Пластинчатый (шихтованный) магнитопровод

Магнитопровод электротехнического изделия (устройства), согласно ГОСТ 18311-80, это магнитная система электротехнического изделия (устройства) или совокупность нескольких ее частей в виде отдельной конструктивной единицы

Пластинчатый магнитопровод – это деталь или комплект деталей, предназначенных для прохождения основной части магнитного потока, возбуждаемого электрическим током. Магнитопровод является неотъемлемой частью трансформаторов, катушек индуктивности, реле и т.п.

Конструкция и материалы

Пластинчатые магнитопроводы собираются из плоских пластин и имеют Ш-образную или П-образную форму. Ш-образные пластины используются для создания изделий броневого типа, а П-образные детали – для стержневых конструкций.

В качестве исходных материалов применяются холоднокатаная анизотропная электротехническая сталь, либо магнитомягкие аморфные сплавы и композиционный (нанокристаллический) материал. Электротехническую сталь обычно служит основой для силовых трансформаторов, трансформаторов тока (защиты). Аморфные сплавы и композиционный (нанокристаллический) материал используется для измерительных трансформаторов, а также силовых трансформаторов с пониженными потерями холостого хода.

Магнитопроводы, создаваемые на основе пластин, могут собираться за счет отдельной подготовки стержней с ярмами. Т.е. части пластинчатого магнитопровода собирают отдельно, на стержни устанавливают обмотки, потом их скрепляют с верхним и нижним ярмом при помощи шпилек. Такой магнитопровод называется стыковым. Стыковая конструкция используется в шунтирующих токоограничивающих устройствах реакторов.

Для улучшения работы пластинчатых магнитопроводов используют шихтованную сборку пластин. Ее принцип основан на четком распределении слоев и создании в нем одинаковых зазоров в стержне и ярме таким образом, чтобы при сборке все созданные полости заполнялись с минимальными стыками. При этом пластины стержня и ярма переплетаются между собой, образуя прочную и жесткую конструкцию. Они применяются в силовых трансформаторах.

Этапы производства магнитопроводов пластинчатых

По своей конструкции и свойствам пластинчатые (шихтованные) магнитопроводы значительно отличаются от витых магнитопроводов ленточных и кольцевых (тороидальных). Изготовление сердечников этого типа регулируется ГОСТ 20249-80 и выполняется по следующей схеме:

Резка материалов. Производится на агрегатах продольной резки, оборудованных дисковыми ножами. Материал раскраивается на ленты нужных размеров.
Рубка пластин. Производится рубка деталей на гильотинах и агрегатах поперечной резки (в том числе пробивка отверстий в пластинах).
Сборка магнитопроводов. Производится по технологии сборки стыковых или шихтованных магнитопроводов.
Контроль качества. Измерение основных характеристик полученных изделий и их соответствия техническому заданию

Особенности сборки пластинчатых магнитопроводов

Процедура представляет собой набор пластин в пакет и их скрепление (стягивание) между собой. Соединение деталей выполняется несколькими способами:

шпильками и болтами;
обжимными скобами;
металлической обоймой.

Важное условие сборки – изоляция крепежных деталей от магнитопровода. В некоторых случаях пакет подвергается сжатию. В этом случае происходит изменение магнитной проницаемости и показателей электрического сопротивления. Процедура выполняется при давлении 2-5 МПа, усилие сжатия подбирается в зависимости от материалов и конструкции пластин.

После проведения сжатия обязательно осуществляется контроль качества изготовления. С его помощью удается узнать полученную магнитную индукцию и проницаемость, а также ток холостого тока пластинчатого магнитопровода.

Соблюдение точного технологического процесса позволяет получить надежные и прочные конструкции, которые выдерживают большие нагрузки и готовы к эксплуатации практически в любых условиях.