الزامات فنی برای پرس هسته ترانسفورماتور

وظیفه پرس هسته چیدمان، فشرده سازی و تثبیت تعداد معینی از ورقه ها در یک واحد منفرد با اندازه یکنواخت و بسته بندی محکم است. پس از پرس هسته، هسته باید شرایط فنی زیر را برآورده کند:

1. وزن هسته الزامات طراحی را برآورده می کند و انحراف به طور کلی نباید از +3٪ تا -1٪ تجاوز کند.

وزن ناکافی هسته باعث افزایش چگالی شار مغناطیسی می شود که منجر به افزایش تلفات آهن موتور، افزایش جریان تحریک و کاهش ضریب توان و راندمان می شود.

2. فشار یکنواخت و سفتی مناسب

هسته نباید تحت تأثیر ترکیبی ارتعاشات مکانیکی، نیروهای الکترومغناطیسی و تنش حرارتی شل یا تغییر شکل دهد. برای هسته های تحت فشار خارجی، همچنین باید اطمینان حاصل شود که در طول حمل و نقل شل یا تغییر شکل نمی دهند. اگر هسته خیلی شل باشد، تعداد لمینیت ها در طول معین کافی نخواهد بود و نه تنها سطح مقطع مغناطیسی کافی را ایجاد نمی کند، بلکه باعث ایجاد نویز ارتعاشی و آسیب رساندن به عایق می شود. اگر خیلی محکم فشار داده شود، مقاومت عایق بین لایه ای کاهش می یابد یا حتی عایق آسیب می بیند و منجر به افزایش شدید تلفات آهن می شود. فشار ناهموار می تواند به راحتی به عایق در مناطقی که خیلی سفت هستند آسیب برساند، در حالی که مناطقی که خیلی شل هستند اغلب باعث شل شدن هسته می شوند.

3. ابعاد هندسی دقیق

طول کل هسته، ابعاد شکاف و ابعاد و موقعیت شیارهای تهویه شعاعی باید شرایط مشخص شده را برآورده کند. پس از انباشته شدن هسته، مقداری ناهمواری اجتناب ناپذیر است و ابعاد شکاف همیشه کمی کوچکتر از ابعاد لمینیت است. هرچه این خطا کوچکتر باشد بهتر است. به این دلیل که محاسبه مدار مغناطیسی موتور بر اساس ابعاد هندسی لمینیت ها است، در حالی که ابعاد سیم پیچ باید با توجه به ابعاد واضح شکاف های هسته محاسبه شود. به طور کلی، ابعاد شکاف پس از پرس مجاز است 0.2 میلی متر کوچکتر از ابعاد لمینیت باشد. برای موتورهای بزرگ که با لایه‌های سکتور شکل روی هم چیده شده‌اند، معمولاً می‌تواند 0.4-0.5 میلی‌متر کوچک‌تر باشد.

تحمل قطر خارجی هسته‌های موتور ناهمزمان کوچک به فرآیند اطمینان از هم‌محور بودن هسته استاتور تحت فشار خارجی مربوط می‌شود. برای هسته‌های موتور ناهمزمان با اندازه متوسط، قطر داخلی استاتور، قطر بیرونی روتور و تحمل قطر خارجی هسته آرمیچر موتور DC معمولاً از h7 استفاده می‌کنند. برای هسته های استاتور با پرس اتصال، چالش اصلی اطمینان از هم محوری سطح مکان قاب و قطر داخلی هسته در طول فرآیند اتصال پرس است. اگرچه سنگ زنی یا چرخاندن قطر داخلی هسته پس از اتصال به فشار، استفاده از سطح مکان یابی برای موقعیت یابی، می تواند هم محوری را بهبود بخشد، اما تلفات آهن را افزایش می دهد و بر عملکرد موتور تأثیر می گذارد.

4. شکل مورد نیاز

هم محوری هسته باید در محدوده مشخص شده باشد. لمینیت ها نباید پس از پرس کردن هسته، موجی از خود نشان دهند. لبه های هسته، به خصوص دندان ها، نباید تابیده شوند. پشت فنری دندان‌های مرکزی (تفاوت بین طول نوک دندان و پایین شکاف) معمولاً نباید از مقادیر جدول تجاوز کند.

---

برای هسته هایی که در یک زاویه خاص پیچ خورده اند، پیچش باید طبق مشخصات انجام شود.

1. برای هسته های متشکل از ورقه های سکتوری شکل، باید طبق مشخصات به صورت متقاطع روی هم چیده شوند و بین لایه ها نباید همپوشانی وجود داشته باشد. برای هسته‌های تقسیم‌بندی شده (مانند آنهایی که در ژنراتورهای برق آبی با قطر بیش از 3.25 متر هستند)، شکاف اتصال باید دارای مشخصات برای جلوگیری از توزیع ناهموار شار مغناطیسی باشد که می‌تواند باعث ایجاد نویز و استرس اضافی شود.

2. موقعیت خط مرکزی محوری هسته باید الزامات مشخص شده را برآورده کند تا از تقارن مراکز مغناطیسی استاتور و روتور اطمینان حاصل شود.

3. عایق بین لایه ای و تلفات هسته باید پایدار باشد.

بر اساس الزامات برای کیفیت هسته از نظر عملکرد الکترومغناطیسی، تجلی نهایی بزرگی تلفات هسته است. یک هسته خوب باید دارای مقاومت عایق بین لایه ای کافی و تلفات آهن کم و پایدار باشد.

---

انواع ساختار هسته دوار و فرآیندهای اتصال پرس

(I) ساختار هسته چرخشی و فرآیند اتصال پرس

برای هسته های روتور موتور متوسط ​​و کوچک، درز انبساط عموماً از لایه های دایره کامل استفاده می کند. لمینیت های بخش شکل تنها زمانی استفاده می شوند که قطر روتور از 990 میلی متر بیشتر باشد. هسته روتورهای آلومینیومی ریخته گری توسط سیم پیچ قفس سنجاب ریخته گری ایمن می شود.

(II) ساختار هسته آرمیچر و فرآیند اتصال پرس

اکثر هسته های آرمیچر موتورهای DC متوسط ​​و کوچک مستقیماً روی شفت نصب می شوند. موتورهای DC بزرگ معمولاً روی یک براکت نگهدارنده با فشار نصب می شوند و سپس براکت با استفاده از روش کلیدی یا اتصال کوچک بر روی شفت ثابت می شود.