhiều lá thép kỹ thuật điện Các lá thép này được ghép theo nhiều kiểu tuỳ theo loại ba pha hoặc một pha , theo cơng dụng và điều kiện làm việc của máy biến áp Ở đây luận án giới thiệu hai kiểu ghép là đối với máy biến áp ba pha người ta chọn kiểu lắp hình tim các lá thép chéo gĩc 45 Đối với máy biến áp một pha chọn kiểu lắp lá tơn cuốn

1.1 Mạch Từ Máy Biến Aùp Một Pha :

Tận dụng ưu điểm của thép cán nguội là tổn hao nhỏ , đường sức từ chạy cĩ hướng nên người đã tận dụng tính chất này vào lõi thép kiểu cuốn vừa đảm bảo được phương hướng tínhdẫn từ của thép , vừa tránh được các khe hở do lắp ghép Điều này làm giảm được đáng kể dịng khơng tải và nâng cao năng suất Tuy nhiên cịn cĩ nhược điểm là quấn khĩ chặt , khĩ lắp rắp cuộn dây

Mơ tả kết cấu mạch từ máy biến áp một pha : gồm hai lõi tơn cuốn ghép sát nhau và được giữ bởi một gơng ép lõi để bảo vệ cũng như để lắp chặt với vỏ thùng khi lắp rắp

1.2 Mạch Từ Máy Biến Aùp Ba Pha :

Lõi sắt hình tim vẫn là kết cấu cổ điễn được chọn làm kiểu lắp ghép cho máy biến áp ba pha vì cĩ các ưu điểm:

- Kết cấu đơn giản , làm việc chắc chắn

2 CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO LÕI TƠN :

Do tính đặt thù của hai kiểu lắp tơn khác nhau giữa máy biến áp một pha và ba pha nên luận án sẽ giới thiệu hai dây chuyền cơng nghệ chế tạo lõi tơn khác nhau

2.1 Cơng Nghệ Chế Tạo Lõi Tơn Ba Pha :

Sơ đồ dây chuyền chế tạo mạch từ cho máy biến áp ba pha :

Vật liệu sử dụng là tơn silíc cuộn do Nga sản xuất Kích thước khổ tơn là 750mm , dày 0,27mm

2.1.1 Cơng Nghệ Chế Tạo Lõi Tơn Máy Biến Aùp Ba Pha Theo Phương Pháp Pha Tấm :

A Cơng Đoạn Pha Tấm :

a Giới Thiệu Máy Pha Tấm :

Dàn gá đỡ cuộn tơn : Trục cuộn tơn đặt trên dàn nhờ ổ bi và cĩ thể xoay trịn để xả tơn ra nhờ một động cơ

Băng chuyền dùng để đỡ và di chuyển tơn tới máy cắt

Sau máy cắt là một hệ thống thiết bị dùng đo chiều dài tự động khi tới một độ dài cần thiết, sẽ cĩ bộ phận chặn tơn là để lưỡi cắt hoạt động Độ dài của tơn cĩ thể điều chỉnh theo ý muốn

b Nguyên Lý Làm Việc Của Máy Pha Tơn :

Người cơng nhân khởi động động cơ cho quay cuộn tơn Tơn được xả ra và được đưa đếnmáy cắt nhờ băng chuyền Trên băng chuyền cĩ lắp đặt hệ thống những thanh sắt cĩ nhiệm

vụ ép sát tấm tơn trên băng chuyền Tới độ dài cần thiết thanh chặn sẽ dập xuống giữ tấm tơn lại cho dao cắt hoạt động Những tấm pha sau khi được cơng nhân sắp đặt ngay ngắn đếnkhi đủ số lượng cần thiết sẽ chuyển đi Tấm pha cần được tính tốn thiết kế quy trình cắt và chọn kích thước sao cho hệ số sử dụng là cao nhất (khơng dưới 85% trọng lượng tấm tơn)

Hệ số sử dụng được định nghĩa là tỷ số giữa diện tích tơn sử dụng trên diện tích tơn làm ra nĩ

c Yêu Cầu Kỹ Thuật :

- Phải pha tơn theo chiều cán

- Lá tơn phải bằng phẳng , các cạnh song song , vuơng gĩc giữa các cạnh với nhau

- Độ bavia phải nhỏ hơn 6%

B Cơng Đoạn Pha Tơn Từ Miếng Pha Tấm :

a Giới Thiệu Về Máy Cắt Tơn :

Máy do Nga chế tạo Lưỡi dao được làm bằng thép cĩ độ bền cơ khí cao để khi cắt lưỡi khơng bị mẻ hoặc chĩng cùn Vì khi lưỡi dao mẻ sẽ tạo ra độ sần sùi trên cạnh tơn , do đĩ độbavia sẽ vượt quá mức độ cho phép

c Yêu Cầu Kỹ Thuật :

- Phải cắt tơn theo chiều cán

- Lá tơn sau được cắt phải bằng phẳng , các cạnh phải song song với nhau Các gĩc cắt(45 , 90 ) phải chính xác

- Độ bavia phải nhỏ hơn 0,06

2.1.2 Cơng Đoạn Chế Tạo Lõi Tơn Máy Biến Aùp Ba Pha Theo Pháp Pha Băng :

A Cơng Đoạn Pha Băng :

a Giới Thiệu Máy Pha Băng :

Dàn gá đỡ cuộn tơn : dàn gá của cơng đoạn pha băng cũng giống như cơng đoạn pha tấm

Nĩ gồm cĩ trục đỡ cuộn tơn , trên hai đầu trục cĩ gắn hai vịng bi lớn để trục cĩ thể quay dễ dàng nhờ một động cơ kéo Động cơ này được điều khiển bằng hệ thống rơ le , cơng tắc tơ Máy cắt băng : gồm bàn cắt , bên trên cĩ gắn các lưỡi dao Tuỳ vào yêu cầu cần cắt bao nhiêu băng thì sẽ bố trí bao nhiêu lưỡi Phía trước bàn cắt cĩ đặt hệ thống ống thép cĩ thể quay đường kính ống khoảng 20 cm , cĩ nhiệm vụ ép sát miệng tơn lên bàn , tránh sự cong quẹo và định hướng cho miếng tơn đi vào phần dao cắt

Hệ thống rulơ : dùng để quấn các miếng băng sau khi pha Nếu cắt ra bao nhiêu băng thì

sẽ cĩ bao nhiêu rulơ để quấn vào Các rulơ bố trí sao cho các sợi băng tơn quấn vào khơng bịtréo nhau

b Nguyên Lý Làm Việc :

Cho quay rulơ để xả tơn ra cho đến khi tạo một lượng vỏng xuống hố trữ tơn Sau đĩ cân chỉnh lại cho tốc độ xả bằng với tốc độ cắt của máy cắt Hố trữ tơn cĩ nhiệm vụ tạo sự liên tục cung cấp tơn cho máy cắt Giữ cho tốc độ tơn đi qua máy cắt khơng đổi trong suốt quá trình vận hành Tấm tơn này sau khi qua máy cắt sẽ được phân thành các băng tơn và đổ xuống hết hố dự trữ khác , sau đĩ được các rulơ khác quấn lại thành những cuộn riêng biệt

Hố dự trữ tơn cĩ cĩ tác dụng điều tiết các băng tơn ra tự nhiên , khơng bị lơi kéo Hố này tạo

độ dư thừa của dây băng giúp các rulơ quấn khơng gây ảnh hưởng đến quá trình cắt

Trong suốt quá trình vận hành phải theo dõi tiến trình xả tơn , cắt tơn , quấn tơn cĩ khớp nhau khơng Khi lượng tơn xả ra quá nhiều làm đầy hầm chứa dự trữ gây ách tắc đường ra Nếu xả tơn ra thiếu , khơng đủ tơn dự trữ gây ảnh hưởng đến cơng việc cắt Đối với hệ thốngrulơ quấn phải canh chỉnh điều phối lượng vào và luợng ra để đảm bảo luơn tồn tại một lượng dự trữ nhất định trong hầm chứa tơn Nếu sản lượng quấn của rulơ lớn hơn sản lượng băng tơn sau cắt sẽ gây nên hiện tượng các sợi băng tơn bị căng , ảnh hưởng đến cơng việc cắt Ngược lại thì hầm chứa băng tơn sẽ bị đầy tràn , do đĩ băng tơn dễ bị rối bời với nhau , ảnh hưởng đến việc cắt

c Yêu Cầu Kỹ Thuật :

- Phải pha băng đúng chiều cán ( tức là chiều dài của tấm băng tôn )

- Lá tôn phải bằng phẳng , các cạnh phải song song với nhau , kích thước khổ băng tôntrên suốt độ dài đều bằng nhau

- Độ ba via phải nhỏ hơn 0,06

B Công Đoạn Cắt Tôn Từ Miếng Pha Băng :

a Giới Thiệu Về Máy Cắt Tôn :

Máy cắt tôn từ miếng pha băng nhỏ hơn máy cắt tôn bên pha tấm Chiều dài lưỡi dao nhỏ hơn Cả hai máy có những đặc tính , chức năng làm việc tương đối giống nhau

b Nguyên Lý Làm Việc :

Sau khi pha băng xong , các cuộn băng tôn sẽ được chuyển đến máy cắt tôn Mỗi một rulô được gắn trên một bệ đỡ Sợi băng tôn sẽ được kéo ra để máy cắt thực hiện cắt theo kíchthước của thiết kế Các lá tôn sau khi cắt sẽ được xếp thành từng chồng phục vụ cho công đoạn lắp rắp

c Công Đoạn Lắp Rắp :

Trong công đoạn lắp rắp sẽ có hai công nhân thực hiện công việc này

Trước tiên công nhân phải xác định lõi tôn của máy biến áp có công suất bao nhiêu Lõi tôn gồm bao nhiêu cấp Mỗi cấp có bao nhiêu lá , kích thước mỗi lá là bao nhiêu Tất cả thông số này giúp cho công nhân chuẩn bị vật liệu để tiến hành lắp rắp

Tiến hành công việc lắp rắp : trong công đoạn này có công nhân chuẩn bị những xấp tôn cần thiết để nơi thuận tiện Để khi thao tác lắp rắp gọn gàng nhanh chóng Chuẩn bị một mặtphẳng đủ lớn , trước tiên đặt xà kẹp cho ngay ngắn tương ứng với kích thước lõi tôn của máy , vì sau này xà kẹp có nhiệm vụ giữ chặt lõi tôn trong suốt quá trình vận hành Sau đó đặt giấy cách điện phủ kín bề mặt xà kẹp , để cách điện lõi tôn với xà kẹp tránh tổn hao từ Đối máy có công suất nhỏ từ 300 400 KVA dùng giấy cách điện từ 1mm đến 2mm Còn đối với công suất lớn từ 560 KVA trở lên thì ngoài giấy cách điện ra người ta còn trang bị thêm những thanh bakêlit dày khoảng

2 4 mm dán lên giấy cách điện Mục đích tạo khe hở giữa bề mặt xà kẹp với bề mặt lõi tôn Từ đó dầu biến thế có thể luân chuyển trong khe hở này giúp làm mát lõi tôn

Hai công nhân tiến hành việc tiếp theo là tuần tự đặt những lá tôn đầu tiên của cấp cao nhấtlên , cân chỉnh cho ngay ngắn , là nền tảng chính xác cho các lá sau Hình dạng lá tôn ở cấp này là hình chữ nhật và mỗi lần sắp hai lá để tiết kiệm thời gian Lớp thứ hai sẽ đặt lên lớp thứ nhất nhưng xen kẻ che chỗ giáp mí của lớp trước Việc đặt tôn xen kẻ nhau có tác dụng liên kết chặt chẻ các lớp còn lại với nhau giúp lõi sắt từ vững chắc hơn Người công nhân sẽ dùng búa để cân chỉnh cho ngay ngắn và vuông góc giữa các lá tôn với nhau Công việc này phải thực hiện liên tục trong suốt quá trình lắp rắp Ngoài việc cân chỉnh , đòi hỏi công việc phải ăn khớp Cho đến khi đặt đến độ dày cần thiết thì ngưng lại , chuyển sang cấp tiếp theo

Đối với cấp kế tiếp , người công nhân tiến hành tương tự Tuy nhiên do kích thước cấp saulớn hơn cấp trước nên người công nhân xử dụng thước đo canh phần dư cho đều ra hai bên

Và theo trình tự như trên sắp xếp cho đến khi bề dày của cấp đạt tới yêu cầu kỹ thuật thiết kế thì dừng lại Những cấp ngoài cùng được lắp rắp từ những lá tôn vuông góc hình chữ nhật dểlàm tăng độ liên kết của kết cấu mạch từ

Những cấp nằm trong thường sử dụng những lá tôn cắt xéo góc 45 để làm giảm từ trở tại khe kết nối , giảm được tổn hao từ trong máy biến áp Các cấp này cũng được tiến hành lắp rắp tương tự như lớp ngoài

Sau khi lõi sắt đã được lắp rắp hoàn chỉnh , sẽ được đặt giấy cách điện xà kẹp lên , cân chỉnh sao cho hai miếng xà đối diện nhau Sử dụng ron xiết chặt lõi tôn lại với nhau với một lực vừa đủ đúng theo yêu cầu kỹ thuật

Nếu lực siết quá nhỏ dẫn đến mạch từ lỏng lẻo , dễ bị xê dịch khi vận chuyển Trong lúc vận hành sẽ tạo ra độ rung cao Nếu lực siết lớn quá qui định sẽ làm thay đổi từ tính của lõi sắt từ kỹ thuật điện cán nguội , làm tăng tổn hao về dòng điện không tải

d Kiểm Tra :

Kiểm Tra Phần Lõi Tôn

Chi tiếtTên chỉ tiêu kiểm tra Yêu cầu kỹ thuật Thiết bị kiểm tra

1 Phân đoạn chiều cán

Vuông góc với cạnh khổ tôn

Nhỏ hơn hoặc bằng 0,06 Thước dây

Thước đo góc

Palmer 0-25

Bề rộng 6

3.1 Hai cạnh bên

3.2 Độ bavia Theo bản vẽ

Phải song song

Nhỏ hơn hoặc bằng 0,06 Thước cặp 2%(độ chính xác)

6.1 Xà kẹp rắp vào lõi tôn

6.2 Các chi tiết cơ khí

• Khoảnh giữa hai patte

1.6 Patte kẹp dây cao , hạ

• Khoảng cách 2 miếng định vị Theo bản vẽ

Theo bản vẽ Thước dây

2.2 Đối Với Máy Biến Aùp Một Pha :

Quy trình sản xuất lõi tơn máy biến áp một pha

2.2.1 Khâu Chuẩn Bị Tơn :

Máy biến áp một pha cũng sử dụng cuộn tơn cĩ kích thước giống như máy biến áp ba pha Khổ tơn là 750mm , dày 0,27mm , loại tơn cán nguội Stinol do Nga sản xuất Cuộn tơn được cẩu đến dàn gá Khâu này hồn tồn giống khâu chuẩn bị tơn ở máy biến áp ba pha 2.2.2 Khâu Pha Băng :

Tơn sau đưa lr6n dàn gá , được kéo qua máy pha tơn , cơng đoạn pha tơn được mơ tả ở phần máy biến áp ba pha

băng keo dán mối hàn cắt để tôn không bị bung ra trở lại Khi hoàn thành giai đoạn cuốn tôn , sử dụng cơ cấu nâng hạ chuyển khối tôn sang máy ép Mục đích công việc ép là để tôn được ép vào khuôn đúng kích thước yêu cầu kỹ thuật Lực ép được kiểm soát bằng đồng hồ

đo lực sao cho đúng mức Lực ép quá lớn sẽ ảnh hưởng đến tính dẫn từ của tôn và có thể hư khuôn quấn Sau khi công việc ép thực hiện xong sẽ chuyển đến công đoạn ủ

2.2.4 Khâu ủ :

Khâu ủ là rất quan trọng , nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Khâu ủ có nhiệm vụ phục hồi khả năng dẫn từ của vật liệu sắt từ thép cán nguội , ngoài công việc ủ có thể định dạng cho lõi tôn

Khâu ủ được tiến hành :

 Kiểm tra ủ trước khi vận hành :

- Làm vệ sinh buồng lò trước khi vận hành

- Không để vật dễ cháy nổ trong buồng lò

- Nền lò phải khô ráo

 Qui định vận hành lò ủ :

a Chuẩn bị : Lõi tôn sau khi ép đạt , được vệ sinh sạnh sẽ bụi bặm , dầu mở sẽ được kiểm tra về chất lượng , kích thước đúng yêu cầu thì được chuyển qua khâu ủ

Tiến hành sắp xếp lõi tôn vào buồng lò theo qui định

Sau khi sắp xếp lõi tôn đủ cho một mẻ ủ Đậy nắp lò , kiểm tra đạt độ kín giữa nắp và miệng lò thì cho phép hoạt động

b Vận hành lò :

Trước khi vận hành lò công nhân vận hành lập nhật ký trực lò theo biểu đồ có sẳn và báo cho kỹ thuật viên phân xưởng , quản đốc phân xưởng xác nhận và nộp cho phòng kỹ thuật để theo dõi

 Qui trình ủ :

a Qui định về sắp xếp lõi tôn vào lò ủ :

- Kích thước lò : nền lò 1100 1100mm , chiều cao vách 1334mm

- Lõi tôn được xếp thành từng lớp , giữa các lớp lót sứ cách

- Khoảng cách tối thiểu từ cạnh ngoài lõi đến vách lò là 100mm

Loại máy (KVA) 10 ; 15 ; 25 37,5 ; 50 75 ; 100

b Qui định về việc ủ lõi tôn của nhiều máy trong cùng một mẻ ủ :

Trong cùng một mẻ ủ cho phép ủ lõi tôn của nhiều loại máy nhưng phải theo các điều kiện sau đây :

- Trường hợp cho ủ nhiều loại lõi tôn khác nhau trong một mẻ ủ

- Số lượng lõi tôn trên lớp của lớp trên phải bằng số lượng lõi tôn trên lớp của lớp dưới

- Số lớp trên mẻ ủ không vượt quá số lớp của lõi tôn máy biến áp lớp nhất trong mẻ ủ

- Khi lắp rắp lõi tôn với bối dây phải thoả điều kiện sau : 2 lõi phải cùng một mẻ , một lớp

c Qui trình ủ :

- Gia nhiệt từ nhiệt độ mội trường đến 820 c

- Duy trì nhiệt độ 820 c throng thời gian 6 giờ

- Tắt điện và giữ cho tôn cùng cùng lò đến 400 c

- Mở nắp lò , dùng quạt gió làm nguội cưỡng bức đến 40 c

- Lấy tôn ra ngoài để chuyển qua khâu cắt tôn

Giản đồ nhiệt của quá trình ủ

t ( c)

820

400

Công đoạn cắt được tiến hành như sau :

- Gá lõi tôn lên dàn gá để xả tôn ra

- Cứ 2 vòng thì người công nhân làm dấu bằng cách đánh số thứ tự

- Người công nhân sau đó cắt đứt băng tôn ngay chổ được làm dấu bằng máy cắt

- Sắp xếp những miếng cắt thành dạng lõi tôn như ban đầu rồi chuyển qua khâu lắp rắp Công việc cắt tôn sau khi ủ là một nhược điểm lớn trong công nghệ chế tạo lõi tôn một pha

Vì khi cắt sẽ ảnh hưởng bởi sự biến cứng tại nơi cắt tôn làm tăng tổn hao riêng của lõi tôn

CHƯƠNG HAI

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DÂY QUẤN

CHƯƠNG 2

CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO DÂY QUẤN

I GIỚI THIỆU VỀ VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN VÀ DẪN ĐIỆN :

1 VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN :

Trong vận hành máy biến áp , chất lượng cách điện quyết định tuổi thọ và độ tin cậy của máy Yêu cầu của cách điện là có cường độ cách điện cao độ bền điện cao , chịu nhiệt , tính năng hóa học ổn định trong dầu và theo thời gian , có độ bền cơ khí cao ( chịu ép , chịu uốn , chịu rung )

Theo yêu cầu trên trong chế tạo máy biến áp người ta thường dùng các loại sau :

- Giấy cáp : thường dùng của Nga , ký hiệu K08 , K12 , K17 có chiều dày là 0,08 ; 0,12

; 0,17 Trong máy biến áp thường dùng loại K12 để cách điện giữa các lớp của cuộn dây Dưới dạng băng nhỏ rộng 2 3 cm quấn thành từng lớp dày 0,1 đến 3 5 cm để cách điện dâydẫn ra và tăng cường cách điện cho cho những vòng đầu của cuộn dây Trong máy biến áp cách điện cáp là một trong những giấy cách điện chính

- Giấy điện thoại : do Nga sản xuất , ký hiệu là KTH , chiều dày qui định là 0,05mm Giấy điện thoại dùng làm cách điện giữa các lớp , cách điện của dây dẫn ra của một vài cuộn dây quấn bằng dây đồng tròn

Khi sử dụng hai loại giấy cách điện trên cần chú ý đến các đặc điểm sau : chịu nhiệt kém (110 115 c) , khi ngâm dầuđộ bền cơ kém rõ rệt

- Vải sơn câch điện chịu dầu lă loại vải sơn bông hoặc lụa tơ tằm tẩm ba lần sơn , dăy 0,17 ; 0,2 ; 0,24mm cuộn thănh cuộn rộng 700 1000mm Vải sơn có dạng băng rộng 2 3cm dùng để quấn xung quanh dđy dẫn ra ở những nơi đòi hỏi độ bền cơ học vă đăn hồi Vảisơn loại đen tuyệt đối không dùng được vì nó có tẩm hắc ín , nếu ngđm trong dầu sẽ lăm cho hắc ín tan trong dầu.

- Băng vải : loại băng dệt , có khổ rộng 1,5 đến 3cm bằng sợi bông Loại năy chủ yếu

để cột , đai ,bó câc chi tiết của cuộn dđy

- Bìa câch điện : bìa câch điện được dùng nhiều trong mây biến âp như chế tạo ống câch điện , dập câc tấm câch giữa câc vòng dđy vă câc tấm đệm lót Bìa câch điện có bề dăy 0,5 3mm Năng lực hút dầu tuỳ theo nhiệt độ dầu vă bề dăy bìa Bìa câch điện để hút ẩm nín cần được bảo quản nơi khô râo

- Thănh phần giấy bakílit : lăm thănh từng ống , có độ bền cơ vă độ bền điện cao Trong mây biến âp hay dùng loại ống , chiều dăy cả hai bín lă 2 ; 4 ; 6 ; 8mm vă hơn nữa dăi đến 500mm Để câch điện cho dđy dẫn ra Lăm dạng hình ống lớn để câch điện giữa câc cuộndđy hay giữa câc cuộn dđy với trụ sắt

- Ghítinắc roct 2718-50 : chế tạo bằng giấy tẩm sơn bakílit , ĩp chặt ở nhiệt độ cao , lăm thănh từng phiến có chiều dăy khâc nhau , có độ bền cơ vă điện cao Trong mây biến âp dầu dùng loại A để bắt chặt câc đầu dđy , lăm bảng điều chỉnh điện thế

- Gổ : trong mây biến âp thường loại gổ dẻ trắng , lăm thanh đệm để lồng cuộn dđy vă câch điện trụ hay lăm thanh đệm giữa câc lớp của cuộn dđy nếu điện thế không vượt quâ 10KV Gổ dẻ đỏ lăm kẹp dđy dẫn ra , lăm dầm ĩp gông từ của mây biến âp dầu

- Sơn tẩm : dùng loại sơn gơliptan để tẩm cuộn dđy mây biến âp dầu Tẩc dụng lăm đông cứng câc vòng dđy lại với nhau Tăng hệ số dẫn nhiệt của cuộn dđy vă nđng tính chịu

ẩm

- Sứ : được chế tạo từ chất điện môi , phổ biến nhất lă vật liệu gốm kỹ thuật điện Cũng có loại sứ được chế tạo từ thủy tinh tôi hoặc thủy tinh ủ Trong mây biến âp dầu dùng

để đưa đầu dđy dẫn bín hạ âp vă cao âp từ trong mây biến âp lín mặt mây

- Dầu mây biến âp : dầu vừa câch điện tốt , vừa dùng để tản nhiệt , lăm lạnh cuộn dđy

vă lõi sắt bằng phương phâp đối ưu Cần phải thường xuyín lăm sạch , lọc , thay thế

- Đồng cứng (MT) có đặc tính độ bền cao khi kĩo vă độ dên dăi nhỏ , đồng cứng còn

có tính cứng vă đăn hồi khi uốn Đồng cứng thường được sản xuất để lăm dđy tiếp xúc

- Đồng mềm (MM) có đặc tính tương đối dẻo , độ cứng nhỏ vă độ bền không lớn , nhưng độ dên dăi khi đứt rất lớn vă điện dẫn suất cao Đồng mềm thường được sản xuất để lăm câp , dđy dẫn , dđy để quấn mây điện

Trong việc chế tạo cuộn dđy mây biến âp , người ta thường xử dụng dđy đồng tròn hay dđy đồng dẹt Dđy đồng được chế tạo từ đồng có hăm lượng đồng ít hơn 99,9% Dđy đồng được chế tạo với câc đường kính từ 0,03 đến 100mm vă chia ra 2 mê hiệu : MT đồng cứng vă Mr đồng mềm

Dđy đồng dẹt được chế tạo với kích thước theo cạnh nhỏ lă 0,83 đến 12,5mm vă cạnh lớn

lă 2,1 đến 35mm vă chia lăm hai mê hiệu :MrT dđy đồng dẹt cứng vă MrM dđy đồng loại mềm

II THIẾT BỊ DÙNG ĐỂ QUẤN DÂY :

1 MÁY QUẤN DÂY :

Máy quấn dây gồm các phần chính là :

• Động cơ ba pha dùng để kéo quay trục , động cơ được điều khiển quay 2 chiều

• Bộ phận ly hợp : dùng để điều khiển tốc độ quay hay dừng động cơ Bộ ly hợp được điều khiển bằng chân

• Gá khuôn dây : dùng để giữ chặt khuôn trên phương ngang để quấn dây

• Đồng hồ đếm vòng dây kiểu cơ khí

2 HỆ THỐNG GIÁ ĐỠ CÁC CUỘN DÂY :

Bộ giá đỡ các cuộn dây trước khi quấn và hệ htống hướng dẫn , kẹp giữ căng sợi dây trước khi sợi dây đi vào khuôn quấn dây đómg vai trò rất quan trọng đến bối dây Nếu sợi dây không đủ căng , cuộn dây của máy biến áp sẽ không chặt chẻ Nhưng nếu căng quá sẽ khó quấn , mặt khác sợi dây đi qua móc kẹp có thể xây xát cách điện

3 KHUÔN QUẤN :

Tuỳ theo mỗi loại máy , kiểu máy mà người ta xử dụng khuôn quấn dây khác nhau Ở luận án giới thiệu khuôn quấn có dạng tròn Kích thước tuỳ vào cở máy Khuôn quấn dây được làm bằng gỗ , đáy có hình đa giác , có lổ tâm để gắn vào trục quay Đường sinh gồm những thanh gỗ được bo tròn theo chu vi hình tròn theo hình 3

H.3

- Đối với bối dây hình oval , khuôn quấn dây có dạng hình chữ nhật được bo tròn hai đầu như hình 4

H.4

- Đối với máy biến áp một pha lõi tôn cuốn thì khuôn quấn bằng gang có dạng chữ nhật Khuôn quấn bằng gang vì loại máy biến áp một pha có công đoạn ủ tôn nên không thể sử dụng gỗ làm khuôn quấn Khuôn quấn có dạng hình 5

H.5

III CÁC KIỂU QUẤN DÂY :

Sử dụng các kiểu dây quấn là : kiểu quấn một lớp (dây quấn hình trụ) , kiểu xoắn ốc liên tục (kiểu quấn bánh) , kiểu hình xoắn (kiểu quấn xoắn ốc) Tuỳ theo cấp công suất điện áp màngười ta sử dụng các kiểu quấn trên để quấn

1 KIỂU QUẤN LỚP :

1.1 Kiểu Quấn Lớp Sử Dụng Dây Tiết Diện Hình Chữ Nhật :

Sử dụng kiểu quấn này có thể quấn bằng một sợi dây hay ghép nhiều sợi Nếu dòng điện quá lớn thì ghép nhiều sợi Người ta tránh ghép hướng kính vì theo chiều đó từ thông rò khác nhau gây nên tổn hao vì dòng điện xoáy khác nhau Khi quấn một lượt thì gọi là quấn lớp đơn , quấn hai lượt gọi là quấn kép

Khi quấn kiểu này trước tiên bẽ đầu dây một góc 90 , ghim đầu dây lên khuôn quấn Đặcđiểm của dây quấn hình trụ là các vòng dây được quấn sát nhau Giữa các lớp có đặt các thanh bakêlit để tạo rãnh dầu dọc trục Để cho hai đầu dây quấn bằng phẳng dùng các tấm cacton bakêlit cắt chéo để độn Các tấm này ngoài tác dụng san bằng chỗ khuyết cuộn dây còn có tác dụng giữ vòng dây không bung ra Khi quấn xong tiến hành cắt và cuốn đầu dây

ra cho vuông góc rồi băng đai lại cho chặt Dùng băng vải buộc chặt bối dây theo chiều dọc

và tháo cuộn dây ra khỏi máy quấn

Dây quấn hình trụ một lớp

Dây quấn hình trụ hai lớp

1.2 Kiểu Quấn Dây Lớp ( nhiều lớp ) Sử Dụng Dây Quấn Tròn :

Bước chuẩn bị để quấn dây này tương tự như các loại dây quấn khác Sau khi quấn và ghim đầu dây , đặt vòng cách điện ở đầu cuộn dây ta bắt đầu quấn Vòng cách điện có chiều dài bằng đường kính dây dẫn có tác dụng cách điện , đề phòng phóng điện từ cuộn dây lên gông từ , chiều cao của biên từ 4 đến 5 cm Ngoài tác dụng cách điện , vòng cách điện còn

có tác dụng san bằng đầu cuộn dây và giữ vòng dây cuối cùng Sau khi quấn xong một lớp đặt vòng cách điện đầu cuộn dây , đặt cách điện lớp và bắt đầu quấn lớp thứ hai theo chiều ngược lại Vì cuộn dây có nhiều lớp do đó việc tản nhiệt gặp khó khăn , để khắc phục điều này người ta tạo ra các rãnh thông dầu dọc trục bằng cách đặt các thanh bakêlit theo cuộn dây Đối với máy lớn người ta chia cuộn dây thành hai cuộn để tạo rãnh thông dầu ngang trục Khi quấn kiểu hình trụ nhiều lớp sử dụng dây quấn tròn , người ta có thể sử dụng một sợi haynhiều sợi chập lại để quấn , nhưng ít khi chập tới ba sợi Khi dùng tới ba sợi cũng không cần đến hoán vị vì vị trí của nó phân bổ tương đối đều đặn Việc rút dây ra làm đầu phân thế cũng dễ dàng không cần cắt hay hàn đầu dây