變壓器鐵心製造工藝探討
技術應用
作者：李丹
摘要：鐵心作為變壓器的磁路，其質量的好壞可以說直接影響著整個變壓器質量的優劣。文章分析了變壓器鐵心的製造工藝流程，從縱向剪切、橫向剪切、退火、塗絕緣層以及裝配等方麵詳細探討了變壓器鐵心的製造工藝；針對傳統鐵心製造工藝中存在的不足，提出了一些改進措施，以期為提升變壓器的質量提供一定的幫助。
關鍵詞：變壓器；鐵心製造；縱向剪切；塗絕緣層
中圖分類號：TM405 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）15-0053-03
1 概述
鐵心和繞組是變壓器的兩大核心部分，一個作為磁路，一個作為電路，是變壓器內部電磁能量轉換的載體。鐵心作為變壓器的磁路，其質量的好壞可以說直接影響著整個變壓器質量的優劣。鐵心是由鐵心本體、絕緣材料、夾緊件以及接地片等組成，而鐵心本體通常又是由具有良好導磁性的矽鋼片以及鐵心油道組成。我們一般用K來衡量鐵心的質量，即鐵損與矽鋼片產生的損耗的比值。良好的鐵心，在變壓器正常工作時能夠將溫升控製在一個合理的規定值以內。K值往往與鐵心的結構相關，鐵心製造工藝對K值的影響也是比較大的。因此，研究變壓器鐵心製造工藝，對於提升鐵心質量、延長變壓器使用壽命具有重要的現實意義。
2 鐵心製造工藝簡析
鐵心在製造時，采用的材料不同，其加工工藝亦有所區別。如果使用的是板料矽鋼片，則用普通剪床將其切成條料，生產過程中機械加工少，而且一般不需要進行退火處理；如果采用的是卷料，鐵心片則需要通過機械方式或者數控加工中心進行剪切。在生產平麵疊鐵心時，根據鐵心片的寬度，先將整卷矽鋼片進行裁切，一般是裁切成帶料，然後縱向剪切；再根據鐵心片的長度，把裁切後的帶料切斷後進行橫切。在生產卷鐵心時，則不需要進行橫向剪切了，縱向剪切完成後，依據鐵心的長度卷成鐵心單件即可。對鐵心進行剪切後，會發現鐵心的邊緣布滿很多毛刺，生產人員應根據生產要求來確定是否要對毛刺進行去除。如果需要去除時，可以同剪切流程一並進行。在製造卷鐵心時，有時候鐵心會因為機械應力的作用，使得磁性能降低，這時就需要進行退火。在機械加工流程完成後，還需要在矽鋼片上塗漆，即使其上已經附有一層絕緣層，塗漆工藝也是必不可少的。最後利用緊固零件完成對鐵心的裝配，至此，完成整個鐵心的生產製造。
平麵疊鐵心的製造工藝流程一般是：先進行縱向剪切，然後進行橫向剪切，其次是退火處理，然後再對絕緣層塗漆，最後是鐵心的裝配。但是，根據製造經驗，橫向剪切能夠使冷軋矽鋼片的磁性得到顯著優化，因此現代製造工藝中，往往將橫向剪切工藝置於退火處理之後。這樣其製造工藝流程則變為：先進行縱向剪切，然後是退火處理，其次是橫向剪切，絕緣層塗漆，最後是鐵心的裝配。卷鐵心的製造工藝流程則是：先進行縱向剪切，然後是卷製單件鐵心，退火處理，最後是裝配。此外，還有漸開線鐵心，其製造工藝通常是以上兩種鐵心的綜合。
3 鐵心製造工藝要求
目前，尚不能完全通過技術條件對鐵心的製造質量提出具體的工藝要求，而且鐵心在製造時，也沒有比較完善的可以依據的質量技術指標。部分鐵心的製造質量技術指標僅僅是一種“定性”的概念，比如變壓器在投入運行時，鐵心不能發出過大的噪音。本文從鐵心製造的縱向剪切、橫向剪切、退火、絕緣層塗漆以及裝配等工藝方麵來分析鐵心製造工藝要求。
3.1 縱向剪切
在對鐵心進行縱向剪切時，尤其需要注意的就是其橫截麵的填充係數，這一係數與縱向剪切的精確度有著密切聯係。帶料的縱向邊線應盡量保持直線，因為其往往作為纏繞帶料卷和後續橫向剪切的基準，保持縱向邊線的直線性可以防止鐵心橫截麵出現不容易發現的局部突出。縱向剪切完成後，檢查毛刺的大小是否超過了絕緣層，一旦發現過大的毛刺要進行去除，避免出現短路情況。在清理毛刺時，要使用專門的去毛刺設備。帶卷要卷緊，避免其因為自身的重力而出現變形，對帶料進行拉緊時，則要用力適宜，不能過大亦不能過小。通常情況下，帶料的寬度偏差可以是正值，帶料邊的直線度也要嚴格遵循相關標準。