تحسين العملية لتحقيق تصنيع محولات متسق: السيطرة على الحث وتحسين الأداء

نظرًا لعدم وجود مصنعين لهذه المحولات في السوق، نقوم بتصميمها داخليًا. نقدم المواصفات الفنية للشركاء، مع تحديد المواد مثل الأسلاك المطلية بالحرارة.

الإشارات الكهربائية من أدوات تسجيل الآبار، المنقولة عبر هذه المحولات، تؤثر على موثوقية الإشارة من التكوين إلى السطح. وبالتالي، فإن تحسين ثباتية المحول يعزز تناسق الإشارة، مما يزيد من دقة أدوات التسجيل وتنافسية سوقنا.

محولات الإشارة الشائعة لدينا هي من نوع EI، مع قلوب من بيرونيكل ذات توصيل عالي يتراوح بين 40-80 μΩ·cm، محاطة بمعدن ومغطاة بالسيلكون. تعتمد ثباتية المحول على التصميم والتصنيع. بالنسبة للمحولات T1، يؤدي الطلب المنخفض إلى الإنتاج اليدوي، مما يسبب مشاكل في الجودة. أظهرت الدفعات السابقة عدم ثباتية في الاستدلال (±30٪ من القيمة المركزية، تتغير بين الدفعات)، مما يعيق تصحيح الدوائر ودقة المنتج النهائي.

1 تحليل العوامل العملية المؤثرة على الثباتية

لمعالجة عدم الثباتية في أداء المحولات الناجم عن العمليات اليدوية والإنتاج الصغير، يجب التركيز على تحسين العمليات. يشمل تصنيع المحولات عدة مجالات، حيث تمتلك المواد الموصلة والمغناطيسية والعازلة خصائص متغيرة للغاية، مما يجعل السيطرة عليها صعبة. من خلال البحث في السوق وتحليل بيانات المواد، تم تطوير مخطط سببي لقيم المحولات المركزية والثباتية كما يلي:

1.1 تحليل عملية تصنيع محولات النوع EI

بجانب الخصائص المشتركة لعمليات المحولات العامة، تتطلب خصائص محولات النوع EI فريدة من نوعها تحليلًا شاملًا لـ 14 عاملاً طرفيًا في الشكل 1. العوامل الرئيسية المؤثرة على الأداء هي:

• معالجة الحرارة للمواد البيرونيكل: بسبب عدم وجود عمليات معالجة حرارية صارمة، يؤدي الإنتاج الصغير إلى عمليات تستند إلى الخبرة لتوفير السيطرة على درجة الحرارة، ومحاذاة أوراق القلب، وفراغ الفرن. هذه العوامل تؤثر بشكل كبير على إزالة الشوائب من سطح القلب المعدني وتعزيز الخصائص المغناطيسية (مثل فقدان الحديد، النفاذية).

• تغير أداء المواد المغناطيسية: تتمتع المواد المحلية غير المستقرة بالخصائص. تظهر دفعات البيرونيكل اختلافات في الأداء المغناطيسي، مما يقلل من الثباتية.

• ضغط التجميع على أوراق القلب: الضغط الخارجي غير المتوازن أثناء التجميع يقلل من الأداء المغناطيسي (عادة >10٪). اختيار أوراق القلب المسطحة والتجميع الدقيق يحسن الثباتية.

1.2 إجراءات تحسين العملية

بناءً على هذه الأسباب الرئيسية لعدم ثباتية استدلال محولات T1، يتم تنفيذ تحسينات عملية مستهدفة.

2 إجراءات تحسين العملية والتنفيذ
2.1 يتحكم المشغلون بدقة في عملية المعالجة الحرارية

• قبل المعالجة الحرارية، ارتب أوراق القلب البيرونيكل بشكل مرتب وبقدر الإمكان بحيث لا تلتوي بعد المعالجة، مما يقلل من الضغط أثناء التجميع. في الوقت نفسه، تحقق من وجود حواف حادة على أوراق القلب بعد الطوابع قبل المعالجة الحرارية. إذا كانت الحواف الحادة شديدة، اقترح إصلاحها أولاً قبل المعالجة الحرارية.

• اتبع بصرامة المنحنى في الشكل 2 للمعالجة الحرارية. ارفع درجة الحرارة بشكل موحد لمدة 3 ساعات حتى تصل درجة حرارة الفرن إلى 1150°C، ثم حافظ على درجة الحرارة لمدة 4 ساعات، ثم انخفض إلى 400°C خلال 5 ساعات قبل إخراج الأوراق من الفرن.

• قم بالالتزام الصارم بمتطلبات الضغط الفراغي الأصلي. استخدم جهاز قياس فراغ مركب SG-3 لإخلاء الهواء، لتحقيق درجة فراغ تبلغ 10-20 باسكال.

2.2 اختر 3-5 دفعات من مواد أوراق القلب، ومعالجتها بشكل منفصل، ومقارنة الأداء

• أجري تحققًا مقارنًا على المواد الخام لأوراق القلب البيرونيكل 1J85. خذ حوالي 1000 ورقة (أوراق EI) لكل دفعة، وضع رقم الفرن على كل منها، وأجري المعالجة الحرارية في ثلاث دورات منفصلة، وسجل الاختلافات في الأداء. استخدم جهاز اختبار LCR HP4225LCR (تردد: 1 كيلوهرتز) لقياس الاستدلال (H) لمجموعات L1-2. البيانات كالتالي:

الخاتمة: من خلال مقارنة البيانات أعلاه، تظهر أوراق القلب البيرونيكل المعالجة في ثلاث دورات أداءً ثابتًا بشكل أساسي، مما يتوافق مع المتطلبات بأن تكون ضمن ±10٪ من القيمة المركزية 4H.

• احتفظ ببعض أوراق القلب لمقارنة الأداء مع الدفعة القادمة من المواد الداخلة، مما يمكن من التحقق الإضافي من الدفعة القادمة من المواد الخام.

• اختر أوراق القلب المسطحة وأدخلها في نفس الاتجاه، مما يقلل من الضغط على الأوراق.

بيانات الاختبار للمحولات النهائية قبل تجميع الغلاف: التردد = 1 كيلوهرتز (جهاز اختبار HP4225LCR). قم بقياس استدلال L1-2 (H) عند 20°C (درجة حرارة الغرفة). البيانات المحددة كالتالي:

بعد الاختبار، تبقى بيانات المحول دون تغيير تقريبًا بعد التشبع.

2.3 ضبط ثباتية الاستدلال

تم اعتماد طريقة التداخل بالأوراق الواحدة. تحتوي ورقة EI الواحدة على انحناء. أثناء الإدخال، احتفظ بنفس اتجاه الانحناء. من خلال مقارنة الإدخالات المتعددة في نفس ملف اللفائف، وجد أن الاستدلال يكون أكبر عندما يكون اتجاه الانحناء متسقاً، حوالي 18 ميلي هنري. بينما إذا كان اتجاه الانحناء غير متسق أثناء الإدخال، يكون الاستدلال حوالي 15 ميلي هنري. لذلك، باستخدام طريقة الاحتفاظ باتجاه الانحناء متسقاً أثناء الإدخال، يمكن ضبط الاستدلال بدقة عن طريق تعديل الاختلافات الطفيفة في الفجوة الهوائية بين أوراق E و I، مما يوفر هامشًا أو مساحة للضبط ويحقق ثباتية أفضل في الاستدلال.

مع الأخذ بمحول T1 كمثال، تم إعادة تحديد القيمة المركزية لـ T1 كـ 4.00H، مع السيطرة على ثباتية الاستدلال للمحول ضمن ±10٪ من القيمة المركزية. بالإضافة إلى ذلك، يتم ضمان أن الاستدلال لكل دفعة من المحولات المغادرة للمصنع يكون متسقاً بشكل أساسي مع القيمة المركزية الجديدة.