Почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали

5

Вопрос 1. Почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали?

Конструктивные особенности Ш-образной пластины трансформатора

Любой трансформатор содержит две основных детали: замкнутый сердечник и медные обмотки. Сердечник, в свою очередь, состоит из пластин, для создания которых используется особая электротехническая сталь. Толщина пластин сердечника напрямую влияет на рабочую частоту трансформатора: чем деталь тоньше, тем больше параметр.

Трансформатор с Ш-образным сердечником также называют броневым. Главные условия, при которых используются такие пластины:

• частота не более 8кГц;
• максимальная мощность 150В*А.

Ш-образная пластина увеличивает поток рассеяния за счет раздвоения магнитного потока. Положение обмоток на среднем стержне сердечника защищает их от помех и механического воздействия.

Детали для высокочастотных трансформаторов предпочтительно изготавливают из трех основных материалов: пермаллоя, альсифера и феррита. Последний обладает широким диапазоном рабочих частиц, что объясняет использование феррита для создания импульсных трансформаторов.

В описании к магнитопроводу трансформатора даются параметры набора пластин. К примеру, если указано, что необходимо взять железо Ш15Х10, это означает, что:

1. Ширина средней части пластины должна составлять 15 мм.
2. Толщина получившейся стопки Ш-образных пластин – 10 мм.

Главным достоинством сердечника, собранного из пластин, является его устойчивость к механическим воздействиям. Это позволяет собирать магнитопровод даже из хрупких материалов. Минус конструкции – повышенная чувствительность к магнитным полям, имеющих низкую частоту.

Собирая сердечник, к пластине Ш-образной формы добавляют перемычки.

Чтобы минимизировать зазор, образованный между перемычкой и пластиной, магнитопровод собирают «вперекрышку».

Характеристики катушек индуктивностей и трансформаторов

«Спидола», «ВЭФ-Спидола», «ВЭФ-Спидола-10» (конструкция)

Общие положения

Общие положения (глава 4)

Общие положения (глава 5)

Характеристики катушек индуктивностей и трансформаторов

Катушки входных цепей (антенные катушки) диапазонов GB и ДВ у всех рассмотренных приемников расположены на ферри-товом стержне магнитной антенны и намотаны на подвижных каркасах, которые выполнены либо из картона (склеены из нескольких слоев специальной бумаги), либо из полихлорвинила (капрона) методом литья. Катушки связи, как правило, располагаются рядом или поверх соответствующих контурных катушек па одном каркасе.

Входные и гетеродинные катушки (и УВЧ) диапазонов УКВ, KB, а иногда и гетеродинные катушки диапазонов СВ и ДВ (например, в приемниках типа «Океан») намотаны на открытых гладких каркасах из полистирола. Катушки гетеродина СВ-и ДВ-диапазонов, ФСС, фильтров ПЧ и коррекции как в тракте AM, так и в тракте ЧМ имеют секционированную намотку, которая размещена в одной или нескольких секциях полистиролового каркаса. Каркас установлен в броневой чашечный сердечник и закрыт экраном. В приемниках «Океан-203», «Океан-205», «Спидола-207» и «Меридиан-202» для катушек тракта ЧМ броневые сердечники не применяются.

На рис. П-7 изображен условный каркас с принятыми обозначениями диаметров, которые используются в соответствующей графе (тип, материал и размеры каркаса) табл. П-2, где приведены основные характеристики всех катушек и дросселей. В этой таблице для однотипных приемников приведены только характеристики катушек, отличающихся от использованных в предыдущей модели, по возможности сохранена и нумерация катушек.

В приемниках «Спидола», «ВЭФ-Спидола» и «ВЭФ-Спидола-10» направление намотки катушек (кроме L11, L12, L13 и L14) по часовой стрелке. Катушки ФСС и ФПЧ заключены в алюминиевые экраны размером 26x14x14 мм для приемников «Спидола» и 30,6×14,8×14,8 мм для приемников «ВЭФ-Спидола» и «ВЭФ-Спидо-ла-10». Диаметр броневых чашечных сердечников катушек ФСС и ФПЧ (L29 — L40) составляет 11 мм, высота каждой чашки 5 мм; диаметр подстроечных сердечников 2,86 мм, длина 14 мм.

Рис. П-7. Условный каркас катушек с обозначениями диаметров

В приемниках «ВЭФ-12», «ВЭФ-201» и «ВЭФ-202» намотка всех катушек выполнена по часовой стрелке. Катушки ФСС и ФПЧ (L30 — L40) заключены в алюминиевые экраны размером 30,5×14,8×14,8 мм. Размеры броневых чашечных и подстроечных сердечников катушек L30 — L40 аналогичны указанным выше.

В приемниках «Океан» все катушки намотаны по часовой стрелке. Катушки L2 на планках диапазонов П6 и П7 блока КСДВ и L3, L16 в блоке ВЧ-ПЧ намотаны в два провода. Диаметр броневых чашечных сердечников катушек L3, L4 блока УКВ; L1, L2 планок П6 и П7 блока КСД В и L1-L18 блока ВЧ-ПЧ составляет 8,6 мм, высота каждой чашки 4 мм; диаметр подстроечных сердечников — 2,86 мм и длина 12 мм. Катушки L1, L2 планок П6, П7 блока КСДВ и L1 — L18 блока ВЧ-ПЧ заключены в медные луженые экраны размером 15,5x10x10 мм. Резонансная емкость катушек блока УКВ имеет величину 35 пф для катушки L1 и 26 пф — для L2. При измерении индуктивности и добротности антенных катушек они соединяются последовательно.

В приемнике «Океан-203» катушка L2 блока УКВ имеет 5,5 витков, а дроссель Др — 18 витков. В блоке КСДВ катушки L1, L2 планок П6, П7 намотаны в четырехсекционных каркасах и имеют следующие характеристики: диапазон ДВ — L1: 180×4 витка с отводом от 610-го, провод ПЭЛШО, 0,1; — L2; 13×4 витка (в два провода), провод ПЭЛШО, 0,1; диапазон СВ — L1: 48×4 витка с отводом от 152-го, провод ПЭВ-2, 0,1; — L2: 3×4 витка (в два провода), провод ПЭВ-1, 0,1. В блоке ВЧ-ПЧ катушка согласующего контура КСДВ L3 имеет 7×3 витка и намотана проводом ПЭЛШО, 0,1, а катушка L4 — соответственно 30×3 и ПЭВ-2, 0,1. Катушка коллекторного контура L11 намотана в четырехсекционном каркасе и имеет 44×4 витка. В остальном характеристики катушек аналогичны установленным в приемнике «Океан».

Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Таблица П-2 Рис. П-8. Распайка выводов катушек радиоприемников типа «Спидола», «ВЭФ-12», «ВЭФ-201» и «ВЭФ-202»

В приемнике «Океая-205» дроссель СДВ (Др), установленный на планках П6 и П7 блока КСДВ, имеет 54 (18×3) витка. Характеристики остальных катушек, не приведенных в табл. П-2, аналогичны соответствующим характеристикам катушек приемника «Океан-203». Однако коллекторные катушки диапазонов СВ и ДВ на планках 176 и П7 блока КСДВ установлены без экранов.

В приемниках «Спидола-207» и «Спидола-230» намотка всех катушек произведена по часовой стрелке. В табл. П-2 указаны характеристики катушек приемника «Спидола-207», однако для приемника «Спидола-230» данные соответствующих катушек аналогичны (нумерация катушек должна быть уточнена по принципиальной схеме). Вместо броневого чашечного сердечника в катушках L3, L6, L7, L10-Ы2, L19, L20 использован броневой цилиндрический высотой 12 мм и диаметром 10 мм. Подстроенный сердечник для этих же катушек имеет длину 12 мм, а диаметр 2,86 мм.

Рис. П-9. Распайка выводов катушек радиоприемников «Океан» и «Окоан-203»

Добротность катушек измеряется при установленном броневом сердечнике. Катушки тракта ПЧ AM помещены в алюминиевые экраны размером 19,5 X 10,5 X 10,5 мм, а тракта ПЧ ЧМ — 19,5 X 11,5 X 11,5 мм. Катушки в блоке УКВ аналогичны использованным в приемнике «Океан-205».

Рис. П-10. Распайка выводов катушки L1 блока УКВ радиоприемника «Океан-203»

В приемнике «Меридиан-202» все катушки (кроме входных и гетеродинных тракта AM) намотаны против часовой стрелки.

Обмотки катушек L3 и L5 блока УКВ расположены соответственно между витками катушек L4 и L6, а обмотка катушек L1З в блоке ПЧ-ЧМ — между витками L11. Катушки L1 — L1З блока ПЧ-ЧМ намотаны на ребристах каркасах (с фиксированным шагом намотки) размером 5,2 X 6,2 мм. Высокочастотные трансформаторы тракта ЧМ (блок ПЧ-ЧМ) имеют оригинальную конструкцию: конденсаторы связи и контурные катушки расположены непосредственно на каркасе катушек и вместе с ними закрыты общим алюминир-вым экраном размером 26,5 X 16,4 X 16,4 мм. Алюминиевый экран катушек L21 — L24 блока ВЧ-ПЧ-АМ имеет размеры 21,5 X 11,2 X 11,2 мм. Броневой цилиндрический сердечник для этих же катушек имеет высоту 12 мм и диаметр 10 мм, а подстроенный сердечник — соответственно 12 мм и 2, 86 мм.

Рис. П-11. Распайка выводов катушек блока УКВ радио» приемника «Океан-205» Рис. П-12. Распайка выводов катушек радиоприемников «Спидола-207» и «Спидола-230» Рис. П-13. Распайка выводов катушек радиоприемника «Меридиан-202»

В качестве дросселя (Др) в блоке ВЧ-ПЧ-АМ использован унифицированный типа Д1 — 0,1 — 2±5%, имеющий следующие параметры: индуктивность — 2 мкгн±Ъ%; добротность — не менее 30; сопротивление постоянному току 1,1 ом; масса — 1г. Форма дросселя — цилиндрическая; длина — И мм; диаметр 3,25 мм.

Распайка выводов всех катушек рассмотренных приемников приведена на рис. П-8 — П-13.

Характеристики согласующих и выходных трансформаторов приведены в табл. П-3. Вторичные обмотки всех выходных трансформаторов намотаны в два провода. Магнитопровод трансформаторов: Ш8 X 8 мм, материал — сталь типа Э47, лист 0,35 мм. Намотка катушек — рядовая многослойная.

Таблица П-3 Таблица П-3

Измерение тока холостого хода производится при напряжении 50 в с частотой 500 гц. Измерение коэффициента трансформации проводится при напряжении 10 в с частотой 500 гц для согласующих трансформаторов и соответственно 20 в, 500 гц — для выходных.

Для приемников «Спидола-207» и «Спидола-230» согласующий трансформатор (ТП-207) по своим характеристикам и конструкции аналогичен согласующему трансформатору «ВЭФ-201».

Рис. П-14. Распайка выводов согласующего (а) и выходного (б) трансформаторов радиоприемников типа «Спидола», «ВЭФ-12», «ВЭФ-201», ВЭФ-202», «Спидола-207» и «Спидола-230»

Распайка выводов трансформаторов приведена на рис. П-14.

В приемнике «Океан-205» для обеспечения возможности питания от сети неременного тока силовой трансформатор типа ТС-4-1. Первичная обмотка этого трансформатора имеет 4000 витков (отвод от 2310 витка) намотанных проводом ПЭВ-2, 0,11; вторичная обмотка: 300 витков, провод ПЭВ-1, 0,29. Тип намотки — рядовая, плотная. Сопротивление обмотки постоянному току: первичная — 727 ом, вторичная — 55 ом. Магнитопровод трансформатора: пакет ШЛ 25,5 X 16 мм; сталь типа Э310 — ЭЗЗО, толщина ленты 0,35 мм.

В каких случаях необходима склейка

Специалисты отмечают два признака того, что Ш-образные пластины расслоились, им требуется перемотка и склейка:

• ощутимое нагревание первичной обмотки;
• возникновение гула.

Непонятному шуму и повышению температуры в трансформаторе есть физическое объяснение.

Как уже говорилось выше, магнитопровод состоит из пластин, каждая из которых обладает ферромагнитыми свойствами. Когда по первичной обмотке протекает электрический ток, вокруг образуется магнитное поле, способствующее рождению энергии во вторичной обмотке. При неизменной частоте тока, напряжение может расти или падать.

Типы магнитопровода

В зависимости от назначения трансформатора, рабочей частоты и фактических условий эксплуатации определяется нужный вид и тип магнитопровода. По своей конструкции магнитопроводы делятся на три типа:

Броневой магнитопровод

Область назначения

Магнитопроводы броневые широко применяются в различных видах аппаратуры и приборов бытового назначения. Изготавливаются методом навивки из калиброванного ленточного магнитного материала и выпускаются в следующих типах:

1. броневые ленточные магнитопроводы унифицированного ряда типа ШЛ;
2. броневые ленточные магнитопроводы с уменьшенным отношением ширины окна к толщине навивки типа ШЛМ.

Преимущества трансформаторов, выполненных на магнитопроводах ШЛ, ШЛМ:

• простота конструкции;
• простота изготовления, сборки и разборки;
• высокая степень заполнения окна магнитопровода обмоточным проводом;
• частичная защита обмотки магнитопроводом от механических воздействий.

При заказе магнитопроводов можно учитывать следующие условные обозначения:

Пример: Магнитопровод ШЛ 6х12,5 где: 6 (А) – ширина среднего стержня; 12,5 (В) – ширина ленты; L – ширина комплекта, H-высота комплекта; h-высота окна; с-ширина окна.

Типы и размеры магнитопроводов ШЛ, ШЛМ соответствуют ГОСТ 22050-76 и изготавливаются из электротехнической стали толщиной 0,08мм; 0,35мм.

Размеры магнитопровода ШЛ, ШЛМ

ШЛ10х16; ШЛ10х20; ШЛ12х16; ШЛ12х20;

ШЛ16х16; ШЛ16х20; ШЛ16х25; ШЛ16х32;

ШЛ20х25; ШЛ20х40; ШЛ25х40; ШЛ25х50;

ШЛ32х40; ШЛ32х50; ШЛ 40х40; ШЛ40х50;

ШЛ 6х6,5; ШЛ6х8; ШЛ6х10; ШЛ6х12,5; ШЛ 8х8; ШЛ 8х10; ШЛ 8х12,5; ШЛ8х16; ШЛ10х10;

ШЛ10х12,5; ШЛ10х16; ШЛ10х20; ШЛ12х16;

ШЛ12х20; ШЛ20х25; ШЛ20х32; ШЛ16х16; ШЛ16х20; ШЛ16х25; ШЛ16х32

Кольцевой (тороидальный) магнитопровод

Область назначения

Кольцевой магнитопровод предназначен, для силовых однофазных трансформаторов, которые используются в электронной и радиотехнической аппаратуре.

Преимущества:

• по толщине материала нет ограничений;
• возможность применения тонких лент, а это важно при повышенной и высокой частоте;
• ленточный сердечник типа ОЛ является самым распространенным среди замкнутых.

При заказе кольцевых магнитопроводов можно учитывать следующие условные обозначения: Пример: Магнитопровод ОЛ 60/115-50 где: 60 (d, мм) – внутренний диаметр; 115 (D, мм) – наружный диаметр; 50 (B, мм) – высота магнитопровода; а- толщина магнитопровода.

ВАЖНО. Кроме указанных типоразмеров магнитопровода ОЛ, есть возможность изготовить по техническому заданию Заказчика, любые другие типоразмеры сердечника.

ПЛ, ПЛМ, ПЛР,ПЛВ магнитопроводы изготавливаются из холоднокатанной стали марки 3406-08 ГОСТ 21427.1-83 толщиной 0,3-0,35 мм.

Размеры магнитопровода ОЛ

Вес сердечника по расчету ст.0,08(грамм) Вес сердечника по расчету ст.О,35(грамм) Диаметр внутр. (мм) Диаметр

Технология склейки сердечника

Когда проблема определена, нужно позаботиться о восстановлении сердечника. Не всегда конструкция требует склейки. Гул часто становится результатом неправильной сборки, а расслоение можно устранить, стянув их плотнее.

Если склеивание все же необходимо, поможет следующая инструкция:

1. Рассчитать рабочий ток первичной обмотки.
2. Аккуратно зачистить керны.
3. Промазать их небольшим количеством клея.
4. Собрать трансформатор.
5. Подключить первичную обмотку к источнику тока.
6. Оставить до отвердевания клея.

Рассмотрим каждый шаг подробно.

Специалисты советуют пропускать ток для намагничивания пластин сердечника и их нагрева. Так половинки магнитопровода плотнее прижмутся друг к другу. Для того чтобы понять, какое напряжение необходимо, нужно произвести простые расчеты. Измерив сопротивление первичной обмотки (R), подсчитать силу первичного тока по формуле I=220/P. Следовательно, подходящее напряжение – U=IR, но можно поставить и больше.

Зачищать керны нужно максимально аккуратно. Ручная шлифовка приведет к потере плоскостности сердечника.

Далее керны промазывают клеем и собирают трансформатор. Важно следить за тем, чтобы половинки сердечников не были перепутаны. Желательно заранее их пометить.

Подключив обмотки к источнику тока, остается лишь ждать затвердевания клея. Процесс заметно ускорит нагрев, производимый током.

Некоторые мастера советуют смешивать эпоксидный клей с ферритным порошком. Проблема в том, что достать его сложно. Можно сделать его из куска ненужного феррита, подточив его. Больше значение имеет чистота и структура порошка. Если в клеевую массу попадут крупные частицы, это испортит сцепку между пластинами.

Как разобрать и собрать трансформатор?

броневой стержневой трансформатор Наиболее легко разобрать трансформаторы на витых броневых и стержневых магнитопроводах, так как их сборка и разборка занимает считанные минуты.

Однако при сборке требуется точное сопряжение отдельных частей магнитопровода. Поэтому при разборке, обязательно пометьте сопрягаемые части магнитопровода, чтобы в последствие их можно было правильно собрать трансформатор.

При производстве витых броневых и стержневых магнитопроводов, лента наматывается на шаблон, а затем весь пакет разрезается. Половинки сердечника маркируются так, чтобы при сборке можно было восстановить положение сердечника имевшее место до разрезания.
Чтобы предотвратить вибрации и гудение, можно во время сборки склеить половинки магнитопровода клеем на основе эпоксидной смолой. Небольшое количество клея нужно нанести на зеркальные сопрягающиеся части магнитопровода.

Если после разборки магнитопровода, на нём остались остатки старой эпоксидной смолы, то их можно удалить при помощи самой мелкой наждачной шкурки (нулёвки).

При промышленной сборке, в смолу добавляют в качестве наполнителя ферромагнитный порошок.

При нескольких сборках и разборках трансформатора на витых броневых сердечниках, могут переломиться лапки стягивающего хомута.

предохранение от поломки лапок стягивающего хомута

Чтобы этого не произошло во время тестирования, можно стянуть магнитопровод 8-10-тью слоями изоляционной ленты.

Стержневые витые и штампованные магнитопроводы трансформаторов

Стержневые витые и штампованные магнитопроводы могут иметь как один каркас поз.2, так и два каркаса поз.1 с обмотками расположенными симметрично.

Первичные и вторичные обмотки двухкаркасных трансформаторов следует распределять равномерно на оба каркаса.

От взаимного положения каркасов, зависит относительная фазировка обмоток.

1. Самодельный кольцевой трансформатор
2. Промышленный неразборный кольцевой трансформатор.
3. Кольцевой витой магнитопровод

Кольцевые магнитопроводы не требуют сборки-разборки, так как сами и являются каркасом для обмоток.

броневой штампованный трансформатор

1. Ш-образная пластина
2. Замыкатель
3. Трансформатор

Броневые штампованные магнитопроводы, с так называемым Ш-образным железом, тоже можно перематывать, но их разборка может занять намного больше времени, чем все остальные операции. Дело в том, что при сборке таких трансформаторов, последние пластины набора часто вбиваются молотком.

Если же трансформатор ещё и прошёл пропитку вместе с магнитопроводом, то разборка может превратиться в сущий ад.

Пластины пропитанного парафином магнитопровода после разборки можно сварить в воде, чтобы отделить от парафина. Парафин же легко удалить с поверхности воды после того, как он застынет.

Если магнитопровод пропитан лаком, то после разборки, пластины нужно хорошо прожечь в бензине, но это имеет смысл только при ремонте какой-нибудь дорогостоящей аппаратуры.

удаление замыкателя трансформатора

Чтобы было легче разобрать трансформатор, следует сначала удалить все замыкатели, а затем попытаться выбить несколько Ш-образных пластин с какого-нибудь края или середины, если в середине есть пластины установленные не в перекрест.

Пример разборки и сборки штампованного броневого магнитопровода.

Это выходной трансформатор лампового однотактного УНЧ, поэтому Ш-образные пластины и замыкатели собраны с магнитным зазором. Мне нужно превратить его в силовой трансформатор, для чего я должен собрать Ш-образные пластины трансформатора в перекрест.

вставка и Ш-образных пластин

Чтобы быстро собрать трансформатор, можно сразу вставлять и Ш-образные пластины и замыкатели.

Очень часто у радиолюбителя после перемотки таких трансформаторов, остаются лишние пластины. Это снижает габаритную мощность трансформатора.

Для того чтобы все пластины вошли в каркас, вставляйте Ш-образные пластины и замыкатели заусенцами вниз.

Когда половина пластин будет вставлена, установите однообразно (не в перекрест) две Ш-образные пластины без замыкателей. Не вставляёте эти пластины до конца. Затем продолжите вставлять пластины до 2/3 всех пластин. Вставьте оставшуюся 1/3 часть Ш-образных пластин без замыкателей. Вот, что у Вас должно получиться. Обычно остаётся несколько пластин, которые невозможно всунуть в каркас и два десятка замыкателй.

Теперь нужно вставить оставшиеся пластины промеж двух заложенных ранее пластин и вбить их при помощи текстолитового или деревянного бруска и молотка. В завершение сборки магнитопровода, нужно вставить все замыкатели.

На картинке пластина броневого штампованного магнитопровода и трансформатор собранный из таких пластин.

Это одна из самых неудачных конструкций магнитопровода. Во-первых, эти пластины не имеют отдельного замыкателя, что сильно затрудняет сборку-разборку, а во-вторых, они снабжены крепёжными отверстиями, проходящими через тело магнитопровода, что снижает габаритную мощность. От использования подобных трансформаторов лучше воздержаться.

Видео: Как разобрать трансформатор?

Очень часто бывает нужна проволока, а где её взять? Один из вариантов — это разобрать старый трансформатор.

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку чтобы выставить рейтинг страницы

[Total: 0 Average: 0]

Как разобрать и собрать трансформатор?

Пример работы

В сети есть примеры работ людей, столкнувшихся с проблемой расслоения пластин сердечника. На фото представлены уже сцепленные пластины.

Если сердечник трансформатора, состоящий из Ш-образных пластин, издает непривычные звуки и нагревается, проблема в расслоении. Иногда достаточно использовать стяжки, чтобы восстановить целостность магнитопровода. В других ситуациях поможет эпоксидная смола. Четко следуйте инструкции и покупайте качественный клей.

Почему сердечник трансформатора выполняют только из электротехнической стали ?

Вопрос-ответ

Электротехническими сталями зазывают металлы, используемые в производстве элементов электротехнического оборудования. Ответ на вопрос, почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали: она обладает характеристиками, которые дают возможность уменьшить сопротивление. Благодаря снижению сопротивления трансформатор тратит меньше энергии при передаче импульсов.

Состав и производство

Электротехническая сталь – это сплав железа и силицида железа (FeSi) в различных пропорциях:

• горячекатаном сплаве до 3,3% FeSi (Э41, Э42, Э43);
• в холоднокатаном сплаве до 4,5% FeSi (Э310, Э320, Э3ЗО).

Силицид выводит из железа кислород, снижающий магнитные свойства. Железо восстанавливается из окислов, образуется оксид кремния, который частично превращается в шлак. Одновременно цеменит (Fe3C) заменяется графитом. Иногда в процессе производства добавляется до 0,5% алюминия. Готовая продукция поставляется в виде тонких листов.

• Э – электротехническая;
• Первая цифра (содержание алюминия):
• «1» – слаболегированная;
• «2» – среднелегированная;
• «3» – повышеннолегированная;
• «4» – высоколегированная;
• «А» – небольшие удельные потери;
• 0 – холоднокатаная.

Горячекатаные сплавы в конце обработки подвергаются воздействию высокой температуры, позволяющей придать ей нужные параметры по толщине. Высокая температура способствует перестроению связей между молекулами, что влечет за собой снижение некоторых свойств.

У холоднокатаного сплава более высокая магнитная проницаемость, если она совпадает с направлением проката. Поперек показатель гораздо ниже, поэтому сердечник лучше производить так, чтобы линии смыкались, и использовать специальные методы сборки. Кроме того, холодная прокатка повышает механическую прочность и качество поверхности листов за счет образования кристаллографической текстуры. Ее качество зависят от степени обжатия, температуры обработки и толщины листа.

По этим причинам большинство производителей стараются выполняться сердечники из стали Э-3ЗОА, хотя ее себестоимость в 2 раза превышает себестоимость горячекатаного материала.

Эксплуатационные характеристики

При выборе сплава для изготовления сердечников учитывается:

• показатель удельно сопротивления (способность удерживать и передавать напряжение);
• коэрцитивная сила (напряжение магнитного поля, способность материала размагничиваться);
• коэффициент магнитной проницаемости (соотношение между индукцией и напряжением магнитного поля);
• толщина листа.

Коэрцитивная сила, удельное сопротивление, магнитная проницаемость должны быть максимальные.

Магнитопровод в трансформаторе концентрирует магнитные потоки, вызывающие вихревые электротоки. Сердечник трансформатора выполняется из электротехнической стали для того, чтобы их снизить. Достичь этой цели можно, если выполнять его из пластин толщиной 0,35-0,5 мм.

Технические характеристики холоднокатаной электротехнической стали:

• высокая магнитная проницаемость;
• высокое сопротивление, снижающее потери на нагрев;
• низкие потери на гистерезис (размагничивание) и вихревые токи.

Листы хорошо штампуются, в магнитопроводе изолируются лаком или тонкой бумагой. Это полностью отвечает на вопрос, почему сталь холоднокатаная.

Магнитопроводы трансформаторов выполняются из электротехнической стали для улучшения их эксплуатационных характеристик. При добавлении в сплав кремния и холодной прокатке сталь становится практически идеальным материалом для производства элементов электрических приборов.

Электротехническая сталь (трансформаторная) – свойства и применение

Электротехническая сталь – это разновидность черного металла с улучшенными электромагнитными свойствами. Добиться этого удается внедрением кремния. Таким образом, как металл, электротехническая сталь представляет собой сплав железа с кремнием, содержание которого составляет 0.8 – 4.8%. Наименование, этот специфический состав получил вследствие области своего непосредственно применения.

Электротехническая сталь, также имеет названия динамная сталь, трансформаторная сталь и кремнистая электротехническая сталь.

Зачем кремний в стали?

Легирование производится не чистым элементом кремнием, а ферросилицием. Это вещество представляет собой сплав FeSi с железом. Легирование стали Si позволяет вывести из металла кислород, элемент – оказывающий наибольшее негативное воздействие на магнитные свойства Fe. Происходит реакция восстановления железа из его окислов, с результирующим образованием оксида кремния, частичного переходящего в шлак.

Так выглядит ферросилициий – марка ФС45

Второй положительный эффект от внедрения кремния в сталь связан с выделением цеменита (Fе3С) из металла, который замещается образующимся графитом. Оба соединения, оксид железа и цеменит увеличивают коэрцитивной силы в металле, что приводит к росту потерь на гистерезис. Более того, легирование кремнием железа с концентрацией Si выше 4% способствует также снижению потерь на вихревые токи, что обусловлено повышением удельного электрического сопротивления электротехнической стали относительно ее марок, нелегированных кремнием.

Химический состав стали с улучшенными магнитными характеристиками

Исходя из вышесказанного, повышение содержания кремния в металле снижает удельный вес оксидов железа. Как показывает практика, одновременно с этим происходит рост индукции насыщения Вs железа. Ее максимальная величина достигается при содержании Si на уровне 6.4%.

Однако по химическому составу электротехническая сталь остается легированным металлом с содержанием кремния не более 4.8%. Это связано с ухудшением механических свойств металла, хрупкости в частности, при росте концентрации Si. Наряду с кремнием в электротехническую сталь может добавляться алюминий на уровне 0.5%.

Сердечник трансформатора из электротехнической стали

Исходя из химического состава (содержания легирующих примесей), металл разделяют на две категории динамная и трансформаторная сталь. В первой разновидности процент вхождения кремния составляет 0.8 – 2.5%, тогда как трансформаторное железо характеризуется уровнем легирования 3.0 – 4.5%.

Читайте также: Лом трансформаторов, о том, как сдают трансформаторы в металлолом, и что ценного в них есть.

Изотропная и анизотропная сталь – отличия производства

Как можно понять из вышесказанного, характеристики легированного соединения сильно зависят от содержания кремния. Вторым фактором, определяющим свойства металла, выступает его внутренняя структура, которая формируется в процессе производства. В частности горячекатаная и холоднокатаная стали обладают различными по размеру ячейками. Для крупнокристаллических материалов характерны большие величины магнитной проницаемостью, но коэрцитивная сила существенно ниже, чем у металлов с мелкокристаллической структурой. Варьировать размер зерна позволяют два вида обработки: механическая и термическая.

Так отжиг стали способствует понижению внутренних напряжений в металле, одновременно приводя к увеличению кристаллов, образующих его структуру. Горячая прокатка электротехнической стали не способна создать устойчивую ориентацию зерен внутри металла, оставляя ее хаотичной. Подобная изотропная сталь, как результат, характеризуется независимостью магнитных свойств от направления.

Добиться текстурованной структуры с определенной пространственной ориентацией кристаллов в металле позволяет повторной холодной прокатки стали, сопровождающаяся отжигом при особых условиях. Как результат получается анизотропная сталь, где ребра кубической решетки кристаллов установлены в направлении прокатки. Расположив анизотропную сталь в правильном направлении, можно добиться повышения магнитной проницаемости, одновременно понизив коэрцитивную силу.

Производство электротехнической стали налажено в виде листового проката с шириной полосы 240 – 1000 мм. Металл выпускается рулонами или отдельными листами, длина которых варьируется от 720 до 2000 мм. Толщина электротехнического стального профиля начинается с 0.05 мм и может иметь следующие показатели: 0.1, 0.2, 0.35, 0.5 и 1,0 мм. Кроме того, классификация электротехнических сталей по разновидности продукции допускает следующие виды проката: сортовой и лента резанная.

Марки изотропной тонколистовой стали х/к: 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2312, 2411, 2412, 2413, 2414, 2421.

Марки анизотропной тонколистовой стали х/к: 3311 (3411), 3411, 3412, 3413, 3414, 3415, 3404, 3405, 3406, 3407, 3408, 3409.

Металлическая буква “Е” – что это?

Всех мучил вопрос в детстве – что эта за металлическая буква Е или Ш такая?

Эта металлическая пластина в виде буквы Ш или Е (кто как видит) и есть та самая трансформаторная сталь, точнее сердечник трансформатора, изготовленный из электротехнической стали. Такие пластины часто попадались в детстве – ржавые, гнутые, склеенные, кто-то затачивал их и бросался, словно, самурайскими сюрикэнами.

Буква Е или Ш – та, что мы видели в детстве

Этих металлических букв Ш (Е), казалось, валяется целая куча – они были в каждом дворе иногда валялись целыми россыпями, а появлялись они после разбора вот таких трансформаторов, см. фото:

Внутри этого трансформатора находится сердечник из трансформаторной стали и склеенных букв “Е”

Электротехническая сталь – марки

Маркировка данного вида металла представляет число, где его цифры указывают:

1. Первая – структурное состояние металла и класс его прокатки. Это может быть горячекатаная (1) или холоднокатаная (2) изотропная, а также холоднокатаная анизотропная разновидность стали.
2. Вторая – отображает процент вхождения кремния. Она принимает следующие допустимые значения от 0 до 5. Стартовая величина – менее 0.4% обозначается как 0. Вторая цифра 1 соответствуют содержанию Si 4 – 0.8 %. Последующие четыре значения отображают увеличение концентрации кремния на 1, вплоть до величины 4.8%.
3. Третья цифра характеризует электромагнитные характеристики: коэрцитивная сила, магнитна индукция и прочие.
4. Последние две цифры отображают количественное значение характеристики из третьего пункта.

Марки электротехнической стали:

• Сталь электротехническая сернистая: 1211, 1212, 1213, 1311, 1312, 1313, 1411, 1412, 1413, 1511, 1512, 1513, 1514, 1521, 1561, 1562, 1571, 1572, 2011, 2012, 2013, 2111, 2112, 2211, 2212, 2213, 2214, 2215, 2216, 2311, 2312, 2411, 2412, 2413, 2414, 2421, 3311, 3404, 3405, 3406, 3407, 3408, 3409, 3411, 3412, 3413, 3414, 3415, 3416, 3421, 3422, 3423, 3424, 3425

• Сталь электротехническая нелегированная: 10832, 10848, 10850, 10860, 10864, 10880, 10895, 11832, 11848, 11850, 11860, 11864, 11880, 11895, 20832, 20848, 20850, 20860, 20864, 20880, 20895, 21832, 21848, 21850, 21860, 21864, 21880, 21895

Свойства электротехнической стали

Ценность легированного кремнием железа обусловлена его улучшенными электромагнитными характеристиками: высокий уровень индукции насыщения, минимизация потерь на гистерезис, а также пониженная коэрцитивной сила. Поскольку анизотропная структура позволяет еще больше улучшить эти свойства, то спрос не текстурованные стали изначально выше.

Вопрос, для каких целей применяют электротехнические стали, находит ответ в наименовании металла. Одно из предназначений сплава – это сердечники в таких устройствах:

• трансформаторов тока;

• статоры и роторы электрооборудования;

• силовых трансформаторов.

Кроме того, электротехническая сталь – отличный материал для магнитопроводов в составе электрических аппаратов. Понять, почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали несложно. Это следует из свойств металла, в частности повышению удельного электрического сопротивления. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению потерь мощности от вихревых токов, характерных для сердечника трансформатора. Как результат, повышается общая эффективность устройства, а сам сердечник меньше нагревается.

Еще больше нивелировать потери от вихревых токов, можно уменьшив толщину пластин. Поэтому электротехническая сталь для электродвигателей, в частности сердечников трансформаторов, должна иметь толщину 0.5 мм при частоте 50 Гц. Если источник тока работает на больших частотах, под сердечник используют более толстые листы электротехнической стали: 0.1 или 0.2 мм.

Дополнительные потери энергии в сердечнике трансформатора происходят вследствие гистерезиса – процесса циклического перемагничивания. Сузить петлю гистерезиса, соответственно уменьшить ее площадь приведут к понижению потерь на перемагничивание. Это вторая причина использования электротехнической стали в сердечнике трансформатора.

Поскольку снижение потерь на вихревые токи и гистерезис достигается повышением содержания кремния в металле, сплав с высокой концентрацией Si получил название трансформаторная сталь, характеристики которой лучше подстроены именно под трансформаторы. Выражаясь языком цифр, в производстве мощных трансформаторов использование текстурованной стали позволяет уменьшить уровень потерь на треть. Кроме того, это способствует снижению массы трансформатора на 10% и расхода самого металла на 20%.

Сбор сердечника трансформатора

Кроме трансформаторов, электротехническая сталь, в зависимости от марки применяется для:

• магнитных цепей при изготовлении электрического оборудования – марки 2212, сернистая изотропная, 20895/20880 АРМКО;

• электродвигателей и подобных изделий – марка 10895/Э12/АРМКО;

• прочая электротехническая продукция – марка10880/Э10/АРМКО.

Назначение некоторых марок стали электротехнической:

Основные производители электротехнической стали

Если рассматривать выпуск данного вида металла в мировом масштабе, то основными игроками выступаю восточные страны: Китай и Япония. Их долевой вклад в производстве и потребление электротехнической стали составляет до 50%. Дисбаланс между странами состоит в том, что Китай – основной производитель, тогда как Япония преимущественно экспортирует этот сортамент стали.

Готовая продукция – рулоны электротехнической стали

Россия относится к числу тех государств, где объемы производства металла превышают внутреннее потребление сортамента электротехническая сталь. Цена этого вида продукции на отечественном рынке составляет от 80 до 180 рублей за килограмм. На сегодня РФ сумела выйти на объемы производства данного сортамента металла, которые составляют 10% от общего мирового импорта электротехнической стали. Основными производителями металла на российском рынке выступают:

• Северсталь;

• ВИЗ-Сталь;

• Новолипецкий металлургический комбинат.

Объемы, производимой ими продукции троекратно превосходят потребности внутреннего рынка, что позволять импортировать электротехническую сталь как на Запад: Италия, Швейцария, так и в сторону Востока – Индия. Что касается долю конкретного вида стали в общем объеме, то две трети производственных мощностей ориентированы на выпуск динамного сортамента металла. И только 30% производства – это трансформаторная сталь, цена которой составляет 120 – 180 руб/кг.

Почему сердечник из электротехнической стали

Важным направлением деятельности нашего предприятия является производство трансформаторов, которое налажено в рамках функционирования участка по изготовлению моточных изделий.

Трансформатор представляет собой статическое электромагнитное устройство, которое имеет две или более индуктивно связанные обмотки и предназначено для преобразования при помощи электромагнитной индукции одной или нескольких систем с переменным током в одну или несколько других систем с переменным током без изменения частоты самой системы переменного тока.

Основными частями данного вида преобразующего устройства являются магнитопровод и обмотки. Магнитопровод трансформатора изготавливают из листов электротехнической стали, которые перед сборкой подвергаются обработке изоляционным составом. Подобная технология производства позволяет в значительной мере ослабить вихревые токи в рамках системы.

По способу выполнения сердечник трансформатора может быть двух типов: стержневой и броневой. Стержневая конструкция является наиболее распространённым способом изготовления трансформаторов средней и высокой мощности. В этом случае стержни вертикального исполнения имеют вписывающееся в круг ступенчатое сечение.

На стержнях располагают обмотки цилиндрической формы. В комплектацию магнитопровода также входят элементы (ярмо), которые не имеют обмоток и служат для образования цепи замкнутого характера. В свою очередь, в рамках броневой конструкции стержни располагаются горизонтально и имеют поперечное прямоугольное сечение.

В связи с этим обмотки такого магнитопровода также имеют прямоугольную форму.

С точки зрения способа соединения стрежня с ярмом различают стыковые и шихтованные сердечники. В первом случае ярма и стержни собирают отдельно, а после завершения укладки катушек объединяются в один магнитопровод при помощи крепёжных частей.

Такая конструкция существенно облегчает посадку обмотки на стержни: для этого достаточно снять верхнее ярмо. В местах стыка в случае подобной сборки могут возникнуть существенные потери от вихревого тока. Для исключения этого явления в области стыка помещают тонкий изоляционный материал.

Шихтовой способ заключается в сборке листов (полос) магнитопровода внахлёстку. Завершив этот процесс, листы верхнего ярма убирают для установки катушек, затем полосы укладывают на прежнее место.

В местах стыка шихтованного сердечника также могут образоваться зазоры, приводящие к потерям от вихревого тока, но следует отметить то, что они значительно ниже по сравнению со стыковым способом сборки. Кроме того, механическая прочность шихтованного магнитопровода выше, чем стыкового сердечника.

Контактная информация

Заместитель главного технолога по сборке и печатным платам Корепанов Владимир Васильевич, тел. раб.: (3412) 56-07-83,

факс: (3412) 60-13-29,

Начальник отдела сборки ОГТ Боровикова Мария Викторовна, тел. раб.: (3412) 56-07-83,

факс: (3412) 60-13-29.

Заместитель начальника цеха по подготовке производства Князев Дмитрий Алексеевич,

тел. раб.: (3412) 56-06-49.

Прием заявок

Электротехническая сталь (трансформаторная) — свойства и применение | XLOM.RU – это лучший портал о металлоломе и вторсырье в России!

Электротехническая сталь – это разновидность черного металла с улучшенными электромагнитными свойствами. Добиться этого удается внедрением кремния. Таким образом, как металл, электротехническая сталь представляет собой сплав железа с кремнием, содержание которого составляет 0.8 – 4.8%. Наименование, этот специфический состав получил вследствие области своего непосредственно применения.

Электротехническая сталь, также имеет названия динамная сталь, трансформаторная сталь и кремнистая электротехническая сталь.

Зачем кремний в стали?

Легирование производится не чистым элементом кремнием, а ферросилицием. Это вещество представляет собой сплав FeSi с железом. Легирование стали Si позволяет вывести из металла кислород, элемент – оказывающий наибольшее негативное воздействие на магнитные свойства Fe. Происходит реакция восстановления железа из его окислов, с результирующим образованием оксида кремния, частичного переходящего в шлак.

Так выглядит ферросилициий – марка ФС45

Второй положительный эффект от внедрения кремния в сталь связан с выделением цеменита (Fе3С) из металла, который замещается образующимся графитом.

Оба соединения, оксид железа и цеменит увеличивают коэрцитивной силы в металле, что приводит к росту потерь на гистерезис.

Более того, легирование кремнием железа с концентрацией Si выше 4% способствует также снижению потерь на вихревые токи, что обусловлено повышением удельного электрического сопротивления электротехнической стали относительно ее марок, нелегированных кремнием.

Химический состав стали с улучшенными магнитными характеристиками

Исходя из вышесказанного, повышение содержания кремния в металле снижает удельный вес оксидов железа. Как показывает практика, одновременно с этим происходит рост индукции насыщения Вs железа. Ее максимальная величина достигается при содержании Si на уровне 6.4%.

Однако по химическому составу электротехническая сталь остается легированным металлом с содержанием кремния не более 4.8%. Это связано с ухудшением механических свойств металла, хрупкости в частности, при росте концентрации Si. Наряду с кремнием в электротехническую сталь может добавляться алюминий на уровне 0.5%.

Сердечник трансформатора из электротехнической стали

Исходя из химического состава (содержания легирующих примесей), металл разделяют на две категории динамная и трансформаторная сталь. В первой разновидности процент вхождения кремния составляет 0.8 – 2.5%, тогда как трансформаторное железо характеризуется уровнем легирования 3.0 – 4.5%.

Тороїдальні трансформатори

Преимущества тороидальных трансформаторов

► тороидальный трансформатор — меньший объем

При использовании тороидальных трансформаторов поставляемых со свободными витыми выводами можно добиться экономии до 64 % занимаемого объёма по сравнению с обычными трансформаторами с шихтованными сердечниками (очень часто легче подключить оборудование именно с помощью выводов из трансформатора, а не клеммников).

► тороидальный трансформатор — меньший вес

Экономия до 50 %. Тороидальный (кольцевой) сердечник имеет идеальную форму, позволяющую изготовить трансформатор, используя минимальное количество материала. Все обмотки симметрично распределены по всей окружности сердечника, благодаря чему значительно уменьшается длина обмотки. Это ведёт к уменьшению сопротивления обмотки и повышению коэффициента полезного действия.

Возможна более высокая магнитная индукция, так как магнитный ток проходит в том же направлении, в каком ориентирована кремнистая сталь ядра во время прокатки. Можно использовать более высокую плотность тока в проводах, так как вся поверхность тороидального сердечника позволяет эффективно охлаждать медные провода. Потери в железе очень низки – типическое значение составляет 1,1 Вт при индукции 1,7 Тл и частоте 50/60 Гц.

Это обеспечивает очень низкий ток намагничивания, способствующий изумительной тепловой нагрузочной способности тороидального трансформатора.

► тороидальный трансформатор — более высокий коэффициент полезного действия

Тороидальные трансформаторы изготавливаются из качественной высокоиндукционной электротехнической стали, что позволяет достичь приблизительно 50 % экономии в сравнении с обычными трансформаторами с шихтованными сердечниками, а также существенной экономии пространства в сравнении с тороидальными сердечниками других производителей, использующих для своей продукции сталь более низкого качества.

► тороидальный трансформатор — гибкость размеров

Тороидальные трансформаторы предлагают высокую степень приспосабливаемости / гибкости размеров в сравнении с обычными трансформаторами с сердечниками, составленными из отдельных пластин.

Поскольку сердечники тороидальных трансформаторов изготавливаются на наших собственных мощностях, имеющих высококачественные электрические печи для их отжига, это позволяет изготовить сердечник практически любого диаметра и высоты.

Наши специалисты могут «на заказ» спроектировать тороидальный трансформатор так, чтобы он точно входил в стесненное пространство, что, как правило, невозможно при использовании обычных трансформаторов.

► тороидальный трансформатор — простой монтаж

Стандартный монтаж трансформаторов мощностью до 1 кВА осуществляется посредством одной (двух, сверху и снизу) центрирующей пластиковой шайбы (либо металлической шайбы с защитной резиновой прокладкой) и монтажного болта, проходящего сквозь центральное отверстие тороидального трансформатора, что обеспечивает быстрый и простой монтаж.

► тороидальный трансформатор — более низкий уровень шума

Так как сердечники изготавливаются из сплошной ленты высококачественной стали и приварены с обеих сторон, в их конструкции нет там ни воздушных зазоров, ни лишних стальных пластин, которые могли бы обусловливать вибрацию. Эта стабильность также поддерживается медной обмоткой, плотно облегающей всю окружность сердечника.

Качество стали обеспечивает низкую магнитострикцию и низкие потери на рассеяние. Эта комбинация качеств почти полностью устраняет гудение и шум, наблюдаемый при эксплуатации обычных трансформаторов и тороидальных трансформаторов от производителей, использующих сталь более низкого качества.

► тороидальный трансформатор — небольшое рассеяние

Приблизительно на 85 — 95 % меньшее рассеяние по сравнению с обычными трансформаторами. Достижение низкого значения рассеяния является важным аспектом для конструктора оборудования, так как это явление может создавать нежелательные помехи в результате интерференции с чувствительными электронными цепями. Тороидальный трансформатор обеспечивает общее снижение уровня магнитных помех в соотношении 8:1 по сравнению с традиционными типами обычных трансформаторов рамочной формы.

► тороидальный трансформатор — цена и ценность

Передовая производственная технология и экономия материалов, вытекающая из более эффективного проекта, делают сегодняшние тороидальные трансформаторы очень выгодными в ценовом отношении по сравнению с обычными трансформаторами аналогичной мощности.

Если учесть прочие скрытые выгоды, такие как низкое рассеяние, экономия энергии (во время эксплуатации), меньшая горизонтальная проекция и меньший вес, преимущества тороидальных трансформаторов существенно возрастают.

В общем и целом, чем больше мощность тороидальных трансформаторов, тем ниже их цена по сравнению с традиционными типами.

► тороидальный трансформатор — качество и надежность

Гарантийный срок эксплуатации тороидальных трансформаторов составляет 24 месяца. Кроме того, идя на встречу пожеланиям некоторых заказчиков, многие модели тороидальных трансформаторов изготавливаются с применением технологии межслоевого изолирования. Это позволяет на порядок повысить надёжность тороидальных трансформаторов и свести вероятность образования короткозамкнутых витков практически к нулю.

Технологии

Инновационная технология, которая сокращает Ваши финансовые затраты и снижает потери электроэнергии.

Магнитопровод – компонент цепи, предназначенный для локализации потока магнитной индукции. Для этого магнитопровод изготавливают из материалов с высокой магнитной проницаемостью. Магнитопроводом является сердечник трансформатора, электромагнита, электромагнитного реле, статора и ротора электрических машин и др. Одновременно магнитопровод служит основой для установки и крепления обмоток, отводов, переключателей и других деталей активной части трансформатора.

Магнитопроводы разделяют на три основные группы: пластинчатые, ленточные, формованные.

Сердечники Unicore можно отнести к ленточному типу.

Технология производства магнитопроводов Unicore изобретена и запатентована австралийской фирмой A.E.M.Cores. Эта компания занимается разработкой и производства магнитных сердечников с 1958 года и поставляет свою продукцию и технологии крупнейшим международным энергетическим компаниям по всей планете.

Разработано профессионалами для профессионалов

Суть данной прогрессивной технологии в том, что стыковка половин магнитопровода выполняется не в одной плоскости и зазор распределяется равномерно по всему сечению магнитопровода. Магнитный поток, в случае сердечника Unicore, проходя по сечению пластины, огибает препятствие воздушного зазора по соседней пластине, не упираясь в воздушный разрыв.

Расположение стыка по косой линии позволяет увеличить поперечное сечение поверхности перехода магнитного потока, что ведет к снижению потерь в магнитопроводе и выгодно улучшает его характеристики. Широкая практика подтверждает, что конструкция магнитопровода, у которого толщина воздушного зазора равна толщине ленты, обладает наилучшими характеристиками.

Этот эффект достигается применением технологии Unicore в сочетании с использованием электротехнической стали марки 3408 — 3409 толщиной 0.27 — 0.35мм ГОСТ 214271.1-83.

Технология Unicore (Юникор)

Юникор сочетает в себе высокую эффективность сердечника ленточного типа с преимуществами производства пластинчатого типа.

Компания A.E.M Cores разработала продвинутое программное обеспечение и технологическое оборудование, позволяющее производить сердечники стабильного качества с высокой точностью и надежностью, при этом экономя материал.

Каждый слой магнитопровода полностью сформирован машиной Unicore. Эти слои затем складывают, чтобы сформировать сердечник. Полученный чердечник можно сразу использовать для создания трансформатора без какой-либо дальнейшей обработки. Для магнитопроводов трансформаторов малого размера требуется дополнительная термообработка – отжиг.

Преимущества Unicore:

• Сердечники лучшего качества. Каждый слой сформирован с особой точностью.
• Простота сборки.
• Гибкость типов и размеров. Проектировщики получают возможность максимально точно подобрать размеры и характеристики под заказчика.
• Высокая степень повторяемости.
• Снижение потерь в магнитопроводе на 10%
• Снижение массы и стоимости магнитопровода на 20%
• Снижение массы и стоимости обмоточного провода на 10%
• Снижение шума на 10дБ
• Высокая скорость изготовления продукции
• Высокая скорость запуска новой партии продукции
• Большой выбор размеров и форм для оптимального соотношения цены и эффективности
• Безотходное производство делает продукцию экологичнее и дешевле
• Приобщение к технологиям лучших энергетических компаний на планете

Сердечник DUO

Новейшая разработка. Это сердечник, который обладает хорошей ценой, простотой сборки и низкими потерями. Применяется для выпуска однофазных и трехфазных трансформаторов общего назначения с сердечниками ленточного, стрежневого и броневого типов. Сердечник DUO, имеющий на перекрытие один слой, после проведенного отжига будет обладать особо низкими потерями.

Сердечники DG с распределённым зазором

Сердечники DG
с распределённым зазором

Это тип магнитопровода, который имеет только один разрез на один слой. Используется данный тип в трансформаторах с одним стержнем.

Различают следующие виды сердечников DG Unicore:

• с прямым резом (straight cut face),
• с каскадным резом (cascade of cut faces fans out),
• со спиральными слоями (spirally wound laminations).

Тип, размеры и характеристика магнитопровода перед изготовлением легко задаются с помощью программы.

Сердечник с торцевым стыком

Сердечник с торцевым стыком

Это магнитопровод с программируемой толщиной зазора в месте стыка. Используется в однофазных, трехфазных трансформаторах, а также в дросселях (реакторах).

Броневой сердечник с зазором

Броневой сердечник с зазором

Это магнитопровод имеет всего одну плоскость стыка. Используется в однофазных трансформаторах, а также в дросселях (реакторах).

Кольцевой магнитопровод

Это магнитопровод, который не имеет ни одного разреза ленты. Машина Unicore лишь непрерывно подает и изгибает стальную ленту материала так, чтобы получился прямоугольный сердечник. Данный тип магнитопровода используется как в трансформаторах тока, так и в трансформаторах напряжения. Сердечник обязательно отжигается для максимального снижения потерь.

Размеры магнитопровода однофазного типа

Размеры магнитопровода
однофазного типа

При заказе продукции Unicore® полезно знать необходимые размеры. Прилагаемая схема разработана, чтобы помочь определится с необходимыми размерами и терминологией.

• Strip Width – ширина ленты;
• Window Length– длина окна;
• Window Width– ширина окна;
• Build Up– толщина.

Группа компаний ГЛАВПРОМЭНЕРГО использует технологию Unicore для своей продукции, так как эта технология наиболее полно отвечает философии фирмы: производство электротехнического оборудования с оптимальным соотношением эффективности и цены, при этом детально в соответствии с Вашей спецификацией и точно в срок.

Асинхронный двигатель

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока применяется для трансформации электрической энергии в энергию механическую. Он является самым распространенным видом электрических машин, применяемым в промышленности.

Такой двигатель состоит из трех главных частей:

• ротора;
• статора;
• корпуса (кожуха);

Рисунок асинхронного двигателя

Корпус защищает статор и ротор от механических повреждений и служит для крепления в нем подвижной и неподвижной части асинхронного двигателя (АД).

Статор является неподвижной частью асинхронного двигателя. Он состоит из станины и магнитопровода. Магнитопровод запрессовывается в станину двигателя и образует электромагнитное ядро статор. Ядро осуществляет намагничивание машины и создает вращающееся магнитное поля.

Его набирают тонкими листами, штампованных из листовой электротехнической стали. Эти листы набирают и закрепляют так, что в магнитопроводе образуются зубцы и пазы статора. Магнитопровод представляет собой малое магнитное сопротивление для магнитного потока, что увеличивает магнитный поток асинхронного двигателя.

Статор и ротор разделены между собой воздушным зазором.

Ротор асинхронного двигателя это подвижная часть электрической машины.

Статор асинхронного двигателя

Статором называют неподвижную часть асинхронного двигателя. Это слово английского происхождения от слова stator, которое, в свою очередь имеет латинское происхождение от слова sto — стою. Под понятием статор асинхронного двигателя, обычно подразумевают совокупность нескольких составляющих:

— Станина с лапами или фланцем и продольными теплоотводящими ребрами;

Сердечник статора делают шихтованным, набирая из отдельных статорных пластин. Это делают для уменьшения потерь от вихревых токов. Статорные пластины штампуют из листов электротехнической стали толщиной 0,28 до 1 мм. Друг от друга их изолируют окалиной.

Сердечники двигателей у которых высота оси вращения составляет 50—132 мм используют холоднокатаную нелегированную сталь марки 2013. У двигателя с высотой оси 160—250 мм сердечник изготовляется с применением холоднокатаной слаболегированной стали марки 2212.

В двигателях у которых высота оси вращения от 280 до 355 мм, применяется горячекатаная сталь марки 1312. Пакет статорных пластин у двигателей с высотой оси вращения от 50 до 60 мм, скрепляют сваркой или при помощи скоб, а в двигателях с высотой оси вращения от 200 до 250 мм исключительно скобами.

В двигателях с высотой оси вращения 280- 355 мм, листы сердечников собираются непосредственно в станине, затем их опрессовывают и крепят специальными кольцевыми шпонками. Так формируется статорная часть магнитопровода асинхронного двигателя.

Отдельный лист статорной пластины и пакет статорных пластин асинхронного двигателя

Ротор асинхронного двигателя

Наибольшее распространение получила обмотка, выполненная в виде «беличьей клетки». Такое название система получил благодаря стержням с короткозамкнутыми кольцами, по виду напоминающими колесо беличьих клеток.

Обмотка ротора крупных двигателей включает латунные или медные стержни, которые вбивают в пазы, а по торцам устанавливают короткозамкнутые кольца, к которым припаивают или приваривают стержни.

Для серийных АД малой и средней мощности обмотку ротора изготавливают путем литья под давлением алюминиевого сплава.

АД с фазным ротором

Роторная обмотка асинхронного двигателя с фазным ротором 3, мотается так же, как обмотка статора 2. Начало роторной обмотки соединяют вместе и изолируют.

Концы же такой обмотки припаивают к контактным кольцам 4, располагающимися на валу двигателя при помощи неподвижных угольных щеток 5, к контактным кольцам можно подключить пуско-регулирующий реостат.

Такая схема позволяет, вводить дополнительное сопротивление в цепь ротора, тем самым регулировать частоту вращения двигателя и резко снизить пусковые токи.

Трансформаторная сталь. Свойства и дефекты электротехнической стали

Электротехническая сталь – это разновидность черного металла с улучшенными электромагнитными свойствами. Добиться этого удается внедрением кремния. Таким образом, как металл, электротехническая сталь представляет собой сплав железа с кремнием, содержание которого составляет 0.8 – 4.8%. Наименование, этот специфический состав получил вследствие области своего непосредственно применения.

Электротехническая сталь, также имеет названия динамная сталь, трансформаторная сталь и кремнистая электротехническая сталь.

Запорожье сталь трансформаторная электротехническая марки 2212 и 3408 с порезкой на штрипсы — ТОВ АРТИК СТАЛЬ

Как можно понять из вышесказанного, характеристики легированного соединения сильно зависят от содержания кремния. Вторым фактором, определяющим свойства металла, выступает его внутренняя структура, которая формируется в процессе производства.

В частности горячекатаная и холоднокатаная стали обладают различными по размеру ячейками. Для крупнокристаллических материалов характерны большие величины магнитной проницаемостью, но коэрцитивная сила существенно ниже, чем у металлов с мелкокристаллической структурой.

Варьировать размер зерна позволяют два вида обработки: механическая и термическая.

Так отжиг стали способствует понижению внутренних напряжений в металле, одновременно приводя к увеличению кристаллов, образующих его структуру. Горячая прокатка электротехнической стали не способна создать устойчивую ориентацию зерен внутри металла, оставляя ее хаотичной. Подобная изотропная сталь, как результат, характеризуется независимостью магнитных свойств от направления.

Добиться текстурованной структуры с определенной пространственной ориентацией кристаллов в металле позволяет повторной холодной прокатки стали, сопровождающаяся отжигом при особых условиях. Как результат получается анизотропная сталь, где ребра кубической решетки кристаллов установлены в направлении прокатки. Расположив анизотропную сталь в правильном направлении, можно добиться повышения магнитной проницаемости, одновременно понизив коэрцитивную силу.

Для того, чтобы купить сталь трансформаторная Запорожье стоит понимать, что производство электротехнической стали налажено в виде листового проката с шириной полосы 240 – 1000 мм.

Металл выпускается рулонами или отдельными листами, длина которых варьируется от 720 до 2000 мм. Толщина электротехнического стального профиля начинается с 0.05 мм и может иметь следующие показатели: 0.1, 0.2, 0.35, 0.5 и 1,0 мм.

Кроме того, классификация электротехнических сталей по разновидности продукции допускает следующие виды проката: сортовой и лента резанная.

Марки изотропной тонколистовой стали х/к:

• 2011;
• 2012;
• 2013;
• 2014;
• 2015;
• 2016;
• 2312;
• 2411;
• 2412;
• 2413;
• 2414;
• 2421.

Марки анизотропной тонколистовой стали х/к:

• 3311 (3411);
• 3411;
• 3412;
• 3413;
• 3414;
• 3415;
• 3404;
• 3405;
• 3406;
• 3407;
• 3408;
• 3409.

Решили купить в электротехническую сталь 2212 или 3408? На что обратить внимание

Ценность легированного кремнием железа обусловлена его улучшенными электромагнитными характеристиками: высокий уровень индукции насыщения, минимизация потерь на гистерезис, а также пониженная коэрцитивной сила. Поскольку анизотропная структура позволяет еще больше улучшить эти свойства, то спрос не текстурованные стали изначально выше.

Вопрос, для каких целей применяют электротехнические стали, находит ответ в наименовании металла. Одно из предназначений сплава — это сердечники в таких устройствах:

• трансформаторов тока;
• статоры и роторы электрооборудования;
• силовых трансформаторов.

Cталь трансформаторная – отличный материал для магнитопроводов в составе электрических аппаратов. Понять, почему сердечник трансформатора выполняют из электротехнической стали несложно.

Это следует из свойств металла, в частности повышению удельного электрического сопротивления. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению потерь мощности от вихревых токов, характерных для сердечника трансформатора.

Как результат, повышается общая эффективность устройства, а сам сердечник меньше нагревается.

Еще больше нивелировать потери от вихревых токов, можно уменьшив толщину пластин. Поэтому электротехническая сталь для электродвигателей, в частности сердечников трансформаторов, должна иметь толщину 0.5 мм при частоте 50 Гц. Если источник тока работает на больших частотах, под сердечник используют более толстые листы электротехнической стали: 0.1 или 0.2 мм.

Дополнительные потери энергии в сердечнике трансформатора происходят вследствие гистерезиса – процесса циклического перемагничивания. Сузить петлю гистерезиса, соответственно уменьшить ее площадь приведут к понижению потерь на перемагничивание. Это вторая причина использования электротехнической стали в сердечнике трансформатора.

Поскольку снижение потерь на вихревые токи и гистерезис достигается повышением содержания кремния в металле, сплав с высокой концентрацией Si получил название трансформаторная сталь, характеристики которой лучше подстроены именно под трансформаторы. Выражаясь языком цифр, в производстве мощных трансформаторов использование текстурованной стали позволяет уменьшить уровень потерь на треть. Кроме того, это способствует снижению массы трансформатора на 10% и расхода самого металла на 20%.

Кроме трансформаторов, электротехническая сталь, в зависимости от марки применяется для:

• магнитных цепей при изготовлении электрического оборудования – марки 2212, сернистая изотропная, 20895/20880 АРМКО;
• электродвигателей и подобных изделий – марка 10895/Э12/АРМКО;
• прочая электротехническая продукция — марка10880/Э10/АРМКО.

Назначение некоторых марок стали электротехнической:

Основные производители электротехнической стали

Если рассматривать выпуск данного вида металла в мировом масштабе, то основными игроками выступаю восточные страны: Китай и Япония. Их долевой вклад в производстве и потребление электротехнической стали составляет до 50%. Дисбаланс между странами состоит в том, что Китай – основной производитель, тогда как Япония преимущественно экспортирует этот сортамент стали.

По согласованию с потебителем допускается отклонение от норм химического состава при соблюдении требований по магнитным свойствам.

Сталь электротехническая поставляется без термообработки. По требованию потребителя калиброванную сталь поставляют в термически обработанном состоянии.

•ГОСТ 3836-83. Сталь электротехническая нелегированная тонколистовая и ленты. Технические условия. Настоящий стандарт распространяется на электротехническую нелегированную, горячекатаную и холоднокатаную тонколистовую сталь и ленты, применяемые в магнитных цепях электрических аппаратов и приборов

•ГОСТ 21427.2-83. Сталь электротехническая холоднокатаная изотропная тонколистовая. Технические условия. Настоящий стандарт распространяется на тонколистовую холоднокатаную изотропную электротехническую сталь, применяемую в магнитных цепях электрических машин, аппаратов и приборов.

•ГОСТ 21427.4-78. Лента стальная электротехническая холоднокатаная анизотропная. Технические условия. Настоящий стандарт распространяется на холоднокатаную анизотропную ленту толщиной от 0,05 до 0,15 мм из электротехнической стали, предназначенную для магнитных цепей электрических аппаратов и приборов.

•ГОСТ 21427.1-83. Сталь электротехническая холоднокатаная анизотропная тонколистовая. Технические условия. Настоящий стандарт распространяется на тонколистовую холоднокатаную анизотропную электротехническую сталь, применяемую в магнитных цепях электрических машин, трансформаторов и приборов

Особенно сильно магнитные свойства стали ухудшаются при изготовлении частей магнитной системы путем навивки из холоднокатаной ленты. Такие части должны отжигаться после навивки. При дальнейшей транспортировке после отжига на сборку, а также в процессе сборки остова и стяжки стержней и ярм пластины могут подвергаться различным механическим воздействиям. При этом возникает ухудшение магнитных свойств стали, которое в готовом остове трансформатора снято отжигом быть не может.

Чтобы избежать ухудшения магнитных свойств Запорожье сталь трансформаторная и параметров холостого хода трансформатора при выполнении этих операции, пластины не должны подвергаться толчкам, изгибам, ударам и давлениям.

Пластины электротехнической стали, заготовленные для сборки магнитной системы, во избежание возникновения между ними вихревых токов должны быть надежно изолированы одна от другой. Современное нагревостойкое электроизоляционное покрытие обеспечивает достаточно прочную и надежную изоляцию пластин при высоком коэффициенте заполнения сечения пакета пластин сечением чистой стали.

При мощностях трансформаторов. превышающих 100 МВА иногда усиливают изоляцию пластин путем нанесения поверх нагревостойкого покрытия одного слоя лаковой пленки.

Коэффициент заполнения сечения стержня (ярма) сталью KЗ равный отношению активного сечения стержня или ярма Пс к площади его фактического поперечного сечения ПФС, т.е.

KЗ =Пс/ПФС , желательно иметь наиболее высоким, потому что понижение этого коэффициента ведет к увеличению сечения магнитной системы и массы металла обмоток.

Коэффициент заполнения KЗ , зависит от толщины пластин стали (0,35; 0,30 или 0,27 мм), вида изоляции пластин, силы сжатия пластин и наличия у них такого дефекта, как неплоскостность, т.е. отклонение от плоской формы.
Коэффициент заполнения KЗ для стали при современной технологии сборки остова, приведен в таблице 1

При выборе марки и толщины стали для магнитной системы силового трансформатора следует учитывать, что сталь с более высокими магнитными свойствами имеет существенно более высокую цену, а сталь меньшей толщины при более высоких магнитных свойствах имеет меньший коэффициент заполнения.

Запорожье сталь трансформаторная для получения пакета заданных размеров требует изготовления, отжига и укладки при сборке магнитной системы,большего числа пластин по сравнению со сталью большей толщины.
В табл. 2 приведены сравнительные показатели для стали толщиной 0,35; 0.

3 и 0,27 мм
В основной массе силовых трансформаторов с учетом трудоемкости отдельных технологических операций, магнитных свойств и цены стали используются стали марок 3404 и 3405 толщиной 0.35 и 0,30 мм. В тех случаях, когда низкие потери являются решающим фактором, может использоваться сталь толщиной 0,27 мм.

Для выбора марки стали и, что важно при учебном проектировании, для определения экономической эффективности применения новых марок стали или аморфных сплавов следует использовать упрошенный расчет по приведенным годовым затратам, заменяя одну марку стали на другую.

Замена стали на более качественную приводит к удорожанию стоимости трансформатора, так как цена такой стали выше, но при этом уменьшаются потери холостого хода, которые окупаются в течение всего срока работы трансформатора.

Для того, чтобы узнать цена и купить Запорожье сталь трансформаторная электротехническая марки 2212 и 3408 с порезкой на штрипсы, Вы можете отправить письмо на электронный адрес торгового отдела: [email protected] , или позвонить в торговый отдел по телефонам: (066) 439-07-31, (068) 709-30-70, (063) 503-76-95 мы работаем каждый рабочий день с 9.00 до 17.00 без перерывов!

Лом трансформаторного железа (трансформаторов) в компании Металл-Снаб

Материал выполняют не только из кремния, а создают сплав с железом. Добавление этого элемента приводит к тому, что коэффициент силы увеличивается, а удельное сопротивление электрической мощности повышается, если сравнить с марками без кремния.

Если добавить в состав определенное количество кремния, это приведет к снижению отдельного веса оксидов железа.

По химическому составу этот материал можно отнести к легированным металлам за счет наличия кремния в количестве до 0,5%.

В трансформаторном железе добавление посторонних примесей в пределах 3-4,5%.

Свойства кремния

Кремнием называют основной материал полупроводниковой электроники. С его помощью изготовляют интегральные схемы, диоды, транзисторы, солнечные батареи, фотоприемники и другие приборы.

Это полупроводник, электрические свойства которого зависят от примесей. Он прозрачен для инфракрасных лучей. При низкой температуре проявляет химическую инертность, на воздухе образовывается тонкая пленка оксида. Окисление кремния происходит при нагревании до 400 градусов. Растворим во многих расплавленных металлах.

Зачем в трансформаторах масло?

Обмотки являются наиболее важной частью трансформатора и нуждаются в защите. В процессе преобразования высокого напряжения в низкое оборудование выделяет много тепла. Во избежание выхода трансформаторов из строя это тепло нужно отводить.

Для решения задач, связанных с эксплуатацией трансофрматоров, используют специальные масла.

Трансформаторное масло – это продукт перегонки очищенной сырой нефти. Температура его кипения составляет от +300 °C до +400 °C. В зависимости от того, какая нефть была использована, масла обладают определенными свойствами. Они имеют сложный состав, в который входят следующие компоненты:

• 10-15 % парафинов
• 60-70 % нафтенов или циклопарафинов
• 15-20 % ароматических углеводородов
• 1-2 % асфальто-смолистых веществ
• https://35profil.ru/forma_zayavki

Гаммамет®

Ленточные кольцевые магнитопроводы ГАММАМЕТ® 29 изготавливаются из анизотропной электротехнической стали толщиной 0,35, 0,30, а магнитопроводы ГАММАМЕТ® 27 изготавливаются из анизотропной электротехнической стали толщиной 0,08 мм. Магнитные свойства ленты, из которой изготовлены магнитопроводы, соответствуют ГОСТ 21427.

1-83 «Сталь электротехническая тонколистовая» или ГОСТ 21427.4-78 «Лента стальная электротехническая холоднокатаная анизотропная». Магнитопроводы поставляются после термической обработки, проводимой для снятия напряжений после резки и смотки ленты.

По согласованию с заказчиком магнитопроводы поставляются с гарантируемыми электромагнитными свойствами.

Область применения: измерительные трансформаторы тока и напряжения, силовые трансформаторы, трансформаторы питания, согласующие трансформаторы.

Ленточный кольцевой магнитопровод с наружным диаметром 64 мм, внутренним диаметром 40 мм и высотой 20 мм, изготовленный из анизотропной электротехнической стали марки 3408 толщиной 0,30 мм, имеет условное обозначение ГМ 29 ОЛ40/64-20 АЭС3408 (0,30 мм), в котором ГМ — сокращенное наименование товарного знака ГАММАМЕТ®. По требованию заказчика поверх магнитопровода наносится электроизоляционное покрытие из полимерных материалов, которое выдерживает напряжение не менее 5 кВ. Магнитопровод с изоляционным покрытием имеет условное обозначение ГМ 29Д ОЛ40/64-20 АЭС3408¦(0,30 мм).

Магнитопроводы ГМ 29 из электротехнической стали толщиной 0,35 и 0,30 мм применяются преимущественно при частоте 50 Гц, а магнитопроводы из электротехнической стали толщиной 0,08 мм при частоте 400 и 1000 Гц. Магнитопроводы работают в интервале температур от -196°C до +400°C. Температурный интервал применения магнитопроводов ГМ 29Д с изоляционным покрытием ограничен свойствами покрытия. Магнитопроводы с полипропиленовым покрытием можно использовать при температуре от -60°C до +100°C.

Типоразмер магнитопроводов ГМ 29

Размеры магнитопроводов ГМ 29 соответствуют ГОСТ 24011-80 «Магнитопроводы ленточные кольцевые. Конструкция и размеры».

Магнитопровод из электротехнической стали:

1. Ленточный магнитопровод,
2. Полимерное покрытие.

Структура условного обозначения магнитопровода из электротехнической стали

Из таблицы можно выбрать типоразмер магнитопровода ГМ 29–3408(0,30), который соответствует заданной мощности трансформатора при частоте 50 Гц.